С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

Принципы построения спутниковых систем связи
15
По сравнению с низкими орбитами достоинствами ВЭО являют-
ся ее синхронность, гораздо более длинный сеанс связи через один
спутник, меньшее число спутников в одной системе, увеличение зо-
ны обслуживания, недостатком — большее время распространения и
задержки сигнала.
Сравнительные характеристики спутниковых систем
с орбитами различного типа
К основным характеристикам спутниковых систем с орбитами
различного типа, относятся:
•
число ИСЗ в орбитальной группировке;
•
число орбитальных плоскостей, занимаемых группировкой;
•
число ИСЗ в орбитальной плоскости;
•
время пребывания ИСЗ в зоне видимости земной станции спут-
никовой связи;
•
угол наклона антенны земной станции на краю зоны обслужива-
ния.
Чем выше орбита ИСЗ, тем меньшее число спутников требуется
для глобального покрытия одной и той же по площади обслуживаемой
территории земной поверхности. Для круговых орбит взаимосвязь
между числом ИСЗ, высотой их орбиты и углом места над горизонтом
определяется выражением
N
=
pq
=
4
√
3
9
(
π
γ
)
2
,
где
p
=
2
3
π
γ
— число орбитальных плоскостей;
q
=
2
√
3
π
γ
— число
космических аппаратов в одной плоскости;
γ
= arccos
cos
Θ
1 +
h/R
З
−
Θ
—
угол, который отсчитывается от центра Земли между направлениями
на ИСЗ и границу зоны обслуживания;
Θ
— угол места ЗС на границе
зоны обслуживания;
h
— высота орбиты;
R
З
— радиус Земли.
Сравнительные характеристики спутниковых систем связи с раз-
личными типами орбит (GEO, MEO, LEO) приведены в табл. 1.1.
В этой же таблице приведены также краткие характеристики систем
спутниковой связи с высокими эллиптическими орбитами. Как следу-
ет из таблицы, наименьшее число ИСЗ в системе связи с глобальным
обслуживанием достигается при использовании геостационарной ор-
биты, хотя по другим показателям (задержке сигнала, углу места,
энергетике) предпочтение можно было бы отдать и другим орбитам.

---

16
Р а з д е л 1
Таблица 1.1
Тип орбиты
GEO
MEO
LEO
ВЭО
Высота орбиты, км
36000
10355
700...5000
40000
Количество КА в орбитальной
группировке при непрерывном
глобальном охвате
3
8–12
48–66
6–8
Время пребывания КА в зоне
видимости
непрерывное
1,5...2 ч
1...15 мин
8...9 ч
Угол места на краю зоны обс-
луживания, град
5
25...30
10...15
25...40
1.3. Общие вопросы структурно-функционального
построения систем спутниковой связи и ее
составных частей
1.3.1. Состав системы
В соответствии с принятой практикой оборудование спутниковых
систем связи разделяют на два интегрированных комплекса [3]:
•
космический сегмент, образуемый космической станцией или кос-
мическим аппаратом, функционирующим на орбите, и центром
управления полетом, обеспечивающим функционирование КА в
течение срока его эксплуатации;
•
земной сегмент в составе земных станций спутниковой связи с
необходимыми техническими средствами контроля, управления,
служебной связи и сопряжения с наземной сетью.
Технические характеристики космического сегмента, предостав-
ляемого оператором (владельцем) спутника для работы в составе сис-
темы, должны поддерживаться этим оператором с необходимым уров-
нем сервиса.
В составе земного сегмента, кроме технических средств органи-
зации спутниковых каналов как основы земного сегмента, находятся
также средства контроля, управления, служебной связи и сопряжения
с наземной сетью, представляющие собой отдельные подсистемы.
1.3.2. Требования к космическому сегменту
Космический сегмент системы ФСС предназначен для обеспече-
ния ретрансляции через радиотехнический бортовой комплекс циф-
ровых потоков земных станций в течение всего срока эксплуатации
(аренды) ретрансляторов с заданным уровнем качества и сервиса.
В течение этого срока технические характеристики сегмента дол-
жны соответствовать его тактико-техническим требованиям или спе-
цификациям в части:

---