Yuqori sifatli aloqa. Ss tizimlarining konfiguratsiyasi sun'iy er sun'iy yo'ldoshi (aes) turiga, aloqa turiga va er stantsiyalarining parametrlariga bog'liq. Ss tizimlarini qurish uchun asosan ishlatiladi uch XIL sun'iy yo'ldosh

Sun'iy yo‘ldosh orqali joyning koordinatalarini radio to‘lqinlarning tezligi va tarqatish vaqtiga asoslanib sun'iy yo‘ldoshlardan qabul qiluvchi asboblar yordamida aniqlash.

1965 yil 23 aprelda birinchi mahalliy aloqa sun'iy yo'ldoshi "Molniya-1" yuqori elliptik orbitaga chiqarildi, bu mamlakatimizda sun'iy yo'ldosh radioaloqasining shakllanishini ko'rsatdi. Deyarli bir vaqtning o'zida birinchi tijorat aloqa sun'iy yo'ldoshi Intelsat-1 AQShda geostatsionar orbitaga chiqarildi.

Shunday qilib, radioaloqa diapazonini keskin oshirish g'oyasi, takrorlanuvchining yer yuzasidan baland joylashganligi tufayli amalga oshdi, bu esa ulkan hududning turli nuqtalarida joylashgan radiostansiyalarning bir vaqtning o'zida radio ko'rinishini ta'minlashga imkon berdi. . Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarining (SS) afzalliklari yuqori o'tkazuvchanlik, ishning globalligi va yuqori sifatli aloqa.

SS tizimlarining konfiguratsiyasi sun'iy er sun'iy yo'ldoshi (AES) turiga, aloqa turiga va er stantsiyalarining parametrlariga bog'liq. SS tizimlarini qurish uchun asosan ishlatiladi uch xil sun'iy yo'ldosh(9.1 -rasm) - yuqori elliptik orbitada (HEO), geostatsionar orbitada (GSO) va past balandlikdagi orbitada (LVO). Har bir sun'iy yo'ldosh turining o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor.

"Molniya" tipidagi mahalliy sun'iy yo'ldoshlar, orbital davri 12 soat, qiyalik 63 °, shimoliy yarim sharda apogey balandligi 40 ming km., HEO bilan yo'ldoshlarga misol bo'la oladi. Sun'iy yo'ldoshning apogey hududida harakati sekinlashadi, radio ko'rish muddati 6 ... 8 soat. bu turdagi AES - shimoliy yarim sharning ko'p qismini qamrab oladigan katta xizmat maydoni. HEO -ning kamchiliklari - sekin harakatlanuvchi sun'iy yo'ldosh antennalarini kuzatish va kiruvchi sun'iy yo'ldoshdan yuqoriga yo'naltirish.

Noyob orbit - bu GSO - sun'iy yo'ldoshning aylanish davri 24 soat, ekvator tekisligida yotadi, Yer sathidan 35875 km balandlikda. Orbit Yerning aylanishi bilan sinxrondir, shuning uchun sun'iy yo'ldoshga nisbatan statsionar bo'lib chiqadi er yuzasi... GSO -ning afzalliklari: xizmat ko'rsatish maydoni er yuzining uchdan bir qismini tashkil qiladi, deyarli global aloqa uchun uchta yo'ldosh etarli, er stantsiyasining antennalari amalda kuzatuv tizimlarini talab qilmaydi. Biroq, shimoliy kengliklarda sun'iy yo'ldosh ufqning kichik burchaklarida ko'rinadi va sirkumolyar mintaqalarda umuman ko'rinmaydi.

