Содержание
- 1 Литература
- 2 Мировые операторы спутниковой связи
- 3 Тарифы
- 4 Актуальность спутниковой связи в современное время
- 5 Иридиум 9555
- 6 Оператор “Иридиум” и его устройства
- 7 Сети
- 8 Критерии выбора
- 9 Принцип действия
- 10 Принцип действия спутниковой системы связи
- 11 Оператор Thuraya и его устройства
- 12 Орбиты спутниковых ретрансляторов
- 13 Международная спутниковая связь
- 14 Особенности сигнала
Литература
- INTELSAT Satellite Earth Station Handbook
- Dennis Roddy. Satellite Communications. — McGraw-Hill Telecommunications, 2001.
- Bruce R. Elbert. The Satellite Communication Applications Handbook. — Artech House, Inc., 2004. — ISBN 1-58053-490-2.
- Ascent to Orbit, a Scientific Autobiography: The Technical Writings of Arthur C. Clarke. — New York: John Wiley & Sons, 1984.
- Быховский М. А. Развитие телекоммуникаций. на пути к информационному обществу. Развитие спутниковых телекоммуникационных систем. — М.: Горячая линия − Телеком, 2014. — 436 с. — ISBN 9785991204057.
- Кукк К. И. Спутниковая связь: прошлое, настоящее, будущее. — М.: Горячая линия − Телеком, 2015. — 256 с. — ISBN 9785991205122.
Мировые операторы спутниковой связи
В мире существует уже достаточно много операторов спутниковой мобильной связи, но среди них есть признанные лидеры. Прежде всего, поговорим о мировых лидерах (которые и в России представлены достаточно широко), а потом уже перейдем к российской специфике.
Iridium – пожалуй, самая известная спутниковая система связи, и, соответственно, оператор, в мире. Особенностью Иридиума является наличие собственной сети спутников, работающих на низкой орбите буквально над всеми точками земного шара. 66 спутников пролетают над Землей на высоте 780 км, в том числе над областями Северного и Южного полюсов. Также Иридиум знаменит тем, что его спутники могут обмениваться информацией непосредственно между собой без использования наземной станции связи.
Второй общепризнанный лидер-оператор спутниковой связи – Thuraya. Эта система была запущена и обслуживается Объединенными Арабскими Эмиратами. В отличие от Иридиума, Турайа обладает всего двумя работающими спутниками, и один дополнительный находится в резерве. Оба спутника висят над экватором, один – над Африкой, другой – над Тихим океаном, на высоте 35 тысяч километров
Это является причиной самого важного недостатка Турайи – данная связь не может работать вдалеке от экваториальной плоскости Земли. Разумеется, большая поверхность планеты обрабатывается этими спутниками, но дальние северные и южные районы(включая, например, большую часть нашей Сибири) для спутников Thuraya не видны
Inmarsat. Изначально данная система была создана для обслуживания морской навигации, и первоначально являлась настоящей межгосударственной организацией, в которую входило несколько десятков стран. В 90-х годах компания вывела на орбиту несколько своих спутников, и в нынешнее время является одной из крупнейших спутниковых сетей, которые покрывают всю поверхность планеты. Особо много наземных станций расположено на берегах океанов и морей.
Более подробно об указанных компаниях мы поговорим в отдельных статьях, посвященных каждой из них. А сейчас узнаем, какие операторы есть в России.
Тарифы
Стоимость услуг описанных выше компаний значительно выше стоимости GSM-связи. “Иридиум” и Thuraya работают со своими пользователями напрямую, продавая сим-карты для спутниковых телефонов.
Thuraya, например, взимает плату за саму сим-карту (около 800 рублей), за первоначальное подключение (около 700 рублей). Связь оплачивается поминутно, в среднем от 20 до 40 рублей, в зависимости от того, на какой телефон совершается звонок. Интернет-трафик оплачивается отдельно – 360 рублей за мегабайт. Тарифы на международную связь зависят от страны, принимающей вызов, в среднем от 70 до 120 рублей. Входящие звонки бесплатны.
“Иридиум” сразу предлагает глобальные тарифы и продает их пакетами, по предоплате. Цена на базовый пакет составляет 7500 рублей, в него входят 75 минут общения. Существуют и другие пакеты, предназначенные для корпоративных пользователей, количество минут в таковых достигает 4000 и более.
