Спутники связи, разведки и прочие...

Обсуждаются проблемы проведения радиосвязей через летящие космические ретрансляторы

Спутники связи, разведки и прочие...

Сообщение UN9GW » Вт окт 21, 2008 10:29 pm

Очень интересная, познавательная статья: "Космические радиолинии. Дальняя космическая радиосвязь" - http://planetarium-kharkov.org/?q=radio-trassi

Также форум на тему: "Секретные спутники США на ГСО" - http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpB ... a660f2706b
*******************************
73! Igor UN9GW (since 1978)
"...Улыбайтесь, господа...
Серьёзное выражение лица
ещё не признак ума... (Г. Горин)
Аватара пользователя
UN9GW
 
Сообщения: 569
Зарегистрирован: Пт дек 07, 2007 9:01 pm
Откуда: Alma-Ata

Сообщение UN9GW » Сб янв 03, 2009 3:01 pm

В. Н. Танетов "Первые системы спутниковой связи"

В этой статье, которую можно считать частью II [1], автор поставил перед собой скромную задачу: напомнить читателю в последовательности и в обобщенном виде историю создания первых отечественных и зарубежных, гражданских и военных систем спутниковой связи. История эта, как представляется автору, начинает забываться. Пути развития и совершенствования спутниковых систем описаны во многих изданиях, да и рассмотрение их не уместилось бы в объеме одной статьи.

Минувшие три десятилетия характеризуются значительным ростом объема передаваемой информации, увеличением скорости ее передачи. Появилось большое число новых услуг, значительно возросло количество пользователей ими. Эти явления тесно связаны друг с другом; налицо тот случай, когда спрос рождает предложение, и наоборот [2].

Создание систем спутниковой связи началось почти одновременно в СССР и США, в 1964 г. Деловые круги Америки, опираясь на широкие экономические возможности как своей страны, так и других заинтересованных в развитии систем связи развитых стран, 20 августа 1964 г. подписывают соглашение о создании Международного консорциума спутниковой связи - ИНТЕЛСАТ. Это соглашение подписали США, Англия, Франция, Германия, Япония, Канада, Бразилия, Италия и другие - всего 11 стран. Задачи Консорциума: разработка, проектирование, изготовление и эксплуатация системы глобальной коммерческой спутниковой связи [1].

Как известно, в Советском Союзе в начале 1965 г. была создана и введена в эксплуатацию система спутниковой связи "Молния-1", по названию спутника. Эта система позволила организовать связь Москвы (станции в Медвежьих Озерах и Щелково) с районами Дальнего Востока (станции в Уссурийске и Петропавловске-Камчатском), Сибири (станция в Улан-Удэ), Средней Азии (станция в районе озера Балхаш).

В системе "Молния-1" передавались программы телевизионного (ТВ) и радиовещания (РВ), полосы газет, а также осуществлялись телефонные и телеграфные связи с указанными районами [4]. К концу 1967 г. в стране были введены еще 20 станций, которые с имеющимися станциями образовали первую в мире систему распределения телевидения "Орбита" (главный конструктор Н. В. Талызин, НИИР). Система расширялась, количество станций росло, и с учетом разницы во времени по часовым поясам в дальнейшем была создана под руководством того же конструктора распределительная система телевизионного вещания "Москва", в которой использовались спутники "Горизонт", "Экран" и "Экспресс" [2].

Вернемся к начальному периоду создания системы "Молния-1". При ее разработке энергетика радиолинии была рассчитана с некоторым запасом, что позволило создать и параллельно ввести в эксплуатацию систему спутниковой связи "Корунд" и комплекс "Ручей". Эти средства использовались в интересах обороны страны для организации телефонных и телеграфных связей с войсками, расположенными в любом регионе, а также для передачи сигналов оповещения. Задействовались ретрансляторы тех же спутников "Молния-1" на основных и сопряженных витках, работа осуществлялась через один ствол одновременно, с частотным разносом.

Такого рационального использования средств наши главные соперники, американцы, достичь не могли, так как мощность ретрансляторов на их спутниках была всего 6...8 Вт, а на наших - 40 Вт. Это преимущество в энергетике радиолинии позволило конструкторам СССР снова удивить мир созданием в 1973 г. перевозимой и самолетной станций "Контакт" для телефонной связи во время визитов и перелетов руководства страны.

Характерен такой пример. Перед визитом Л. И. Брежнева в США в нашем посольстве в Америке была установлена первая станция "Контакт". Леониду Ильичу была предоставлена возможность переговорить с нашим послом в США А. Ф. Добрыниным. Связь была настолько хорошей, что он сказал Добрынину: "...я тебя так хорошо слышу, как из соседней комнаты. Вот давай теперь будем считать эту связь основной". С тех пор спутниковая связь стала не только основной для высшего руководства страны и Вооруженных Сил, но и получила импульс для дальнейшего развития в целом.