Past balandlikdagi orbitalar tekisligi Yer yuzasidan taxminan 200..2000 km balandlikdagi ekvator tekisligiga (qutbli va kvazipolyar orbitalarga) moyil bo'ladi. Yengil sun'iy yo'ldoshlarni past orbitaga uchirish arzon raketalar yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Sun'iy er yo'ldoshlari yordamida aloqa tizimini amalga oshirish printsipi 9.2 -rasmda ko'rsatilgan. Bu erda a va b orqali er stantsiyalari (ES) belgilanadi, ular o'rtasida aloqa o'rnatiladi, to'g'ri chiziqlar va a va b nuqtalarida Yer yuzasiga tegib turgan chiziqlar - bu nuqtalarning gorizont chiziqlari. Shuning uchun, MN orbitasida harakatlanuvchi AES sun'iy yo'ldoshi 1 u va orbital segment bo'ylab harakatlanayotganda a va b stantsiyalaridan bir vaqtning o'zida kuzatilishi mumkin. Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh 1 yo'nalishidagi a nuqtasida ES antenna tizimi chiqaradigan elektromagnit tebranishlar sun'iy yo'ldoshning bortidagi radio uskunalari tomonidan qabul qilinishi mumkin va ularni kuchaytirgandan va chastotani o'zgartirgandan so'ng Yerga yo'naltiriladi. ular b nuqtasida ES antennasi tomonidan qabul qilinadi. AP antennalari har doim sun'iy yo'ldoshga yo'naltirilgan bo'lishi kerak. Binobarin, sun'iy yo'ldosh harakatlanayotganda, antennalar aylanib, sun'iy yo'ldoshning kosmosdagi harakatini doimiy "kuzatib" turishi kerak.

Bort uskunalari bo'lgan radioaloqa tizimi deyiladi faol signal rölesi yoki faol sun'iy yo'ldoshli tizim.

Keling, a va b nuqtalarda joylashgan ESning dupleks aloqasining faol signalni qayta uzatish bilan strukturaviy diagrammasini ko'rib chiqaylik (9.3 -rasm). Bu erda C 1 xabari 3C a stansiyasining M modulyatoriga beriladi, buning natijasida tashuvchi chastotasi f 1 bo'lgan tebranishlar modulyatsiyasi amalga oshiriladi. Transmitter Pdan kelgan bu tebranishlar A a1 antennasiga uzatiladi va sun'iy yo'ldosh tomon nurlanadi, u erda ularni takrorlovchi antenna A antenna qabul qiladi. Keyin f 1 chastotali tebranishlar Pr 1 qabul qilgich tomonidan kuchaytiriladigan, f 2 chastotaga aylantirilgan va uzatuvchi P 1 ga uzatiladigan krossover filtrga (RF) beriladi. Transmitterning chiqishidan f 2 chastotali tebranishlar RF orqali antenna A ga uzatiladi va Yer tomon nurlanadi. Bu tebranishlar ZS b stantsiyasi tomonidan A b2 antennasi tomonidan qabul qilinadi, qabul qilgichga (Pr) va detektorga (Det) beriladi, uning chiqishida C 1 xabari ajratiladi. C 2 xabarining ZS b stansiyasidan ZS a stantsiyasiga uzatish f 3 chastotasida ham xuddi shunday sodir bo'ladi va bortli transponder f 3 tashuvchi chastotali tebranishlarni f 4 chastotali tebranishlarga aylantiradi.

Xabarlarni uzatishning boshqa usulini taklif qilish mumkin, bunda sun'iy yo'ldosh bortida radio uskunalari yo'q. Bunda A nuqtadan yuborilgan signallar AES yuzasi 1 tomonidan Yerga (shu jumladan b nuqtasi) oldindan kuchaytirilmasdan aks etadi. Shuning uchun b stansiyasi tomonidan qabul qilingan signallar bort uskunalari mavjudligidan ancha zaif bo'ladi. Passiv yo'ldoshlar sifatida har xil shakldagi maxsus reflektorlardan (sharsimon sharlar, hajmli ko'p qirrali va boshqalar ko'rinishida) va Yerning tabiiy yo'ldoshi Oydan foydalanish mumkin. Hozirgi texnologiya darajasida bunday aloqa tizimlarining imkoniyatlari ikki yoki uchta telefon xabaridan oshmaydi.