Спутниковые номера телефонов на территории России, как и сотовые, начинаются с +7 (кода локации) и семизначного номера. Международный номер включает в себя полный код страны — +8816 265 и так далее.
Актуальность спутниковой связи в современное время
Покрытие обычной мобильной связи охватывает далеко не все части планеты. Если в некоторых областях оно может работать нестабильно, то в иных зонах его функционирование ограничено совсем. Спутниковый телефон может стать как заменой привычного сотового, так и запасным вариантом, предусмотренным на случай экстренных ситуаций.
Фактически спутниковые технологии – единственные в своем роде, ведь могут охватить клиентов во всем мире без привязки к геолокации. Как средство связи спутниковый телефон востребован среди ряда профессионалов: моряков, военных, журналистов, спасателей, ученых, которые отправляются в продолжительные экспедиции, и прочих специалистов, нуждающихся в надежной и стабильной связи.
Спутниковые операторы в России
На территории Российской Федерации предоставлением услуги спутниковой телефонии занимается достаточное количество операторов. Самыми передовыми из них остаются несколько компаний.
Амтел-Связь
Востребованный оператор VSAT-связи, покрытие которого охватывает всю территорию страны, ряд государств СНГ. Кроме телефонии компания предоставляет целый пакет популярных услуг:
- спутниковый интернет;
- разработка и строительство сооружений связи;
- обслуживание корпоративных сетей;
- мобильный VSAT и пр.
Ай Пи Нет
Покрытие доступно практически во всех уголках страны. Среди услуг провайдера присутствуют:
- телефония;
- интернет;
- создание сетей по передаче данных;
- создание и обслуживание спутниковых сетей связи;
- поддержка частных виртуальных сетей и пр.
Стэк.Ком
Под покрытием оператора находится вся территория СНГ и РФ. Кроме необходимой спутниковой телефонии компания обеспечивает:
- широкополосной доступ к сети;
- передачу данных;
- защищенные VPN-сети;
- удаленное видеонаблюдение;
- конференцсвязь в формате видео и пр.
АльтегроСкай
Самый передовой и высокотехнологичный оператор, работающий в России и на территории Восточной Европы. Среди услуг стоит выделить:
- телефонию на базе VSAT;
- спутниковый интернет;
- выделение каналов связи;
- мобильную спутниковую связь;
- видеонаблюдение;
- аудио-конференцсвязь и пр.
Серьезными игроками остаются также Стриж и ГлобалТел. Первая компания предоставляет два вида пакетов безлимита минут: местный или международный. GlobalTel предусмотрел несколько пакетов с различной стоимостью и определенным лимитом предзаказанных минут для звонков по РФ.
Отдельно следует выделить сами системы спутниковой связи.
ГлобалСтар
Международная система, покрытие которой действует в пределах РФ и наиболее адаптировано к ее условиям. Диапазон воздействия не охватывает лишь полярные области, часть стран Африки, Азии и ее юго-востока. В рамках услуг предоставляется российский федеральный номер. Качество голосовой связи остается на высококачественном уровне благодаря работе 48-ми низкоорбитальных спутников, которая страхуется еще четырьмя запасными.
Турайя
Система «родом» из ОАЭ, работает на сигнале одного основного и одного резервного геостационарных спутников. Отменное качество связи наблюдается в зоне от центральных областей Анголы до юга Карелии, от восточных границ Монголии до Азорских островов.
Инмарсат
Одна из первых систем, изначально задуманная для обеспечения безопасности судоходства и моряков. Функционирует на базе трех геостационарных спутников. Покрытие не охватывает полярные зоны, участок над Тихим океаном. В России исправно работает благодаря станции сопряжения, построенной в 2016 году.
Иридиум 9555
Телефон Иридиум модели 9555 является доработанной и улучшенной версией спутникового телефона Motorola 9505A.
Имеет небольшой монохромный дисплей с градациями серого, за счет чего прочитать нужную информацию с дисплея возможно в любых погодных условиях и при любом уровне сигнала.
Данная модель работает в любой точке мира за счет подключения к глобальной системе спутниковой связи. В режиме ожидания аккумулятор проработает до 30 часов. В режиме разговора — до 4-х часов.
Стоить заметить, что устройство имеет крайне узкую специализацию. При необходимости более повседневного устройства, обратитесь к нашей статье “Какой планшет выбрать“.