Советские инженеры, опередив американских специалистов, первыми в мире, в 1974 г., создали перевозимую станцию МАРС для передачи ТВ изображения и звука в реальном масштабе времени из районов, где не было стационарных станций спутниковой связи (конструктор С. В. Бородич, НИИР). Она использовалась для трансляции ТВ репортажей во время стартов космических кораблей или показа других важных событий, происходящих как в стране, так и за рубежом (в Индии, на Кубе, в Болгарии и др. ).

В СССР государственная система спутниковой связи "Молния-1" работала в диапазоне 800...1000 МГц. Однако, в соответствии с Регламентом радиосвязи, принятым Международным союзом электросвязи на Всемирной конференции радиосвязи, этот диапазон не предназначался для спутниковой связи, а был отведен для фиксированной подвижной связи, для использования в радиовещательной и радиолокационной службах, а также для воздушной радионавигации. Поэтому государственную систему спутниковой связи надо было перевести в другой диапазон [6]. Для этого проведена очень большая работа. Были построены новые и переоборудованы новой аппаратурой действующие наземные станции, и все - без перерыва телевизионного и радиовещания, телефонной и телеграфной связи. Был создан новый ретранслятор, работающий в диапазоне 4/6 ГГц, и модернизирован спутник. Все это позволило расширить возможности спутниковой связи, создать на спутнике многоствольные ретрансляторы.

Перевод государственной системы спутниковой связи в новый диапазон начался в 1971 г., с выводом на высокоэллиптическую орбиту спутника "Молния-2" с двухствольным ретранслятором, работающим в диапазоне частот 4/6 ГГц, что можно считать началом создания в СССР новой государственной системы спутниковой связи, работающей в наиболее перспективном диапазоне частот.

В середине 1973 г. был введен в эксплуатацию трехствольный ретранслятор на спутнике "Молния-3", имеющий также высокоэллиптическую орбиту. Такие высокие орбиты (в апогее около 40 тыс. км) очень удобны для организации связи на территории нашей страны, так как зона радиовидимости с такого спутника охватывает всю территорию Советского Союза и всю северную полярную область Земли. Получить такую же зону радиовидимости со спутников, находящихся на геостационарной орбите в любых точках над экватором, невозможно.

Недостатком системы со спутниками на высокоэллиптических орбитах является необходимость перевода антенн земных станций с одного спутника на другой 4 раза в сутки, из-за чего возникают кратковременные перерывы связи (в среднем до 30 с).

С вводом в эксплуатацию многоствольного спутника "Горизонт", выведенного на геостационарную орбиту в 1975 г., завершилось создание новой системы спутниковой связи в нашей стране. Система была названа по имени спутника -

"Горизонт". Первые спутники системы были расположены в точках стояния над экватором 14° з. д.; 35° и 80° в. д. На каждом из них было по шесть стволов, работающих в диапазоне 4/6 ГГц, и один ствол в диапазоне 11/14 ГГц, ширина полосы частот каждого ствола - 36...40 МГц. Вскоре на спутнике "Горизонт" был введен ствол ретранслятора, работающий в диапазоне 1,5/1,6 ГГц, для организации связи с подвижными объектами или малыми станциями, а также между ними.

В 1976 г. был выведен на геостационарную орбиту спутник "Экран" с точкой стояния над экватором 99° в. д., который позволил создать зону непосредственного телевизионного вещания в районах Урала и Западной Сибири. Первоначально разработка ретранслятора этого спутника осуществлялась при непосредственном участии В. А. Шамшина (НИИР) [5].

Ретрансляторы на этих спутниках -гетеродинного типа, сигналы в них усиливаются в основном на промежуточной частоте (обычно 70...120 МГц). Через каждый ствол ретранслятора возможна передача одной ТВ программы со звуковым сопровождением или нескольких несущих для передачи телефонной или другой информации.

Одновременно стремительно развивались и совершенствовались государственные и ведомственные системы спутниковой связи в других странах, международные системы.

В 1965 г. начала действовать самая крупная международная организация спутниковой связи ИНТЕЛСАТ, в которую входят более ПО стран. С помощью этой системы в 1987 г. обеспечивалось около двух третей международных каналов спутниковой связи, а в настоящее время - около одной трети. В соответствии с разработанной схемой построения системы на геостационарной орбите размещаются девять рабочих спутников ИНТЕЛСАТ в следующих точках над экватором: 1°; 18,5°; 22°; 24,5° з. д. и 60°; 63°; 66°; 174°; 180° в. д. Вот некоторые данные одного из спутников - ИНТЕЛСАТ VI: масса - 3720 кг, габариты - 6,4х3, 6 м, пропускная способность - 80 тыс. телефонных каналов, мощность солнечных батарей - 2200 Вт, ширина полосы частот ретранслятора - 3520 МГц (суммарная), срок службы - 10 лет. Спутник имеет 50 отдельных ретрансляторов, работающих в диапазонах 4/6 и 11/14 ГГц, и используется для ретрансляции информации любого вида. В системе ТОМ А-120 ИНТЕЛСАТ скорость передачи информации составляет 120 Мбит/с (без кодирования) или 105 Мбит/с (с кодированием ГЧХ 7/8). В ретрансляторе с полосой 80 МГц (полезная полоса 72 МГц) достигается удельная скорость передачи 1,3125, или 1,5 бит/Гц [4].

