5.7.4. Классификация систем спутниковой связи

В зависимости от вида предоставляемых услуг спутниковые системы связи можно разделить на три основных класса:

- системы пакетной передачи данных;

- системы речевой (радиотелефонной) связи;

- системы для определения местоположения абонентов.

Системы пакетной передачи данных предназначены для передачи в цифровом виде любых данных (телексных, факсимильных сообщений, компьютерных данных и т.п.). Скорость пакетной передачи может достигать сотен килобит в секунду.

При радиотелефонной связи используют цифровую передачу сообщений. Задержки в таких системах не должны превышать 0,3 с, обслуживание должно быть непрерывным и происходить в реальном масштабе времени.

Во многих случаях абоненту необходимо знать свое местоположение (координаты) на Земле. Для этой цели применяются специальные навигационные системы (например, ГЛОНАС/GPS).

Развитию систем спутниковой связи способствуют большие успехи, достигнутые в микроминиатюризации функциональных узлов коммуникационного оборудования. Значительный прогресс ожидается в области разработки бортовых ЭВМ на специализированных БИС, обеспечивающих высокоскоростную коммутацию информационных потоков. Применение методов много станционного доступа с кодовым разделением каналов способствует успешному развитию спутниковых систем связи.

Орбиты космических аппаратов классифицируются: по форме, периодичности прохождения над точками земной поверхности и по наклонению.

По форме наиболее часто используются для систем связи:

- близкие к круговым, на этих орбитах высоты апогея (Н_а) и перигея (Н_п) различаются на несколько десятков километров;

- эллиптические, высоты апогея и перигея могут значительно различаться (Н_а= 38000 - 40000 км, Н_п= 400 - 500 км);

- геостационарные - круговые экваториальные орбиты, с периодом обращения спутника равным периоду обращения Земли (23 часа 56 минут). На такой орбите КА располагается на высоте Н = 36000 км и находится постоянно над определенной точкой экватора Земли. КА при этом имеет большую площадь обзора Земли, что позволяет с успехом использовать их в системах спутниковой связи.

По периодичности прохождения КА над точками земной поверхности различают орбиты:

- синхронные;

- несинхронные.

Синхронные в свою очередь, подразделяются на синхронные изомаршрутные и синхронные квазимаршрутные.

В изомаршрутных проекции орбиты КА на земную поверхность совпадают ежесуточно. В квазимаршрутных проекции орбиты КА на земную поверхность совпадают один раз в несколько суток.

Несинхронные характеризуются тем, что трассы, соответствующие любым двум оборотам КА вокруг Земли не совпадают.

Под наклонением орбиты понимается угол между плоскостями экватора Земли и орбиты КА. Наклонение отсчитывается от плоскости экватора до плоскости орбиты против часовой стрелки.

По наклонению различают следующие типы орбит:

- прямые (наклонение орбиты < 90°);

- обратные (наклонение орбиты > 90°);

- полярные (наклонение орбиты = 90°);

- экваториальные (угол наклона = 0 соответствует геостационарной орбите).

Действующие системы спутниковой связи обеспечивают связь, телевизионное и звуковое вещание, передачу газет, данных и т.д. во многих регионах России. Системы базируются на связных КА типа «Горизонт» и «Экспресс».

С 1979 года основной составной частью сети спутниковой связи России является система «Горизонт» предназначенная для телевидения, телефонной связи, радиовещания, передачи данных.

Наземный сегмент системы «Горизонт» состоит из наземных станций различной пропускной способности и сложности. Основу сегмента составляют центральные станции, имеющие антенны «Орбита» диаметром 12 м или «Азимут» - диаметром 25 м. Эти станции выполняют функции региональных центров. Периферийные станции имеют антенны размером от 4 до 12 метров, которые применяются для поддержания связи. Для передачи данных и телефонных сообщений используются малые наземные станции с антеннами диаметром 2,5 - 4 метра.

Доступ к спутниковому ретранслятору обеспечивается методами временного и частотного разделения каналов. На базе КА «Горизонт» создан ряд независимых сетей связи: «Интерспутник», «Орбита», «Москва» и др.

Космические аппараты серии «Экспресс» выполняют те же функции, что и КА «Горизонт». «Экспресс» - геостационарные спутники с высокоточной системой ориентации в двух плоскостях, что обеспечивает устойчивую работу наземных станций без устройств наведения антенн. КА этой сери модернизируются в направлении увеличения числа стволов передачи и используемых диапазонов частот. Наземные станции дополняются малыми станциями с размерами антенн около 2-х метров.