Цена: от 68 490 р.
Преимущества
- Небольшой вес и малые габариты
- Высокая степень защищенности
- Расширенный функционал
- Русифицирован
Недостатки
- Дорогостоящий
- Хрупкая антенна
Иридиум 9555
Оператор “Иридиум” и его устройства
“Иридиум” — это не просто оператор, а полноценная спутниковая группировка. Во владении ее находятся 66 спутников, перемещающихся по 11 околоземным орбитам. Расстояние от спутника до земли менее 1000 километров. Для пользователя это значит, что независимо от того, в какой точке планеты он находится, воспользовавшись услугами данного оператора, он всегда будет на связи, главное — находиться под открытым небом. Даже если при попытке связаться подключение не состоялось, достаточно выждать некоторые время и попробовать снова, так как спутники перемещаются достаточно быстро, и один из них обязательно пролетит над абонентом в ближайшие 10 минут.
Спутниковый телефон “Иридиум” не поддерживает другие сим-карты и не может переключаться между сотовой и спутниковой связью.
Также многим кажется полезной полная анонимность на постсоветском пространстве. Компания не располагает станциями наземного сопряжения на территории России. Данный факт полностью исключает возможность прослушки в пределах страны, даже если за это дело возьмутся спецслужбы. Спутниковый телефон “Иридиум” не оснащается GPS-модулем.
Сети
Коммерческие проекты ограниченны.
GlobalStar
GlobalStar – совместное детище Qualcomm и Loral Corporation, позже поддержанное Alcatel, Vodafone, Hyundai, AirTouch, Deutsche Aerospace. Запуск 12 спутников был сорван, первый звонок состоялся 1 ноября 1998 года. Начальная стоимость (февраль 2000 года) составила 1,79 доллар/мин. Претерпев ряд банкротств и преобразований, компания обеспечивает клиентов 120 стран.
Обеспечивает 50% трафика США (свыше 10000 вызовов). Работоспособность поддерживают наземные репитеры. Всего 40, включая 7, вмещаемых Северной Америкой. Территории, лишённые наземных репитеров, образуют зону молчания (Южная Азия, Африка). Хотя аппараты регулярно бороздят небесную высь.
Абоненты получают американские телефонные номера, исключая Бразилию, где присваивают код +8818.
Список услуг:
- Голосовые вызовы.
- Системы определения местоположения с погрешностью 30 км.
- 9,6 кбит/с пакетный доступ в интернет.
- Мобильная связь CSD GSM.
- СМС.
- Роуминг.
Телефоны используют технологии Qualcomm CDMA, исключая Ericsson и Telit, принимающие традиционные SIM-карты. Базовые станции вынуждены поддерживать оба стандарта.
Iridium
Провайдер использует полярную орбиту, обеспечивая 100% покрытие планеты. Организаторы потерпели банкротство, компания возрождена в 2001 году.
Флотилия компании включает 66 спутников, используя 6 низкоорбитальных траекторий высотой 780 км. Аппараты общаются, задействовав Ka-диапазон. Львиная доля запущена бывшими банкротами. На январь 2017 обновлено 7 единиц. Регенерация продолжается: первая группа (10 штук) улетела 14 января, вторая – 25 июня, третья – 9 октября.
Компания продолжает оказывать услуги 850 тысячам абонентов. 23% прибыли выплачено государством. Стоимость звонка составляет 0,75 – 1,5 доллара/мин. Обратные вызовы сравнительно дороги – 4 доллара/мин (Google Voice). Типичные сферы деятельности нанимателей:
- Нефтедобыча.
- Морской флот.
- Авиация.
- Путешественники.
- Учёные.
Особую благодарность просили передать обитатели южной полярной станции Амундсена-Скотта. Компания повсеместно продаёт пакеты вызовов длительностью 50-5000 минут. Валидность первых оставляет желать лучшего, дорогие (5000 минут = 4000 долларов) сохраняют работоспособность 2 года. Месячно продление – 45 долларов:
- 75 минут стоят 175 долларов, срок использования – 1 месяц.
- 500 минут – 600-700 долларов, срок использования – 1 год.