В 1981 г. создается международная организация морской спутниковой связи ИНМАРСАТ. Эта система предназначена для осуществления связи морских судов с берегом, передачи оповещения и сведений о погоде, передачи с кораблей срочных сообщений и сигналов о помощи, а также для определения координат корабля.

Система ИНМАРСАТ была доработана с целью расширения возможностей организации связи и навигации не только в интересах морских судов, но и самолетов. Она может обеспечить глобальную связь с судами и самолетами (за исключением находящихся в полярных областях) с высокой степенью надежности. С 1985 г. система оснащена спутниками второго поколения типа "Мареке" и ИНМАРСАТ-2 на геостационарной орбите в семи точках над экватором: 18,5° или 21,5°; 26°; 177,5° з. д. и 60°; 63°; 66°; 179° в. д. Через спутник ИНМАРСАТ-2 можно вести одновременно 125 телефонных разговоров в направлении берег - корабль и до 250 разговоров в обратном направлении. Применение техники частичного подавления несущей в разговорных паузах может удвоить число телефонных каналов в направлении берег - корабль благодаря снижению потребления мощности от источника энергии спутника.

Основные данные спутника ИНМАРСАТ-2: масса на орбите - 690 кг; габаритные размеры - 1,5x1, 48x1, 59 м; размах солнечных батарей - 15,33 м; диапазон рабочих частот - 4/6 и 1,56/1,6 ГГц; мощность источника питания - 1,13 кВт; срок службы - 10 лет.

Связь в направлении берег - спутник - корабль осуществляется следующим образом: прием сигналов на спутнике ведется в диапазоне 6 ГГц, передача со спутника - в диапазоне 1, 56 ГГц; в обратном направлении прием на спутнике ведется в диапазоне 1, 6 ГГц, передача - в диапазоне 4 ГГц [4].

Услугами системы спутниковой связи ИНМАРСАТ, как и других международных систем, может воспользоваться любая организация, купившая приемно-передающее оборудование станции.

Международная организация ИНМАРСАТ с 1 апреля 1999 г. реорганизована: она разделилась на акционерную компанию и межправительственный орган, который будет следить за тем, чтобы ИНМАРСАТ продолжила выполнять свои уставные обязательства перед обществом, в частности, обеспечивать функционирование глобальной системы морской безопасности [8].

Европейская спутниковая система ЕВТЕЛСАТ начала регулярную работу с января 1984 г., после вступления в силу Конвенции и Эксплуатационного соглашения. В состав организации входят более 23 европейских государств. Система работала через три спутника типа ECS на геостационарной орбите, расположенных в точках над экватором: 5° з. д., 7° и 13° в. д., и обеспечивала передачу данных, факсимильных сообщений, конференц-связь, а также передачу ТВ программ. Один спутник серии ECS осуществлял ретрансляцию до 12000 телефонных разговоров и четырех телевизионных программ. Телефонные каналы формируются в цифровой форме с интерполяцией речевых сигналов. Система работает с временным разделением каналов.

К настоящему времени система ЕВТЕЛСАТ значительно расширилась, имеет спутники типа Eutelsat в 10 точках над экватором, которые постепенно заменяются спутниками связи типа W и шведскими Sinus. Подробнее о системе ЕВТЕЛСАТ можно прочитать в журнале "Новости космонавтики" [8].

Наибольшее распространение получила спутниковая связь в США, где действуют около 30 государственных и частных систем, в том числе военные: DSCS III и MILSTAR (ВВС), FLEET-SATCOM и LEASAT (ВМС). С 1982 г. действует система военной связи стран НАТО (НАТОСАТ III).

Свои национальные системы спутниковой связи имеют Австралия - AUSSAT; Бразилия - SBTA; Канада - ANIK С; Индия - INSAT; Индонезия - PALAРАВ; Колумбия - SATCOL; Мексика - ILHUICAHUA; Италия - ITALSAT I; Великобритания - UNISAT, L-SAT и военная SKYNETS; Франция - TELECOM I и TDF-1; Германия - DFS и TV-SAT; Швеция - TELE-X; Япония - CS-3 и BS-3; КНР - STW-2 и др.

В нашей стране осуществляется телевизионное и звуковое вещание в пяти вещательных зонах с учетом разницы во времени в часовых поясах. Действует многоканальная связь Москвы со всеми регионами страны, а также между отдельными областными центрами, передаются изображения газетных полос и метеокарт. Международная спутниковая связь реализуется системами ИНТЕРСПУТНИК, ИНТЕЛСАТ, ИНМАРСАТ. В национальной системе спутниковой связи используются отечественные спутники типа "Горизонт", "Экспресс", которые расположены в 10 точках геостационарной орбиты, и спутник "Экран" в точке стояния над экватором 99° в. д.

