1.Основные понятия и определения, характеризующие ка связи.
Спутниковая связь – это связь между наземными станциями через космический объект.
Спутниковая линия (СЛ) – линия связи между ЗС с помощью одного СС и на каждом направлении включает участок ЗС-СС (“линия вверх”- UPLINK) и участок СС-ЗС (“линия вниз” DOWNLINK). НТС-наземная телефонная станция, НС-наземная станция. Взаимодействие СЛ с внешней средой приводит к значительным потерям передаваемого (принимаемого) сигнала.
Спутниковое вещание – это частный случай спутниковой связи, её отличие заключается в том, что передается определенный класс односторонних сообщений, принимаемых одновременно несколькими наземными станциями (так называемая циркулярная передача). В одну сторону – симплексное сообщение, в обе стороны – дуплексное.
Зона обслуживания – это совокупность зон обслуживания единичных КА, входящих в систему.
где
-зона
обслуживания единичного КА,
-
зона обслуживания.
Обслуживание через КА - ретрансляторы
Зона покрытия – это часть поверхности земного шара, в пределах которой обеспечивается уровень сигналов от КА, необходимый для их приема с заданным качеством.
Качество сигнала: аналоговые – отношение сигнал/шум, цифровые – вероятность ошибочного приема информации.
Гарантированная зона обслуживания – это зона обеспечения заданных условий передачи и приема при любых сочетаниях нестабильности КА и ориентации антенн.
Ствол спутниковой связи (transponder) – это приемо-передающий тракт бортового радиотехнического комплекса, в котором радиосигналы проходят через общие усилительные элементы в некоторой полосе частот ∆fств.
2.Особенности взаимодействия космического (ка связи) и наземного сегментов
Особенности взаимодействия спутников связи (или КА связи) и наземного сегментов рассмотрим на примере космической системы связи и передачи данных (рис.1)..
Рисунок 1
Управление КА связи осуществляется наземным комплексом управления (НКУ). Состав НКУ: командно-измерительные комплексы (КИК) для непосредственного обмена со КА связи контрольной, навигационной и управляющей информацией; центр управления полетом (ЦУП) для управления КА связи – выработки решений по их управлению на базе оперативной оценки состояния каждого из КА и системы из КА, оценки степени решения целевых задач и др.; система связи и передачи данных (ССПД) для обмена информацией между КИК и ЦУП. Например, КА народно-хозяйственного и коммерческого назначения могут управлять КИК, построенные на базе контрольно-измерительной системы (КИС) и сети необслуживаемых земных станций приема и ретрансляции (ЗСПР) сигналов системы “Вызов”.
КИС предназначен для обеспечения функций управления КА связи, а ЗСПР системы “Вызов” – для оперативного оповещения ЦУП о нештатных ситуациях на КА по системе связи и передачи данных. Бортовая аппаратура (БА) системы “Вызов” входит в состав БА КИС КА. Функции БА системы “Вызов” – прием от бортового управляющего комплекса (БУК) КА информации по выходу контролируемых параметров КА за пределы установленных значений и передача этой информации (путем ее преобразования и формирования радиосигнала) на ЗСПР КИК.
Функции ЗСПР – прием сигналов от БА системы «Вызов» и их передача в ЦУП (через ССПД). Функции КИС – передача на КА и прием радиосигналов от БА КИС для измерения текущих навигационных параметров (ИТНП); передача БА КИС массивов КПИ и разовых команд (РК) с получением квитанций о правильности их приема; прием со КА телеметрической информации (ТМ); передача на КА разовых команд (РК) по сверке бортовой шкалы времени (БШВ), а также прием кодов БШВ с КА для их сравнения с кодом местной шкалы времени (МШВ); прием от ЦУП и передача служебной информации (СИ) в ЦУП по ССПД или выделенному спутниковому каналу связи.
Функции БА КИС: прием из КИС НКУ (через собственную антенно-фидерную систему (АФС)) массивов КПИ и РК управления бортовыми системами и передача их в БВС КА; ретрансляция (прием и передача) сигнала КИС НКУ для ИТНП; прием из БВС КА кодов РК управления бортовыми системами КА и передача команд в бортовые системы по МКО; прием из ТМС КА телеметрических данных (ТД) и передача их в КИС НКУ.
Наземный комплекс приема и передачи информации (НКПП) включает ЗС различного типа (центральные региональные станции, абонентские станции, использующие передвижные терминалы и др.), контрольные ЗС (КЗС) и центр управления системой связи (ЦУСС).
Функции ЗС – прием от БРТК (передача в БРТК) КА различных типов информации (информационный обмен с БРТК по одному из участков спутниковой линии); прием от БРТК КА сигналов маяков; передача информации потребителям.
Контрольные ЗС (КЗС) предназначены для контроля режима работы БРТК КА и соблюдения ЗС важных для работы всей наземной сети следующих показателей: излучаемой мощности, частоты передачи, качество сигналов и др. Функциями КЗС являются: прием от БРТК КА телеметрических параметров КА и БРТК; передачу в БРТК КА команд с целью изменения параметров канала связи и режима их работы; информационный обмен с ЗС и ЦУСС по служебным каналам.
Центр управления системой связи (ЦУСС) осуществляет руководство эксплуатацией системы связи, предоставление потребителям информации каналов связи, ввод в действие новых ЗС, составление расписания их работы и другие функции. Осуществляет информационный обмен с КЗС и ЗС по служебным каналам связи (спутниковым или наземным). ЦУСС взаимодействует с ЦКП.