КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Принципы построения спутниковых радиосистем и особенности
Классификация радиосистем с искусственными спутниками Земли СТРУКТУРА ЛЕКЦИИ И МЕТОДИКА ЕЕ ИЗЛОЖЕНИЯ По учебной дисциплине ЛекцИя №8 «Информационное обеспечение безопасности мореплавания»
Тема лекции: «Принципы построения спутниковых радиосистем» Учебный класс: ЭС-41д, Эс-42д, ЭС -43д время: 2-3 час. Место: 51 ауд. Учебная и воспитательная цель: «Формирование у студентов целостного представления об основных видах информационного обеспечения безопасности мореплавания»
Учебные вопросы и распределение времени:
Вступление..................................................................................................5 мин. 1. Классификация радиосистем с искусственными спутниками Земли……………………………………………………….20 мин. 2. Принципы построения спутниковых радиосистем............................25 мин. 3. Особенности организации спутниковой радионавигационной службы……………………………………………………………………25 мин. Выводы и ответы на вопросы.....................................................................5 мин. Учебно-материальное обеспечение: проектор, слайды.
Учебная литература: 1. Алексишин В.Г., Козырь Л.А., Короткий Т.Р. Международные и национальные стандарты безопасности мореплавания. - Одесса: «Латстар», 2002. - 257с. 2. Золотов В.В., Фрейдзон И.Р. Управляющие комплексы сложных корабельных систем.- Л.: «Судостроение», 1986. - 232с. 3. Вагущенко Л.Л. Интегрированные системы ходового мостика. - Одесса: «Латстар», 2003. - 170с. 4. Акулов О. А. Информатика: базовый курс: учеб. пособие для студентов. - М.: «Омега-Л», 2005. - 552 с. 5. Фадюшин С.Г. Компьютерные технологии в судовождении. - Владивосток: Изд. Мор. гос. ун-т, 2004. - 83 с. 6. Лукянчук А.Г., Михайлюк Ю.П. Работа в системах спутниковой радионавигации. - Севастополь: Изд. СевНТУ, 2007.- 190с.
Лекция начинается с короткого вступления, в котором доводится тема, ее значение в подготовке специалиста, целевая установка и план. Так же во вступлении доводится рекомендуемая литература и ее краткая характеристика. В основной части лекции при определении очередного вопроса плана, формулируется его связь с обеспечивающими учебными дисциплинами и будущей деятельностью специалиста.
Все спутниковые радиотехнические системы классифицируются по принадлежности к конкретной радиослужбе, которая определяется её назначением. В настоящее время сохраняется разделение спутниковых радиослужб (рисунок 1.1), введенное Регламентом Радиосвязи. Однако в силу ряда причин (как технических, так и исторических) это разделение уже не в полной мере соответствует реальной структуре современных спутниковых систем, и границы между традиционными службами постепенно стираются. Например, персональные наземные станции удаленных пользователей, работающие в СВЧ диапазоне, формально относятся к классу фиксированной спутниковой службы, но по своему назначению и выполняемым функциям они приближаются к подвижной спутниковой службе. Системы фиксированной спутниковой службы предназначены для обеспечения связи между стационарными пользователями. Первоначально они разворачивались исключительно для организации магистралей большой протяженности и региональной связи. Такие системы используются в сетях электронной коммерции, обмена банковской информацией, торговых складов, централизованного спутникового телевизионного вещания и др. В последнее время в системах фиксированной службы все чаще применяется оборудование персональной связи и интерактивного обмена информацией (в том числе через Internet). Для этих систем выделены диапазоны частот: С (4 / 6 ГГц), Кu (11 / 14 ГГц) и Ка (20 / 30 ГГц). Услуги этой службы предоставляют пять крупных международных организаций "Intelsat", "Интерспутник", "Eutelsat", "Arabsat" и "Asiasat", и около 50 региональных и национальных компаний. Как правило, в фиксированной спутниковой службе используются геостационарные искусственные спутники Земли (ИСЗ). Пропускная способность каждого из них составляет от 12 до 35 тыс. телефонных каналов, то есть через 25 спутников системы "Intelsat" передаются примерно две трети международного телефонного трафика. Наземный сегмент включает в себя около 800 крупных станций, размещенных в 170 странах мира. Системы подвижной спутниковой службы (ПСС) появились значительно позднее, чем системы фиксированной спутниковой службы по причинам низкой энерговооруженности подвижных объектов и более сложных условий их эксплуатации (влияние рельефа местности, ограничения к размерам антенн и др.). Рисунок 1.1- Классификация спутниковых радиослужб Если стационарные наземные станции обеспечивают достаточно устойчивую связь при рабочих углах радиовидимости ИСЗ около 5°, то для подвижных абонентов надежную связь можно гарантировать только при более значительных углах радиовидимости. При увеличении утла радиовидимости ИСЗ над линией горизонта возрастает уровень принимаемого сигнала за счет уменьшения длины трассы и снижаются замирания сигнала, обусловленные как влиянием рельефа местности, так и поглощением в тропосфере. Первоначально станции подвижной спутниковой службы разрабатывались как системы специального назначения и были ориентированы на ограниченное число пользователей. Они использовали геостационарные ИСЗ и