Итак, можно сказать, что спутниковые системы связи широко используются как в международных, так и в национальных сетях связи. В последние годы наиболее интенсивное развитие идет именно в национальных сетях. Принятый в большинстве стран мира переход к передаче различной информации в единой цифровой форме позволил создать интегральные цифровые сети связи. При построении таких сетей особенно заметны преимущества спутниковой связи. Большая пропускная способность, высокая экономичность, быстрота развертывания земного комплекса делают спутниковую связь весьма перспективной [2].

В новых системах используются спутники на геостационарной, эллиптической и низкой круговой орбитах. Ретрансляторы на спутниках обеспечивают высокое качество каналов. Применяются новейшие методы кодирования с исправлением ошибок, свертывание и обработка сигналов на борту, частотное и временное разделение каналов. Значительно повысилась мощность ретрансляторов, что позволяет при передаче телевизионного и радиовещания, газетных полос, метеоинформации и др. принимать ее на малые наземные антенны и упрощенные приемники, а также расширять сеть потребителей этой информации. Повышение энергетики линий спутниковой связи обеспечивается также благодаря применению на борту узконаправленных антенн.

Все большее развитие получают сети деловой связи для фирм и предприятий. Часто они организуются по принципу конференц-связи с использованием на периферии малых станций, в том числе подвижных (на самолетах, морских судах, в поездах и автомобилях). Возникает также потребность в прямых связях между малыми станциями, в том числе подвижными. Использование в системах стандартных цифровых каналов позволяет осуществлять передачу информации из сети одной системы в сеть другой с хорошим качеством.

Применение каналов спутниковой связи, совместно с наземными каналами, для организации сотовых сетей приобретает все большее значение. Это позволяет значительно повысить надежность связей и расширить охватываемые ими регионы.

Принято считать, что увеличение объема передаваемой информации и скорости обмена ею между потребителями способствует росту уровня развития людей, их знаний, и - как следствие - дальнейшему росту производства, экономики страны, а в итоге росту благосостояния людей, уровня их жизни. Во всем мире происходит постепенное увеличение информационных потоков между странами, предприятиями, учреждениями, людьми.

Спутниковая связь и ракетно-космическая отрасль промышленности в нашей стране переживают большие трудности. Упразднен единый государственный заказчик и хозяин космических средств - Военно-Космические Силы, сокращено финансирование в этой области по гражданской линии - в 5 раз, по военной - в 10 раз. Такое положение привело к тому, что 60 % действующих спутников связи типа "Горизонт" и "Экспресс" выработали свой ресурс и требуют замены. Все это затрудняет нормальную деятельность российских систем связи и вещания [7].

На основе анализа материалов научно-технического семинара "О состоянии и перспективах спутниковой связи, радио и телевещания", состоявшегося 17 апреля 1998 г. в ИКИ РАН, а также XXIII научных чтений по космонавтике, проведенных РАН, Российским космическим агентством и комиссией РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства (Москва, 26-29 января 1999 г.), можно сделать вывод, что отечественная наука в этой области не утратила своих передовых позиций и вселяет надежду на то, что Россия может восстановить передовые позиции в области спутниковой связи. Об этом говорят разработанные проекты: "Тройка", представленный головным российским производителем спутников связи НПО ПМ (Красноярск) в кооперации с французскими компаниями Aerospetiale и Alcatel Espace, а также проект "Ямал", который берутся выполнить РКК "Энергия", ОАО "Газком", РАО "Газпром" и Газпромбанк. Интересны разработки низкоорбитальных спутниковых систем "Гонец", "Ростелесат" и другие. Подробнее об этих разработках можно прочитать в журнале "Новости космонавтики" [9, 10].

Литература

1. Танетов В. Н. От "внеземной ретрансляции" к первым спутникам связи // Электросвязь. - 1998. - №11.
2. Минсвязи РФ, ГКЭС. Под ред. A. M. Конькова. Основные положения по развитию системы спутниковой связи и вещания. - М.: Информсвязь, 1994.
3. Черток Б. Е. Ракеты и люди. Кн. 2 и 3. -М.: Машиностроение, 1996 и 1997.
4. Танетов В. Н. Спутниковая связь за рубежом. Обзор. - М.: РТИ АН, 1987 и 1988.
5. Системы и средства связи. Отчет № 11616/030. - М.: РТИ АН СССР, 1985.
6. Международный союз электросвязи. Регламент радиосвязи. Т. 1. - М.: Радио и связь, 1985.
7. Сиробаба Я. Я. "Экспресс" в тупике. / Газета "Советская Россия" № 16 от 11 февраля 1999.
8. Новости космонавтики. № 21/22. с. 35. РКА (Российское космическое агентство). - М., 1998.
9. Новости космонавтики. № 1. - с. 18-20. РКА. - М., 1998.
10. Новости космонавтики. № 11. с. 27. РКА. - М., 1998.