Agar 2 AES sun'iy yo'ldoshi m - n orbitasida (9.2 -rasm) shunchalik past balandlikda harakat qiladiki, uni bir vaqtning o'zida ZS a va ZS b stantsiyalarining antennalari kuzatishi mumkin emas (orbitaning balandligi chorrahadan pastda) ufq chiziqlari va), shuning uchun AES 2 -dagi bort uskunalarini qabul qilgan signalni darhol b stantsiyasiga uzatish mumkin emas. Bu holda tizimning ishlashi quyidagicha tuzilishi mumkin: AES 2, ZS ustidan uchib o'tadi va kuchaytirgandan so'ng, bot xotira uskunasiga uzatiladigan xabarlarni oladi (masalan, ular magnitafonga yoziladi). Keyin, AES 2 ZS b ustida uchganda, u bot uzatgichga ulanadi va ZS a dan olingan ma'lumotlar uzatiladi. Sun'iy yo'ldosh ushbu stantsiyaning ko'rinadigan zonasida paydo bo'lgan vaqtda yoki sun'iy yo'ldosh tezligini hisobga oladigan bot dasturiy ta'minoti yordamida ZS b chiqaradigan maxsus buyruq signalini qo'llash orqali transmitterni yoqish mumkin. orbit, uning balandligi va stansiyalar orasidagi masofa. Bunday tizim xotira aloqa tizimi yoki kechiktirilgan o'rni tizimi deb ataladi. Orbitaning balandligi va stantsiyalar orasidagi masofaga qarab, faol signal uzatuvchi tizim, signalni bir zumda (kechiktirmay) uzatish tizimi (real vaqtda tizim) va kechiktirilgan röleli tizim sifatida amalga oshirilishi mumkin.

Ayniqsa, geostatsionar orbit - ekvator tekisligida (i = 0) joylashgan va Yer yuzasidan taxminan 36000 km masofada joylashgan aylana orbitasi alohida qiziqish uyg'otadi. Agar sun'iy yo'ldoshning bunday orbitadagi harakat yo'nalishi Yerning aylanish yo'nalishiga to'g'ri kelsa, sun'iy yo'ldosh er kuzatuvchisiga (geostatsionar sun'iy yo'ldosh) nisbatan harakatsiz bo'ladi. Bu xususiyat, shuningdek, sun'iy yo'ldoshning Yerdan juda uzoq masofada joylashganligi, geostatsionar sun'iy yo'ldosh orqali aloqaning quyidagi muhim afzalliklariga olib keladi: birinchi navbatda, antennalar o'rnatilgan tizimlar yordamida signallarni uzatish va qabul qilish mumkin bo'ladi. bu, mobilga qaraganda oddiyroq va arzonroq) va ikkinchidan, er yuzining uchdan bir qismiga teng bo'lgan hududda tunu kun uzluksiz aloqani amalga oshirish. Biroq, geostatsionar sun'iy yo'ldosh orqali 75º… 78º dan yuqori kengliklarda joylashgan sirkulyatsion qutbli hududlar bilan aloqa qilish qiyin, chunki bu er usti qabul qiluvchilarining kirishidagi shovqinni sezilarli darajada oshiradi.

Mamlakatimizda "Raduga" va "Ufq" kabi aloqa yo'ldoshlari geostatsionar orbitaga chiqarildi.