предназначались для создания ведомственных и корпоративных сетей связи с удаленными и подвижными объектами (судами, самолетами, автомобилями и т. д.), для организации связи в государственных структурах, в районах бедствия и при чрезвычайных ситуациях. Качественный скачок в развитии подвижной спутниковой службы произошел в связи с внедрением цифровых методов передачи данных и благодаря появлению проектов спутниковых систем на базе ИСЗ на низких орбитах. Так как орбиты таких спутников близки к поверхности Земли, то появилась возможность использовать вместо традиционных сложных наземных пользовательских станций простые и дешевые малогабаритные терминалы с небольшими антеннами. Сейчас в мире насчитывается более 30 национальных и международных (региональных и глобальных) проектов, использующих ИСЗ на низких орбитах. Наиболее известны "Globalstar", "Iridium", а также российские "Гонец" и "Сигнал". Однако переход на низкоорбитальные и среднеорбитальные системы нельзя считать генеральной тенденцией развития мобильной спутниковой связи. Несмотря на все достоинства последних, традиционные системы, использующие ИСЗ на геостационарных орбитах, не собираются сдавать свои позиции, о чем говорят последние разработки, например, для систем "Inmarsat" и "Intelsat". Регламентом радиосвязи для систем подвижной спутниковой службы выделены диапазоны частот до 1 ГГц, а также полосы частот в диапазонах L (1,5/1,6 ГГц) и S (1,9/2,2 и 2,4/ 2,5 ГГц)- В перспективе разработчики этих систем намерены использовать более высокочастотные диапазоны Ка (20/30 ГГц) и EHF (40...50 ГГц). В настоящее время сохраняется деление систем ПСС по видам передаваемой информации на сети радиотелефонной связи ("Inmarsat-A, -В и -М", "AMSC", "MSAT", "Optus", "AceS") и системы передачи данных ("Inmarsat-C", "Omnitracs", "Euteltracs", "Prodat"). Радиовещательная спутниковая служба предназначена для приема телевизионных и радиовещательных программ и является главной службой систем спутникового непосредственного телевизионного и радиовещания. В настоящее время все системы телерадиовещания строятся на базе геостационарных спутников. В этой области телекоммуникаций, где основное требование к системе - сплошное покрытие обслуживаемых территорий, преимущества спутниковых систем перед другими средствами связи проявляются в наибольшей степени. Одним из важных направлений развития телерадиовещания является интерактивное телевидение, которое позволяет удовлетворить индивидуальные запросы пользователей путем трансляции по спутниковым каналам заказных телепрограмм, а также предоставления возможностей интерактивного обмена в процессе телепередач. В таком случае пользователь из пассивного потребителя вещательной информации превращается в активного участника программы. Персональная спутниковая служба обеспечивается многими спутниковыми системами - как с геостационарными спутниками, так и с ИСЗ на более близких орбитах. Эти системы ориентированы на предоставление персональной радиотелефонной и пейджинговой связи в глобальном масштабе через наземные станции сопряжения. Общей тенденцией развития таких систем является объединение в общую сеть радиотелефонных спутниковых и сотовых сечей различных стандартов (GSM, AMPS, CDMA и др.), а также предоставление максимально возможного набора услуг (передача данных, телексов, факсимильных сообщений, определение местоположения и пр.). Обслуживание абонентов этих сетей осуществляется в масштабе реального времени, что достигается за счет применения корректируемых орбитальных группировок из 48...66 спутников. Для связи с абонентами используются L и S диапазоны частот. К этим системам относятся сети "Iridium" и "Globalstar". Спутниковая служба радиоопределения включает спутниковую радионавигационную службу, которая позволяет пользователю по сигналам ИСЗ определить свои координаты на поверхности Земли или в околоземном пространстве. Для решения этих задач сегодня используются несколько десятков различных спутниковых глобальных и локальных радионавигационных систем. Наиболее значимыми из глобальных систем являются "GPS Navstar" и Глонасс". Их орбитальные группировки включают по 24 спутника на наклонных синхронизированных круговых орбитах. Передача навигационных сигналов производится ИСЗ в двух диапазонах частот 1,55...1,61 ГГц и 1,22... 1,28 ГГц. Точность определения координат по этим сигналам достигает десятков метров, а при использовании корректирующих земных станций может быть повышена на несколько порядков. Другой важной задачей службы радиоопределения является обнаружение судов и самолетов, терпящих бедствие. В этой области наиболее распространенной сегодня является международная глобальная система "Kocпac-Sarsat". Сигналы аварийного радиомаяка передаются при попадании в зону радиовидимости на низкоорбитальные спутники системы, запоминаются на борту и ретранслируются на наземные станции приема и обработки информации. Точность определения координат по сигналам аварийных радиомаяков "Kocпac-Sarsat" в диапазоне 406 МГц составляет около 5 км. Как правило, современные системы спутниковой службы радиоопределения используют полосы частот ниже 40 ГГц и негеостационарные спутники.
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 982; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |