10.3 Классификация систем спутниковой связи

В соответствии с высотой орбиты системы спутниковой связи подразделяются на:

Низкоорбитальные - (700 – 1 500) км;

Среднеорбитальные - (5 000 – 15 000) км;

Высокоорбитальные – от 15 000 и выше.

Низкоорбитальные СССиспользуются для телефонной двусторонней связи, так как при этом происходит наименьшая задержка сигнала (не проявляется эффект реверберации). Кроме того, низкоорбитальные ССС используются для оптической разведки и связи с объектами малой энергетической емкости, например, с аварийными буями.

Среднеорбитальные СССиспользуются, в основном, для систем радиовещания и ТВ или для двусторонней факсимильной, ТЛГ, пейджинговой связи и обмена данными. Также для телеметрических систем слежения за автомобилями, поездами с передачей от них телеметрической информации. То есть, в тех системах, где задержка сигнала не оказывает существенного влияния на качество работы каналов связи.

Высокоорбитальные ССС, чаще всего, используются для передачи телевизионных и радиовещательных программ. Кроме того, данные системы связи используются для систем односторонней ТЛГ, ФАКС, пейджинговой связи и обмена данными.

По форме орбиты разделяются на круговые и эллиптические. В свою очередь, круговые орбиты могут быть несинхронными и синхронными. Синхронные – это такие орбиты, у которых период обращения равен периоду вращения Земли. Последние разделяются на стационарные и нестационарные. Стационарные орбиты – это такие орбиты, у которых плоскость вращения совпадает с плоскостью экватора. В случае, когда орбита одновременно синхронная и стационарная, ее называют геостационарной.

Геостационарные орбиты нашли наибольшее применение, в основном, для телевизионного вещания. Их недостаток большая высота (36 000) км. В остальных случаях используют другие виды орбит.

10.4 Основные эксплутационные параметры ссс

Угловые размеры зоны видимости:

. (10.2.4)

Для геостационарных орбит зона видимости не изменяется и при равна

. (10.2.5)

Следует заметить, что в силу значительного повышения уровня помех при малых углах места использование спутниковой связи нецелесообразно. Как правило, для устойчивой работы ССС минимальные углы места должны превышать >5-8⁰. То есть в приполярных зонах использование геостационарных ИСЗ невозможно. В этом случае применяются спутники с наклонными орбитами. Так, например, в России используется спутник «Молния –1» с эллиптической орбитой, i=65⁰.Важными параметрами ССС, необходимыми для обеспечения связи являются азимут и угол места антенны земной станции.

Рис. 9.2.4. К определению

зоны видимости ИСЗ

Углы ориентации антенны ЗС удобнее определять графоаналитическим методом по долготе места ИСЗ и координатам ЗС [1]. В данной методике изложен аналитический метод, который состоит в следующем.

Для геостационарных орбит (где высота орбиты постоянна) азимут антенны ЗС () определяется из выражений:

ЗС севернее ИСЗ;

ЗС южнее ИСЗ.

(10.2.6)

Здесь (10.2.7)

, (10.2.8)

, (10.2.9)

где - широта места ЗС;

и - долготы ЗС и ИСЗ.

При расчетах следует учесть, что связь с ИСЗ возможна до значений , кроме того, в некоторых случаях зона обслуживания уменьшается за счет применения направленных антенн на ИСЗ при(см. рис. 3). Поэтому в случае невыполнения этих условий необходимо использовать другой ИСЗ.