Sun'iy yo'ldosh boshqa orbitalar bo'ylab harakatlansa (geostatsionar emas), yo'ldoshlar er kuzatuvchisiga nisbatan harakatlanadi. Bunday holda, antennani harakatlanuvchi yo'ldoshga kuzatib borish va yo'naltirish uchun mobil antenna qurilmalari va maxsus uskunalar kerak bo'ladi. Tegishli orbitalarni tanlash bilan, mobil sun'iy yo'ldoshlar bilan aloqa tizimlari har qanday mintaqalar bilan aloqa o'rnatishga imkon beradi globus shu jumladan qutbli. Mobil yo'ldoshlardan foydalanganda, a va b nuqtalarda joylashgan stantsiyalar o'rtasidagi aloqa (9.2 -rasm) faqat sun'iy yo'ldosh orbitada harakatlanayotganda amalga oshirilishi mumkin.

Nisbatan past orbitalarda uzoq muddatli uzluksiz aloqani ta'minlash faqat sun'iy yo'ldoshlar sonining ko'payishi bilan mumkin (9.4-rasm, a). Bu holda har bir er stantsiyasida ikkita antenna (A1 va A2) bo'lishi kerak, ular uzatishi mumkin. va signallarni sun'iy yo'ldoshlardan biri yordamida qabul qilish, masalan AES 1, o'zaro aloqa zonasida joylashgan. AES 1 bu hududni tark etganda, aloqa AES 2 orqali antenna A2 orqali amalga oshadi. AES 2 zonadan chiqib ketganda, signallarni uzatish va qabul qilish AES 3 va ushbu sun'iy yo'ldoshga yo'naltirilgan antennalar A 1 orqali amalga oshirilishi kerak. A va b stantsiyalari o'rtasida uzluksiz aloqa o'rnatish uchun qo'shni yo'ldoshlar orasidagi masofa zonadan kichik bo'lishi kerak. Bu usul bilan yo'ldoshlar soni aloqa nuqtalari orasidagi masofaga va orbitaning parametrlariga bog'liq.

Sun'iy yo'ldoshlardan foydalanilganda signallarni faqat bitta orqali emas, balki bir nechta yo'ldoshlar orqali ham qaytarish mumkin. Bunday holda, past orbitalarda, er stantsiyalarida signallarni uzluksiz uzatish uchun ikkita antennaga ega bo'lish zarur.

9.4, b -rasmda sun'iy yo'ldoshlar bitta past orbitada soat yo'nalishi bo'yicha harakatlanayotgani ko'rsatilgan, uning bir qismi mn yoyi sifatida ko'rsatilgan. A1 antennasi orqali a stansiyasidan signal AES 4 ga kiradi va AES 3, AES 2, AES 1 orqali b stantsiyasining A 1 qabul qiluvchi antennasiga qayta uzatiladi. Shunday qilib, bu holda signallarni qayta uzatish uchun A1 antennalari va AES 4 - AES 1 o'z ichiga olgan orbit segmenti ishlatiladi. AES 4 ufq chizig'ining chap tomonidagi zonani tark etganda, signalni uzatish va qabul qilish A 2 antennalari va AES 5 - AES 2 o'z ichiga olgan segment orqali amalga oshiriladi. Keyin signallarni uzatish va qabul qilish A1 antennalari va AES 6 - AES 3 yo'ldoshlaridan tashkil topgan segment orqali amalga oshiriladi.



9.4 -rasm. Bir nechta sun'iy yo'ldoshli aloqa tizimi

Past balandlikdagi orbitalarda harakatlanuvchi sun'iy yo'ldoshlardan foydalanish yer stantsiyalarining jihozlanishini soddalashtiradi, chunki bu holda er antennalarini, uzatgichlarning kuchini kamaytirish va shovqin harorati ekvivalentidan bir oz yuqori bo'lgan qabul qiluvchilar bilan ishlash mumkin. geostatsionar sun'iy yo'ldoshlar misoli. Biroq, bu holda sun'iy yo'ldoshlar soni ko'payadi va ularning orbitadagi harakatini nazorat qilish talab qilinadi.