Телефоны
Бывшие владельцы снабжали клиентов телефонными аппаратами двух изготовителей:
Моторола 9500 стал соратником первой коммерческой пробы компании. Бытующая поныне мобильная ударопрочная версия 9575 рождена 2011 годом, дополнена экстренной кнопкой вызова GSM, интерфейсом продвинутого определения местоположения. Аппарат настраивает Wi-Fi хот-спот, позволяя пользователям рядовых смартфонов посылать электронные письма, СМС, посещать интернет.
Техника Kyocera заброшена производителем. Модели распродают перекупщики. KI-G100 на базе GSM-телефона частоты 900 МГц снабжён чемоданчиком, оснащённым мощной антенной, ловящей вещание. Возможность приёма СМС обеспечена, отравлять могут лишь отдельные модели (9522). SS-66K снабжён нетипичной шаровой антенной.
- 9575 ударопрочный, водонепроницаемый телефон, снабжённый пылезащитным корпусом. Выдерживает температуры минус 20 – плюс 50 градусов Цельсия.
- 9555 – снабжён встроенной гарнитурой, USB-интерфейсом, переходником на последовательный порт RS-232.
- 9505А – здоровенный гаджет формы кирпича. Снабжён родным интерфейсом RS-232.
- SS-55K выпущен ограниченной партией. Неимоверных размеров, продаётся перекупщиками eBay.
Прочее оборудование компании включало:
- Пейджеры.
- Таксофоны.
- Оснастку яхт, самолётов.
Буи
Плавучие бакены, напоминающие систему отслеживание цунами, способны вести приём/передачу коротких сообщений. Интерфейс позволит использовать функционал фирменного телефона, отказывающегося ловить спутники.
Критерии выбора
Перед тем, как купить спутниковый телефон, стоит определиться с оператором, услугами которого удобнее пользоваться абоненту.
Важнейшую роль отыгрывает зона непосредственного покрытия системы персональной спутниковой связи. Каждая из доступных на рынке систем работает независимо на определенных спутниках, которые не связаны между собой. При этом голосовая связь и привычная передача данных доступны во всех предложениях, а факсимилярная связь – только в Инмарсат и ГлобалСтар.
Во всех остальных случаях критерии, на основании которых стоит выбирать качественный девайс, мало отличаются о тех, которыми руководствуются при поиске любого другого телефона. Среди них основополагающими являются:
- длительность работы в режиме ожидания;
- время функционирования в режиме разговора;
- цена на устройство;
- наличие дополнительного функционала;
- возможность установки полезных приложений;
- рекомендуемые условия для нормальной эксплуатации;
- внешний вид телефона и его эргономичность;
- отзывы покупателей и пр.
Принцип действия
Спутники шпионы постоянно двигались, обеспечивая относительную неуязвимость и скрытность наблюдения. Использование мирных технологий пошло иным путём. Реализована концепция Кларка:
- Экваториальная орбита служит пристанищем сотен геостационарных спутников.
- Непоколебимость положения обеспечивает простоту наведения наземного оборудования.
- Высота орбиты (35786 метров) фиксированная, поскольку необходимо уравновесить силой центробежной земное тяготение.
Аппарат покрывает часть территории планеты.
Схематичное изображение покрытия планеты
Система Intelsat сформирована 19-ю спутниками, сгруппированными по четырём регионам. Абонент видит 2-4 одновременно.
Размещение спутников Intelsat
Время жизни системы составляет 10-15 лет, затем отживающее срок оборудование меняют. Гравитационные эффекты планет, Солнца выявляют потребность использовать системы стабилизации. Процесс коррекций заметно снижает топливный ресурс аппаратов. Комплекс Intelsat допускает отклонения положения до 3-х градусов, продляя жизнь орбитального роя (свыше трёх лет).
Частоты
Окно прозрачности ограничено диапазоном 2-10 ГГц. Intelsat использует область 4-6 ГГц (С-диапазон). Повышение загрузки вызвало переход части трафика на Ku-диапазон (14, 11, 12 ГГц). Рабочий участок раздают порциями транспондерам. Земной сигнал принимается, усиливается, излучается назад.
Проблемы
- Дороговизна запуска. Преодоление 35 тысяч километров отнимает немало ресурсов.
- Задержка распространения сигнала превышает четверть секунды (достигая 1 с).
- Малый угол наклона линии визирования искусственного летательного аппарата повышает энергетические затраты.
- Площадь приёма покрыта неэффективно. Гигантские пространства лишены абонентов. КПД вещания чрезвычайно низок.