Материал взят с сайта "История развития электросвязи"



*******************************
73! Igor UN9GW (since 1978)
"...Улыбайтесь, господа...
Серьёзное выражение лица
ещё не признак ума... (Г. Горин)
Аватара пользователя
UN9GW
 
Сообщения: 569
Зарегистрирован: Пт дек 07, 2007 9:01 pm
Откуда: Alma-Ata

Сообщение UN9GW » Сб янв 03, 2009 3:03 pm

РЕТРАНСЛЯЦИЯ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРОГРАММ ЧЕРЕЗ ИСЗ

Рассмотрим кратко некоторые вопросы, связанные со спутниковым телевизионным вещанием - передачей телевизионных программ от передающих наземных станций к телевизионным приемникам через активный космический ретранслятор, размещенный на искусственном спутнике Земли (ИСЗ).

Основной принцип создания спутникового вещания состоит в использовании промежуточного активного ретранслятора, установленного на ИСЗ, который движется на высокой орбите длительное время без затрат энергии на это движение. Первые опыты по дальней ретрансляции телевизионных передач с помощью активных ретрансляторов, расположенных на больших высотах над поверхностью Земли, были осуществлены в СССР в 1957 году. Еще в начале 1937 года П. В. Шмаковым было технически обосновано предложение установки таких ретрансляторов на самолетах, однако в то время это предложение не было актуальным. В 1957 году после выполнения большой научно-экспериментальной работы была осуществлена такая ретрансляция телевизионных передач с VI Всемирного фестиваля молодежи и студентов из Москвы в Смоленск, Киев и Минск. Для ретрансляции использовались самолеты типа ЛИ-2 с высотой полета около 4000 м. В дальнейшем, в связи с большими успехами в освоении космического пространства, появилась возможность установки активных ретрансляторов на ИСЗ. Для спутниковой ретрансляции телевизионных передач в основном используют два вида спутников: спутники, обращающиеся на вытянутых эллиптических орбитах, и спутники, размещенные на геостационарной орбите.

Использование ИСЗ для телевизионного вещания в СССР началось с запуска первого спутника связи "Молния" 23 апреля 1965 года. Впоследствии было запущено еще несколько ИСЗ типа "Молния". Эти спутники обращаются на вытянутых эллиптических орбитах с высотой перигея (минимальная высота над поверхностью Земли) 500 км и апогея (максимальная высота) 40 тыс. км. Плоскость орбиты этих спутников наклонена относительно плоскости земного экватора на 63, 4°. Период обращения спутников "Молния" составляет 12 часов. Таким образом, в течение суток спутник делает два оборота вокруг Земли. Согласно второму закону Кеплера на большой высоте, в области апогея, спутник движется медленно, а размещен он на орбите так, что в это время пролетает над северным полушарием Земли. На малой высоте, в области перигея, когда ИСЗ находится над южным полушарием, его скорость значительно больше. Обслуживание всей территории СССР одним ИСЗ этого типа было возможно в течение 8 часов в сутки. Поэтому использование трех ИСЗ позволяло обеспечить круглосуточную ретрансляцию. Бортовой передатчик ретранслятора, установленного на ИСЗ "Молния", работает на частоте 3875 МГц с выходной мощностью 40 Вт при частотной модуляции сигналами изображения несущей частоты. Питание аппаратуры осуществляется от солнечных батарей. Ретрансляция телевидения с использованием ИСЗ "Молния" производится по системе "Орбита". Кроме телевидения эта система обеспечивает ретрансляцию звукового радиовещания и изображения газетных полос.

Земные приемные станции этой системы - сложные и дорогостоящие сооружения, состоящие из здания с параболической антенной диаметром 12 метров. В связи с непрерывным движением спутника относительно земной станции, антенна станции должна постоянно поворачиваться, обеспечивая ориентирование на спутник. Для этого антенна установлена на полноповоротном опорном устройстве и снабжена устройством ручного и программного наведения с комплексом автоматического наведения по максимуму принятого сигнала. Приемные устройства земных станций для улучшения чувствительности содержат малошумящие охлаждаемые параметрические усилители, блоки преобразования частотной модуляции в амплитудную, блоки регенерации синхросигнала, системы подавления помех и искажений. Наконец, все блоки устройства обеспечены двойным резервированием с системами автоматического контроля и переключения на резерв. Выходные сигналы телевизионной программы с земной станции "Орбита" подаются к местному телевизионному передатчику, который осуществляет трансляцию принятой программы для ее приема бытовыми телевизионными приемниками обычного типа с помощью обычных индивидуальных или коллективных антенн.

Использование сложных и дорогостоящих земных станций "Орбита" было целесообразно лишь для доставки телевизионных программ в крупные населенные пункты. Для ретрансляции телевидения в населенные пункты с численностью населения в несколько тысяч человек необходимы более простые и дешевые земные станции. Это требует повышенной мощности передатчика спутникового ретранслятора, что позволит упростить приемное устройство земной станции, а также использовать ИСЗ, расположенный на геостационарной орбите, что исключит необходимость непрерывного наведения приемной антенны на спутник.