Bir nechta sun'iy yo'ldoshlardan signallarni uzatish uchun boshqa foydalanish holati 9.4 -rasmda ko'rsatilgan. Bunday holda, xuddi shu orbitada harakatlanuvchi sun'iy yo'ldoshlar guruhidan biridan, masalan, AES 4, "a" stantsiyasining A 1 tomonidan chiqarilgan signal AES d geostatsionar yo'ldoshiga uzatiladi, so'ngra antenna A tomonidan qabul qilinadi. "b" bekati. AES 4 ufq chizig'ining chap tomonidagi maydonni tark etganda, "a" va AES r stantsiyalari o'rtasida uzluksiz aloqa A2 va AES 5 antennalari orqali, keyin A1 va AES 6 orqali va boshqalar orqali amalga oshiriladi. "B" stantsiyasida bu holda d yo'ldoshga yo'naltirilgan faqat bitta antennaga ega bo'lish etarli bo'ladi.

Sun'iy yo'ldoshni Yer yuzasidagi katta maydondan kuzatish mumkin bo'lganligi sababli, bitta umumiy yo'ldosh orqali bir nechta ES o'rtasida aloqani amalga oshirish mumkin. Bunday holda, sun'iy yo'ldosh ko'plab er stantsiyalarida "mavjud", shuning uchun bu tizim bir nechta kirish tizimi (MD) deb nomlanadi. MD tizimlarida stantsiyalar o'rtasida dumaloq aloqa (bir stantsiyadan bir necha stantsiyaga xabarlarni uzatish) va sun'iy yo'ldoshda joylashgan bitta umumiy bortli takrorlovchi yordamida bir vaqtning o'zida barcha ES o'rtasida dupleks aloqani tashkil qilish mumkin. MD bilan AES orqali aloqa tizimi AES orqali o'zaro aloqa zonasida joylashgan va bir -birlari bilan aloqa qilish yoki bitta stansiyaning har qanday kombinatsiyadagi bir nechta stantsiyalar bilan aloqa qilish uchun AESda umumiy takrorlagichdan foydalanadigan bir nechta er stantsiyalaridan iborat. 9.5). E'tibor bering, MD bilan tizimda bir vaqtning o'zida aloqani barcha stantsiyalar bilan emas, balki faqat stansiyalar guruhi bilan tashkil qilish mumkin. Bunday holda, tor radiatsion naqshli (yuqori daromadli) havodagi antennalardan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Bunday antennalar erdan boshqariladi va kerakli stantsiyalar guruhiga yo'naltirilishi mumkin. Ushbu tizimning yana bir versiyasi - bort uskunalarini er yuzidagi ma'lum nuqtalarga belgilangan yo'nalishga ega bo'lgan u yoki bu antennaga o'tkazish. MD tizimining er stantsiyalari o'rtasida sun'iy yo'ldosh orqali tashkil etilgan aloqa kanallarini ikki guruhga bo'lish mumkin:

• 
  faqat belgilangan er stantsiyalari o'rtasida aloqa uchun mo'ljallangan doimiy (doimiy) kanallar;
  

• 
  doimiy bo'lmagan (sobit bo'lmagan) kanallar, iste'molchilarning ehtiyojlariga qarab, har xil stantsiyalar o'rtasida vaqtincha tashkil etilgan.
  

Shubhasiz, birinchi guruh kanallari istalgan vaqtda darhol muloqot qilish imkonini beradi; aloqani tashkil qilish uchun ikkinchi guruh kanallari oddiy shahar telefon aloqasi uchun xos bo'lgan muayyan tartibni talab qiladi. Xabarlarni ikkinchi guruh kanallari orqali o'tkazishdan oldin, quyidagilar zarur: tizimda erkin kanal mavjudligi haqida ma'lumot olish (ya'ni, aloqa tizimiga kirishni tasdiqlashni olish - ATSda bu mos keladi) uzun ohang); kerakli muxbirning manzilini (raqamini) tering; kanal muxbir uchun bepul ekanligiga ishonch hosil qiling (ya'ni muxbirga kirish uchun).