- Окна прозрачности узкие, наземные станции приходится разносить территориально, менять поляризацию.
Пути решения
Частично недостатки устраняет внедрение наклонной орбиты. Спутник перестаёт быть геостационарным (см. выше спутники-шпионы времён Холодной войны). Необходимо минимум три равноудалённых аппарата, чтобы обеспечить связь круглосуточно.
Обеспечение круглосуточной связи
Полярная орбита
Полярная орбита одна способна покрыть поверхность. Однако потребуется несколько периодов обращения космического аппарата. Рой спутников, разнесённых по углу, способен решить задачу. Полярные орбиты обошли стороной коммерческое вещание, став верным помощником систем:
- навигации;
- метеорологии;
- наземных станций управления.
Наклонная орбита
Наклон успешно использовался советскими спутниками. Орбита характеризуется следующими параметрами:
- период обращения – 12 часов;
- наклон – 63 градуса.
Видимые 8/12 часов три спутника обеспечивают связь полярным регионам, недоступным с экватора.
Принцип действия спутниковой системы связи
Системы спутниковой связи и вещания – это целый комплекс оборудования, состоящего из ретранслятора на орбите и определенного количества наземных станций.
Принцип функционирования спутниковой системы довольно простой – сигнал подается от одной из наземных станций непосредственно на спутник, с которого он ретранслируется на другие объекты в рамках зоны покрытия ретранслятора.
На пассивном ретрансляторе не происходит никакой коррекции сигнала (усиление, перенаправление, изменение). Высокий эффект достигается благодаря широкой зоне охвата спутникового ретранслятора.
Всё современные спутниковые системы мобильной связи имеют исключительно активные ретрансляторы, которые не только принимают сигнал с наземной станции, но и усиливают его и направляют непосредственно в зону приема.
Для улучшения качества приема сигнала и обеспечения постоянной коммуникации вне зависимости от текущего положения спутника разработаны системы подвижной спутниковой связи. Это комплекс оборудования, который кроме абонентских терминалов и сопряженных станций включает в себя спутники, которые находятся на геостационарной (подвижной) орбите.
Подвижная спутниковая связь – идеальное решение, которое не имеет аналогов, для обеспечения радиосвязи в регионах, где нет возможности задействовать стационарную связь в силу некоторых факторов (отсутствие инфраструктуры, недостаточное покрытие, сложные погодные условия).
Оператор Thuraya и его устройства
Данный оператор располагает тремя спутниками, расположенными на геостационарной орбите. Расстояние между спутником и землей достигает 35 тысяч километров. В отличие от спутников “Иридиума”, эти спутники действуют лишь над определенной точкой вблизи экватора, так как они не передвигаются относительно планеты. Грубо говоря, спутниковый телефон Thuraya не функционирует на полюсах, чем дальше абонент удаляется от экватора, тем меньше шансов наладить связь.
Thuraya заключили договоры с множеством “наземных” сотовых операторов, благодаря чему, аппараты компании могут работать с обыкновенными GSM-сим-картами. Это позволяет телефонам автоматически переключаться между разными типами связи. При этом стоимость услуг сотового оператора возрастает в несколько раз. При этом можно сэкономить на еще более дорогостоящей спутниковой связи, когда потребность в ней отсутствует. Телефоны Thuraya обеспечивают доступ в интернет на скорости до 8 килобайт в секунду, что является довольно высоким показателем для спутникового интернета. Устройства оснащаются GPS-модулем и постоянно передают данные местоположения на сервера компании. С одной стороны, данный факт может смутить, так как за пользователем ведется постоянная слежка, с другой стороны, такая функция может спасти жизнь нерадивому путешественнику и любителю экстрима.
Орбиты спутниковых ретрансляторов
Орбиты: 1 — экваториальная, 2 — наклонная, 3 — полярная
Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса:
- экваториальные,
- наклонные,
- полярные.
Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли. Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приёмник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно практически в одной и той же точке.. Однако геостационарная орбита одна, и ёмкость её, определяемая длиной окружности орбиты, поделённой на размеры спутников с учётом «интервалов безопасности» между ними, конечна
Поэтому все спутники, которые хотелось бы, вывести на неё невозможно. Другим её недостатком является большая высота (35 786 км), а значит, и большая цена вывода спутника на орбиту. Большая высота геостационарной орбиты приводит также к большим задержкам передачи информации (время прохождения сигнала от одной наземной станции до другой через геостационарный спутник даже теоретически не может быть менее 240 мс (две высоты орбиты, деленные на скорость света). Кроме того, плотность потока мощности у земной поверхности в точке приема сигнала падает по направлению от экватора к полюсам из-за меньшего угла наклона вектора электромагнитной энергии к земной поверхности, а также из-за увеличивающегося пути прохождения сигнала через атмосферу и связанного с этим поглощения. Поэтому спутник на геостационарной орбите практически не способен обслуживать земные станции в приполярных областях.
Однако геостационарная орбита одна, и ёмкость её, определяемая длиной окружности орбиты, поделённой на размеры спутников с учётом «интервалов безопасности» между ними, конечна. Поэтому все спутники, которые хотелось бы, вывести на неё невозможно[источник не указан 2060 дней]. Другим её недостатком является большая высота (35 786 км), а значит, и большая цена вывода спутника на орбиту. Большая высота геостационарной орбиты приводит также к большим задержкам передачи информации (время прохождения сигнала от одной наземной станции до другой через геостационарный спутник даже теоретически не может быть менее 240 мс (две высоты орбиты, деленные на скорость света). Кроме того, плотность потока мощности у земной поверхности в точке приема сигнала падает по направлению от экватора к полюсам из-за меньшего угла наклона вектора электромагнитной энергии к земной поверхности, а также из-за увеличивающегося пути прохождения сигнала через атмосферу и связанного с этим поглощения. Поэтому спутник на геостационарной орбите практически не способен обслуживать земные станции в приполярных областях.
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трёх спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи.
Полярная орбита — это предельный случай наклонной орбиты (с наклонением 90º).
При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник и его сопровождение.
Современные спутники, работающие на геостационарной орбите, имеют достаточно высокую точность удержания в заданной точке (как правило, не хуже 0.1 градуса по долготе и наклонению); сопровождение приёмной антенной геостационарного спутника становится необходимым, только если ширина диаграммы направленности антенны сравнима с колебаниями спутника вокруг точки стояния. Например, для Ku-диапазона — это антенны диаметром более 5 метров. Для меньшего размера достаточно один раз навести антенну в точку стояния спутника. Однако сопровождение всё-таки необходимо в случае предаварийного состояния спутника, когда его владельцем по различным причинам не осуществляется (совсем или реже регламентных сроков) процедура удержания спутника в точке стояния.
Международная спутниковая связь
Международная спутниковая связь – это вид радиорелейной коммуникации, которая основана на применении искусственных спутников земли, как ретрансляторов. Связь происходит между станциями, находящимися на земле, что в свою очередь бывают стационарными и подвижными. Технология позволяет передавать радиосигнал на любое расстояние, даже самое масштабное.
На сегодняшний день самым распространенным видом является активный ретранслятор. Он значительно усиливает и корректирует поступающий сигнал перед тем, как он дойдет до абонента. Большинство спутниковых систем мира используют именно такой вид спутников.
Начало такой технологии было положено английским ученым Артуром Кларком, который написал статью «Внеземные ретрансляторы». Принцип заключался в том, что антенну необходимо было вывести на максимально дальнее расстояние на околоземной орбите, что позволяло бы принимать сигналы от наземных источников и передавать их дальше. Главной особенностью являлось то, что один спутник мог контролировать достаточно большую зону покрытия земного шара.
Первым пассивным ретранслятором был аппарат «Эхо-1», который был запущен в космос в 1960-м году. Это положило начало дальнейшему стремительному развитию международной спутниковой связи.
Области применения международной спутниковой связи
С того момента, как в космос был запущен первый искусственный спутник, качество технологии значительно улучшилось. Сегодня человечество не представляет повседневной жизни без мобильного телефона (который победоносно вытеснил домашние стационарные), без видео чатов, помогающих общаться с человеком на расстоянии в реальном времени, без телевидения и т.д.
Современное использование международной спутниковой связи разделяют на следующие ключевые направления:
- магистральная связь;
- система подвижной спутниковой связи;
- VSAT (небольшая система с антенной диаметром до 2.4 м, служащая для создания частного канала);
- мобильная сеть;
- Интернет (с помощью данной системы работает большинство современных технологий).