Еще в 1945 году английский инженер Артур Кларк, известный впоследствии как писатель-фантаст, предложил использовать для спутников связи геостационарную орбиту с периодом обращения 24 часа, которая имеет форму окружности, лежащей в плоскости земного экватора с высотой над поверхностью Земли 35875 км. Если направление обращения спутника совпадает с направлением суточного вращения Земли, для земного наблюдателя такой спутник кажется стоящим неподвижно в определенной точке небесной полусферы. Тогда отпадает необходимость в сложной системе постоянного наведения антенны земной станции на спутник и системы автоматического сопровождения. Благодаря неизменному расстоянию до спутника стабилизируется уровень входного сигнала и устраняется изменение его частоты за счет эффекта Доплера. Связь может осуществляться круглосуточно и без перерывов, необходимых для перехода с одного ИСЗ на другой. Наконец, облегчается энергоснабжение аппаратуры, так как спутник почти постоянно освещается Солнцем. К недостаткам геостационарной орбиты относятся плохое обслуживание приполярных областей Земли и необходимость расположения космодрома на экваторе, иначе для выведения спутника на такую орбиту требуется значительное увеличение мощности ракеты-носителя. Тем не менее эти недостатки окупаются простотой и дешевизной большого числа земных станций. Но самое главное - это возможность осуществления непосредственного приема телевизионных передач телезрителями с геостационарного спутника без промежуточного наземного ретранслятора.

Ни одна из космических держав не располагает для размещения космодрома экваториальными территориями на Земле. Поэтому в 1995 году
по давно высказанной С. П. Королевым идее был разработан международный проект с участием России "Se Launch" ("Морской старт") для строительства пусковой ракетной установки, размещенной на морской платформе в Тихом океане на экваторе. Запуск ракеты с экваториального космодрома позволяет в полной мере использовать для ее разгона центробежную силу вращения Земли и не требует дополнительного топлива для ее перевода с наклонной орбиты на экваториальную. Строительство этой установки завершается и первый запуск с нее спутника состоится в октябре 1998 года.

К 1985 году Международным комитетом регистрации частот было зарегистрировано 128 систем связи через геостационарные спутники, а к настоящему времени на геостационарной орбите расположено уже несколько сот ИСЗ. В СССР впервые на геостационарную орбиту (26 октября 1976 года) был запущен ИСЗ "Экран" с координатой 99 восточной долготы (вд), и передатчиками, работающими на частотах 714 и 754 МГц дециметрового диапазона мощностью 200 Вт. Это позволило создать систему спутниковой телевизионной ретрансляции "Экран-М", в которой с помощью сравнительно простых наземных установок принятый сигнал подавался к местным телецентрам и ими транслировался на метровых диапазонах телезрителям. Имелась также возможность непосредственного коллективного или индивидуального приема сигнала с ИСЗ путем использования серийно выпускавшихся промышленностью специальных приемных устройств - станций спутникового телевидения "Экран-КР-1" и "Экран-КР-10" с выходной мощностью соответственно 1 и 10 Вт для коллективного приема и абонентского приемника "Экран" для индивидуального приема, который мог подключаться к обычному бытовому телевизору черно-белого или цветного изображения.

Затем в системе спутниковой связи "Москва" были использованы пять ИСЗ "Горизонт", размещенных на геостационарной орбите с координатами 14 западной долготы (зд), 53, 80, 90 и 140 вд, которые обеспечили ретрансляцию программ Центрального телевидения в различные регионы страны и государства Европы, Азии, Африки и Америки с временным сдвигом от двух до восьми часов. Частота передатчиков этих ретрансляторов - 3675 МГц, а выходная мощность 40 Вт.
*******************************
73! Igor UN9GW (since 1978)
"...Улыбайтесь, господа...
Серьёзное выражение лица
ещё не признак ума... (Г. Горин)
Аватара пользователя
UN9GW
 
Сообщения: 569
Зарегистрирован: Пт дек 07, 2007 9:01 pm
Откуда: Alma-Ata

Сообщение UN9GW » Сб янв 03, 2009 3:05 pm

Таблица частот спутниковых каналов.

Спутник связи "Молния".

Сразвитием систем радиосвязи и телевещания естественным образом возникла задача увеличения дальности действия передающих станции и их пропускной способности. В первое время, когда использовались только диапазоны длинных и средних волн, увеличение дальности вещания достигалось в основном повышением мощности передатчика и конструкцией антенны. При использовании коротких волн стали учитываться условия распространения радиоволн, зависящие от времени года и времени суток.

Задача увеличения пропускной способности канала (телевидение, многоканальная телефонная связь и др.) привела к необходимости использования диапазонов метровых, дециметровых, сантиметровых, а в последнее время и миллиметровых волн. Волны этих диапазонов распространяются по законам линейной оптики - с поправками на климатические и атмосферные факторы. А значит, первым и естественным шагом на пути решения стоящих задач было размещение передающих и приемных антенн на естественных высотах и специальных опорах. Действующие системы телевещания и радиорелейной связи построены на этих принципах.

Возникали и иные, более оригинальные варианты и способы - так, в 1957 г. во время Всемирного фестиваля молодежи и студентов в Москве его открытие и закрытие передавалось из Москвы в Киев, Минск и Смоленск с помощью самолетной ретрансляции. Влед за этим первым - и вполне удачным - опытом в 1961-65 гг. самолетная ретрансляция использовалась в США для передачи учебных телевизионных программ в школы. В Корее и Иране проводились опыты с подъемом телевизионных ретрансляторов на привязных аэростатах.

В 1950 г. С.И. Катаевым была теоретически обоснована возможность использования отраженных от Луны телевизионных сигналов, направляемых на нее с Земли. А в 1988 г. в США было предложено использовать для отражения сигналов специально запускаемое на высоту 80 км "зеркало" диаметром 22 метра из графитовых волокон, что обеспечивало его вес в 0,129 г, а удерживать его на этой высоте предполагалось давлением электромагнитного луча, направляемого с Земли.

Но наиболее удачным, простым, эффективным и жизнеспособным оказалось предложение использовать для ретрансляции сигналов искусственный спутник Земли с размещенной на нем соответствующей аппаратурой. Впервые такая идея была сформулирована в 1945 г. известным писателем-фантастом Артуром Кларком в его статье "Внеземная ретрансляция" в журнале "Wozeles Word" № 57, 1945 г.

Однако реализована она была только через 20 лет - передачей телевизионного сигнала из Владивостока в Москву 23 апреля 1965 г. в день запуска спутника связи "Молния" началось регулярное широкое использование ИСЗ для ТВ вещания. Технические решения космической связи были настолько удачны, а социальное значение настолько велико, что вскоре вопросы практического использования спутников для телевещания начали активно прорабатываться во многих странах мира.

В Советском Союзе в течение двух лет после запуска первого спутника связи была создана первая в мире распределительная сеть ТВ сигналов - из Москвы во многие пункты нашей огромной страны. Для этого были построены 20 специальных приемно-передающих земных станций типа "Орбита".

Следующим естественным желанием многих стран было создание технических условий для возможности непосредственного приема сигналов со спутников на обычные ТВ приемники. Системы, отвечающие этим требованиям, получили название систем Непосредственного Телевизионного Вещания - НТВ (Direct Broadcast Sistem - DBS). Для этих целей в нашей стране был разработан ИСЗ "ЭКРАН" - дециметровый диапазон, мощность передатчика 1,5 кВт, амплитудная модуляция. Однако он так и не был использован.

Как показали расчеты, для обеспечения условий НТВ в пределах одного европейского государства мощность передатчика на ИСЗ должна составлять от единиц до нескольких десятков кВт, а диаметр антенны - от десятков до сотен метров. Эти технические условия во многом уже реализованы и разработки в этом направлении продолжают совершенствоваться. Но остается другая сложность - проблема использования частотного спектра. Поскольку сконцентрировать излучение со спутника в пределах планируемой зоны обслуживания практически невозможно, на прилегающих территориях создается значительный уровень сигнала, представляющий в данном случае помеху. Это явление получило название "естественного перелива".

Применительно к Европе оказалось, что выделенных для наземного телевещания каналов в метровом и дециметровом диапазонах недостаточно для создания в каждой стране даже одно-двухпрограммного национального НТВ.

В связи с этим в 1977 г. Международным Союзом Электросвязи (МСЭ) - органом ООН - на специальной Всемирной Административной Конференции по Радио (ВАКР) была выделена для НТВ специальная полоса частот в диапазоне 12 ГГц, амплитудная модуляция заменена на частотную и установлены другие отличающиеся от наземной сети параметры. Принятый специальным устройством сигнал перед тем, как поступить на телеприемник, преобразуется в стандартный сигнал наземной сети. Термин же НТВ сохранился, но уже с несколько другим значением.

С учетом новых параметров был разработан и принят международный план НТВ-12. В нем каждой стране выделялось определенное число позиций на орбите и зон вещания с частотами, обеспечивающими возможность приема на территории страны пяти национальных программ. Понятия международного вещания - и, соответственно, частот - в плане нет.

В настоящее время программные концепции стран изменились. Имеется большая потребность в международном вещании, что привело к внесению изменений в план и поставило вопрос о его переработке. Подготовка к переработке плана на соответствующей международной конференции уже ведется.

Для передачи сигналов телевизионных программ широко применяются общие системы спутниковой связи (ССС). У них обычно имеется большое количество стволов, использующихся для различных целей. Во избежание помех между различными ССС параметры спутников (положение на орбите, зоны обслуживания, частоты, уровни сигналов и др.) жестко регламентируются. Эту работу организует и проводит МСЭ через специальное подразделение, ныне именуемое "Бюро радиосвязи". Для регламентации этой деятельности была разработана и успешно действует "Координационная процедура", заключающаяся в следующем.