Shubhasiz, sobit kanalli tizimlarda, ba'zi kanallar ma'lum vaqt oralig'ida ishlatilishi sababli, kanallarning umumiy soni bo'sh kanalli tizimlarga qaraganda ko'p bo'lishi kerak. Shunday qilib, bo'shashgan kanalli tizimlar samaraliroq, lekin ularning kamchiliklari ham bor: birinchidan, aloqa o'rnatish uchun qo'shimcha vaqt kerak bo'ladi (siz bo'sh kanalni topib, kerakli almashtirishni amalga oshirish uchun qo'ng'iroq va manzil signallaridan foydalanishingiz kerak), ikkinchidan. , darhol tizim aloqasini o'rnatishni rad etish mumkin.

Har qanday aloqa kanallari bilan (sobit yoki sobit bo'lmagan), ko'p punktli, yagona raqamli va aralash xabarlar va magistrallar yaratilishi mumkin.

Ko'p punktli xabarlar qurilishida har bir yer stantsiyasi bitta magistralni chiqaradi, bunda barcha er stantsiyalari qabul qilish uchun mo'ljallangan. Batareya takrorlagichidan o'tib, barcha ES tomonidan chiqarilgan magistrallar har bir ESda qabul qilinadi. Demodulyatsiyadan so'ng, har bir magistraldan faqat ushbu ES uchun mo'ljallangan guruh xabarlari olinadi. Bu taqsimot xabar yuborilishidan oldin uzatiladigan ushbu stansiya manzili asosida (tayinlanmagan kanallar bilan) yoki uzatilgan guruh xabarlarida ushbu ES uchun mo'ljallangan kanallarning joylashuvi to'g'risida oldindan kelishilgan holda amalga oshiriladi. sobit kanallar).

Shubhasiz, HF magistrallarida guruhli xabarlar ko'p bosqichli qurilishi bilan har bir ES n-1 trunkni olishi kerak, bu erda n-ES soni. Shunday qilib, bu holda, nisbatan oddiy uzatuvchi qurilma olinadi, lekin ESni qabul qilish uskunasi sezilarli darajada murakkablashadi.

Bir martalik konstruktsiya bilan, har bir ES uchun, o'z guruhli xabari va o'ziga xos HF magistrali hosil bo'ladi, bunda har bir uzatuvchi stantsiya tegishli miqdordagi kanallarni egallaydi. Shunday qilib, har bir stantsiya n-1 magistrallarda takrorlanuvchi orqali o'tadigan ma'lum miqdordagi kanallarni egallaydi, ularning har biri faqat bitta aniq er stantsiyasiga bag'ishlangan. Bunday holda, har bir stantsiyada, o'sha stantsiya uchun mo'ljallangan, faqat bitta dastani qabul qilish va demodulyatsiya qilish kerak. Shubhasiz, uzatuvchi uskunalar qabul qiluvchiga qaraganda ancha murakkab bo'lib chiqadi.

Shaftlarning aralash shakllanishi bilan, har bir er stantsiyasida vallarni ko'p bosqichli shakllantirish amalga oshiriladi va takrorlovchida vallarni ko'p nuqtadan bir martali shakllantirishga o'tish amalga oshiriladi, ya'ni kanallar qayta tartibga solinadi. Shunday qilib, magistrallarning aralash konstruktsiyasi bilan er stantsiyalarining qabul qiluvchi va uzatuvchi uskunalarini soddalashtirishga erishiladi, lekin takrorlovchi uskunasi murakkablashadi.

Umumiy aloqa kanalini ajratishning uchta asosiy usuli bor: chastotada (PD), vaqt bo'yicha (BP) va shakli farq qiladigan signallar orqali (kanallarning kodli bo'linishi).

9.6 -rasm. Chastotalar bo'linishi (a) va vaqt bo'linishi (b) bilan bir nechta kirish.