Международная спутниковая связь является одним из тематических направлений тематического мероприятия, которое ежегодно проходит в стенах Центрального выставочного комплекса «Экспоцентр».
Сотни экспонентов из многих развивающихся стран приезжают в столицу Российской Федерации с целью представить свои разработки и поделиться новыми идеями.
Тематическое разнообразие охватывает все категории связной отрасли:
- интернет-технологии;
- программное обеспечение;
- сети для передачи данных;
- стартапы;
- телекоммуникационная инфраструктура;
- услуги в области IT-технологий;
- связное оборудование и современные технологии.
Возможности современной международной спутниковой связи
Современная высокотехнологическая международная спутниковая связь предоставляет возможности:
- обмениваться информацией;
- управлять и координировать воздушные и морские судна, а также наземный транспорт;
- способность передавать большие объемы информации на другой край света;
- получать высокое и стабильное качество сигнала;
- осуществлять безопасные коммуникации и т.д.
Особенности сигнала
Неудивительно использование спутников, учитывая сказанное.
Окна прозрачности
Явление поглощения атмосферой волн известно давно. Учёные, исследовав феномен, заключили:
- Затухание сигнала определено частотой.
- Наблюдаются окна прозрачности.
- Явление модулируется погодными условиями.
Например, миллиметровый диапазон (30-100 ГГц) сильно угнетается дождём. Окрестности частоты 60 ГГц поглощают молекулы кислорода, 22 ГГц – водой. Частоты ниже 1 ГГц отсекаются излучениями галактики. Негативное влияние оказывают температурные шумы атмосферы.
Температура неба по Кельвину
Сказанное объясняет выбор современных частот космической связи. Полный перечень характеристик сигнала Ku-диапазона демонстрирует рисунок.
Характеристики сигнала Ku-диапазона
Используется также С-диапазон.
Характеристики сигнала С-диапазона
Зоны приёма
Луч, пересекая поверхность Земного шара, формирует изотропные кривые эквивалентного приёма. Суммарные потери составляют:
- 200 дБ – С-диапазон.
- 206 дБ – Ku-диапазон.
Акустические пучки
Солнечные помехи способны помешать ловле пакетов. Наихудшие условия длительностью 5-6 дней создаются межсезоньем (зима, осень). Интерференция светила снабжает техников наземных станций гарантированной работой. На время природного явления отключают системы слежения. Иначе тарелки могут поймать Солнце, отдав неправильные команды бортовым системам стабилизации. Банки, аэропорты получают предупреждение: связь временно нарушится.
Зоны Френеля
Препятствия вокруг вышки связи провоцируют сложение волн, формируя зоны затухания/подъёма сигнала. Феномен объясняет необходимость наличия чистого пространства близ приёмопередатчика. К счастью, СВЧ лишены указанного недостатка
Благодаря важной особенности, каждый дачник ловит НТВ+ тарелкой
Мерцания
Непредсказуемые изменения атмосферы заставляют сигнал постоянно меняться. Колебания до 12 дБ амплитудой затрагивают полосу шириной 500 МГц. Явление длится 2-3 часа максимум. Мерцания мешают наземным станциям отслеживать спутник, требуя принятия превентивных мер.
Линейность луча
Особенностью СВЧ считают прямолинейную траекторию луча. Явление позволяет сконцентрировать мощность, понижая требования к бортовым системам. Наверняка первоначальной задачей стал шпионаж. Позже антенны перестали быть узконаправленными, покрывая громадные территории, как например, Россия.
Инженеры называют свойство недостатком: невозможно обогнуть горы, овраги.
Особенности сложения волн
Практически отсутствует интерференционная картина. Позволительно значительно уплотнить соседние частотные каналы.
Передача сигналов с наземных станций на спутник
Ёмкость
Теорема Котельникова определяет верхнюю границу спектра передаваемого сигнала. Порог напрямую задан частотой несущей. СВЧ, благодаря высоким значениям, вмещают до 30 раз больше информации, нежели УКВ.
Возможность регенерации
Развитие цифровых технологий открыло дорогу методикам коррекции ошибок. Искусственный спутник:
- принимал слабый сигнал;
- декодировал;
- исправлял ошибки;
- кодировал;
- передавал дальше.
Превосходное качество спутниковой связи стало «притчей во языцах».