Потребитель (заявитель) разрабатывает технические параметры планируемого ИСЗ - естественно, с учетом действующих и опубликованных заявок - и направляет их в МСЭ. Затем они публикуются в еженедельном циркуляре. Эта стадия обозначается индексом "А". Страны изучают публикацию и в случае возможности помех между заявленным ИСЗ и их техническими средствами (ИСЗ, РРЛ) сообщает свои замечания в МСЭ и подателю заявки.

Начинается взаимное согласование (координация) параметров между заинтересованными странами. В его процессе могут быть существенно изменены параметры заявленного ИСЗ, а также несколько изменены параметры действующих спутников. Процесс координации обычно длится до четырех лет. Результаты координации опять же направляются в МСЭ. Эта стадия обозначается индексом "С".

В случае положительных результатов координации МСЭ регистрирует данный ИСЗ, делает публикацию и разрешает работу. Эта стадия обозначается индексом "N".

Данные о состоянии с регистрацией (стадий "А", "С" и "N") публикуются в ежеквартальном циркуляре МСЭ "Список спутниковых сетей".

Согласно циркуляру МСЭ от 11.06.96 г. на момент публикации имелись заявки от пятидесяти стран на 1296 систем. Из них в стадиях "А", "С" и "N" находились 616, 374 и 306 соответственно. Из этих 1296 заявок США подали 369, Россия - 196, Франция - 111, Англия - 85, Индия - 79, Италия - 55, Филиппины, Австралия, Люксембург, Китай, Бразилия, Индокитай - по 40-30 заявок, 10 стран по 10-27 заявок, 8 стран по 6-10 и 20 стран до 5 заявок.

Эти ИСЗ размещаются на орбите в 425 точках на расстояниях от 0,1° до 7°. В одной точке находится до 12 ИСЗ. Находящиеся в одной точке несколько ИСЗ могут иметь как самостоятельную, так и общую конструкцию. Так, например, ИСЗ "Горизонт" зарегистрирован в виде трех самостоятельных - "Стационар" диапазон 4/6 ГГц, "Волна" диапазон 1,5/1,6 ГГц и "Луч" диапазон 12/14 ГГц.

Взаимные помехи между МСЗ, находящимися в одной точке, исключаются как их частотным разносом, так и различием зон обслуживания (направленностями антенн).

Если в течение девяти лет со дня первой публикации заявки независимо от длительности согласования зарегистрированный ИСЗ не будет введен в эксплуатацию, его регистрация (разрешение на работу) аннулируется. Следует учитывать, что заявки на регистрацию ИСЗ и их координацию могут подавать только государственные организации, уполномоченные их правительствами, являющимися членами МСЭ, а соответственно, и ООН.

Естественно, к практической работе могут привлекаться специалисты и других ведомств с сохранением ответственности за головной уполномоченной организацией. Так, ИСЗ международной организации "Интелсат" заявляет, координирует и регистрирует США, хотя членами этой организации являются более 130 ведомств, ИСЗ международных организаций "Инмарсат" и "Евтелсат", в которые входят по 60 стран (организаций), заявляют, координируют и регистрируют Англия и Франция соответственно и т.п.

Подобная практика регистрации длительное время себя оправдывала, однако по мере насыщения орбиты ИСЗ в ряде случаев стала неоправданно препятствовать развитию ССС. Так, некоторые небольшие и слаборазвитые страны, не имея возможности практического создания и эксплуатации ИСЗ, заявляли и координировали многие ИСЗ, а МСЭ их регистрировал, в связи с чем создавалась формальная насыщенность орбиты при фактической ее свободе. Страны, "захватившие" участки орбиты, разрешали от их имени другим странам использовать орбиту - естественно, на определенных условиях.

Эта ситуация была частично разрешена в 1988 г. специальной ВАКР. На ней был принят международный план "Орбита-88", в котором установлены некоторые возможные пределы использования странами орбиты и частотного спектра.

Процедура координации размещения спутников и их параметров в органах МСЭ непрерывно совершенствуется. В результате не ощущается большой трудности в координации реально разрабатываемых национальных и межгосударственных ССС. А строгое соблюдение вопросов координации и режимов работы спутников предотвращает возникновение взаимных помех.

В области передачи сигналов программ ТВ весьма широко используются как плановые каналы ВАКР-77, так и координационные, в том числе "Орбита-88". При этом до пересмотра плана ВАКР-77 эти каналы используются меньше, чем координируемые.

Всего согласно "Всемирному Радио-телевизионному справочнику" за 1995 г. (известен как "Датский" справочник) для передачи сигналов ТВ программ в мире используется 1282 частото-луча на 107 спутниках. При этом только 172 частото-луча (13%) - в соответствии с планом ВАКР-77. Остальные - координируемые.
*******************************
73! Igor UN9GW (since 1978)
"...Улыбайтесь, господа...
Серьёзное выражение лица
ещё не признак ума... (Г. Горин)
Аватара пользователя
UN9GW
 
Сообщения: 569
Зарегистрирован: Пт дек 07, 2007 9:01 pm
Откуда: Alma-Ata


Вернуться в Связь через радиолюбительские спутники (ИСЗ)

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron