Глава 1. Организация спутниковых каналов связи

Содержание

 

Введение. 3

Глава 1. Организация спутниковых каналов связи. 4

1.1 Принципы организации спутниковых каналов связи. 4

1.2 Орбиты спутников связи. 5

1.3 Выводы.. 7

Глава 2. Сферы спутниковой связи. 8

2.1 Сферы применения спутниковой связи. 8

2.2 Принципы организации спутниковой связи VSAT и подвижной спутниковой связи. 9

2.3 Выводы.. 11

Глава 3. Технологии и история создания спутниковой связи. 13

3.1 Технологии, используемые в спутниковой связи. 13

3.2 История создания спутниковых систем связи. 15

3.3 Первые спутниковые линии связи и вещания через ИСЗ «Молния-1» 17

3.4 Первая в мире спутниковая система «Орбита» для распределения ТВ-программ. 18

3.5 Первая в мире система непосредственного ТВ-вещания «Экран». 19

3.6 Системы распределения ТВ-программ «Москва» и «Москва-Глобальная» 20

3.7 Система спутникового ТВ-вещания в диапазоне 12 ГГц. 22

3.8 Выводы.. 24

Заключение. 26

Список используемой литературы.. 27

 

Введение

Спутниковые системы связи (ССС) известны давно, и используются для передачи различных сигналов на протяженные расстояния. С момента своего появления спутниковая связь стремительно развивалась, и по мере накопления опыта, совершенствования аппаратуры, развития методов передачи сигналов произошел переход от отдельных линий спутниковой связи к локальным и глобальным системам.

Такие темпы развития ССС объясняются рядом достоинств, которыми они обладают. К ним, в частности, относятся большая пропускная способность, неограниченные перекрываемые пространства, высокое качество и надежность каналов связи. Эти достоинства, которые определяют широкие возможности спутниковой связи, делают ее уникальным и эффективным средством связи. Спутниковая связь в настоящее время является основным видом международной и национальной связи на большие и средние расстояния. Использование искусственных спутников Земли для организации связи продолжает расширяться по мере развития существующих сетей связи. Многие страны создают собственные национальные сети спутниковой связи.

В нашей стране создается единая автоматизированная система связи. Для этого развиваются, совершенствуются и находят новые области применения различные технические средства связи.

Основной целью данного курсового проекта является разработка методики оценки энергетической защищенности систем спутниковой связи.

Задачи курсового проекта заключаются в следующем:

- принципы организации спутниковых систем;

- сферы применения спутниковой связи;

- история создания спутниковых систем связи.

 

 

Глава 1. Организация спутниковых каналов связи

 

Принципы организации спутниковых каналов связи

Спутниковая связь – это один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов. Один из спутников изображен на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1 – Искусственный спутник земли

 

Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как стационарными, так и подвижными. Спутниковая связь является развитием традиционной радиорелейной связи путем вынесения ретранслятора на очень большую высоту (от десятков до сотен тысяч км).

Так как зона его видимости в этом случае – почти половина Земного шара, то необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает. Для передачи через спутник сигнал должен быть модулирован. Модуляция производится на земной станции. Модулированный сигнал усиливается, переносится на нужную частоту и поступает на передающую антенну.

В первые годы исследований использовались пассивные спутниковые ретрансляторы, которые представляли собой простой отражатель радиосигнала (часто – металлическая или полимерная сфера с металлическим напылением), не несущий на борту какого-либо приёмопередающего оборудования.

Такие спутники не получили распространения. Все современные спутники связи являются активными. Активные ретрансляторы оборудованы электронной аппаратурой для приема, обработки, усиления и ретрансляции сигнала. Спутниковые ретрансляторы могут быть нерегенеративными и регенеративными.

1. Нерегенеративный спутник, приняв сигнал от одной земной станции, переносит его на другую частоту, усиливает и передает другой земной станции. Спутник может использовать несколько независимых каналов, осуществляющих эти операции, каждый из которых работает с определенной частью спектра (эти каналы обработки называются транспондерами).

2. Регенеративный спутник производит демодуляцию принятого сигнала и заново модулирует его. Благодаря этому исправление ошибок производится дважды: на спутнике и на принимающей земной станции. Недостаток этого метода – сложность (а значит, гораздо более высокая цена спутника), а также увеличенная задержка передачи сигнала.

 

Орбиты спутников связи

 

Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса:

- 1 – экваториальные;

- 2 – наклонные;

- 3 – полярные.

Расположение классов орбиты показаны на рисунке 1.2.

Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли.

Рисунок 1.2 – Классы орбиты, на которой размещаются спутниковые ретрансляторы

Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно. Однако геостационарная орбита одна, и все спутники вывести на неё невозможно. Другим её недостатком является большая высота, а значит, и большая цена вывода спутника на орбиту. Кроме того, спутник на геостационарной орбите неспособен обслуживать земные станции в приполярной области.
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи.

Полярная орбита – предельный случай наклонной.

При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник. Станции, работающие со спутниками, находящимися на геостационарной орбите, как правило, также оборудуются такими системами, чтобы компенсировать отклонение от идеальной геостационарной орбиты. Исключение составляют небольшие антенны, используемые для приема спутникового телевидения: их диаграмма направленности достаточно широкая, поэтому они не чувствуют колебаний спутника возле идеальной точки.

 

Особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала.

Оператор спутникового сегмента создает за счет собственных средств, спутник связи, размещая заказ на изготовление спутника у одного из производителей спутников, и осуществляет его запуск и обслуживание. После выведения спутника на орбиту оператор спутникового сегмента начинает предоставление услуг по сдаче в аренду частотного ресурса спутника-ретранслятора компаниям-операторам услуг спутниковой связи.

Компания-оператор услуг спутниковой связи заключает договор с оператором спутникового сегмента на использование (аренду) емкостей на спутнике связи, используя его в качестве ретранслятора с большой территорией обслуживания. Оператор услуг спутниковой связи выстраивает наземную инфраструктуру своей сети на определенной технологической платформе, выпускаемой компаниями-производителями наземного оборудования для спутниковой связи.

Выводы

В первой главе рассмотрена организация спутниковых каналов связи. Был проведен анализ принципов организации спутниковых каналов связи, также рассмотрены орбиты спутников связи, а также описана типовая схема организации услуг спутниковой связи. Также рассмотрены определения, такие как спутниковая связь, геостационарная орбита, наклонная орбита и полярная орбита.

Таким образом, из первой главы можно сделать вывод о том, что спутниковая связь – это сложное определение, которое представляет собой использование искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов и является одним из видов радиосвязи.

Выводы

Во второй главе рассмотрены сферы применения спутниковой связи. Рассмотрены такие понятия, как магистральная спутниковая связь, системы VSAT и системы подвижной спутниковой связи. Также рассмотрены принципы организации спутниковой связи VSAT и принципы организации подвижной спутниковой связи.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что:

1) с развитием волоконно-оптических сетей, магистральная спутниковая связь начала вытеснять спутниковую связь с рынка магистральной связи;

2) системы VSAT (Very Small Aperture Terminal – терминал с очень маленькой апертурой антенны) предоставляют услуги спутниковой связи клиентам (как правило, небольшим организациям), которым не требуется высокая пропускная способность канала;

3) особенностью большинства систем подвижной спутниковой связи является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала.

Глава 3. Технологии и история создания спутниковой связи

Выводы

В 1960-1980 гг. специалисты НИИР решали весьма важные для нашего государства и сложные в техническом отношении проблемы создания национальных систем спутниковой связи и вещания.

1. Были созданы системы распределения ТВ-программ на обширной территории нашей страны, в том числе – непосредственного спутникового телевещания. Многие системы, созданные в НИИР, были первыми в мире: «Орбита», «Экран», «Москва» и др. Оборудование наземной части этих систем, а также бортовое оборудование – также разработка НИИР, оно производилось отечественной промышленностью.

2. Спутниковые системы связи и вещания позволили удовлетворить потребности десятков миллионов граждан нашей страны, особенно тех, кто проживали в малонаселенных районах Западной Сибири и Дальнего Востока. С созданием спутниковых систем в этих регионах у граждан впервые появилась возможность принимать программы центрального телевидения в реальном времени.

3. Внедрение спутниковых систем имело исключительно важное значение для экономического и социального развития как труднодоступных регионов Сибири и Дальнего Востока, так и всей страны.

4. Население Сахалина, Камчатки, Хабаровского края и многих других отдаленных территорий получило доступ к телефонной сети общего пользования.

5. Ученые НИИР выполнили оригинальные научные исследования, направленные на создание методик расчета разного рода устройств, применяемых в системах спутниковой связи. Ими также была создана методологии проектирования систем спутниковой связи и написан ряд фундаментальных монографий и научных статей по проблемам спутниковой связи.

Заключение

Современные организации характеризуются большим объемом различной информации, в основном электронной и телекоммуникационной, которая проходит через них каждый день. Поэтому важно иметь высококачественный выход на коммутационные узлы, которые обеспечивают выход на все важные коммуникационные линии. В России, где расстояния между населенными пунктами огромное, а качество наземных линий оставляет желать лучшего, оптимальным решением этого вопроса является применение систем спутниковой связи (ССС).

Изначально ССС использовались для передачи ТВ-сигнала. Наша страна характеризуется обширной территорией, которую нужно охватить средствами коммуникации. Сделать это стало проще после появления спутниковой связи, а именно системы Орбита-2. Позже появились спутниковые телефоны, главным преимуществом которых является независимость от наличия каких-либо местных телефонных сетей. Качественная телефонная связь доступна из практически любой точки земного шара.

В рамках президентской программы «Универсальная услуга связи» в каждом населенном пункте были установлены таксофоны, в особо отдаленных районах были использованы именно спутниковые таксофоны.

Согласно федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 годы» происходит внедрение цифрового вещания в России. Программа полностью профинансирована, в том числе средства пойдут и на создание многофункциональных спутников.

 

 

Список используемой литературы

 

1. Защита информации в телекоммуникационных системах: Учебник /
В.Г. Кулаков, А.Б. Андреев, А.В. Заряев и др. – Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2002. – 300 с.

2. Защищенные радиосистемы цифровой передачи информации /
П.Н. Сердюков, А.В. Бельчиков, А.Е. Дронов и др. – М.: АСТ, 2006. – 403 с.

3. Инженерно-техническая защита информации: учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальностям в обл. информ. безопасности /
А.А. Торокин. – М.: Гелиос АРВ, 2005. – 960 с.

4. Чипига А.Ф., Сенокосова А.В. Способ обеспечения энергетической скрытности систем спутниковой связи // Космические исследования. – 2009. – Т. 47, №5. – С. 428-433.

5. Дагаев Э.Х., Чипига А.Ф., Сенокосова А.В., Белов А.Д. Методика системного анализа энергетической скрытности спутниковой связи при близком размещении приемника радиоперехвата // ХХХ Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем»,
г. Серпухов, 30 июня – 01 июля 2011 г. – Серпуховский военный институт ракетных войск, 2011. С. 227-232.

6. Чипига А.Ф., Галкина В.А., Пашинцев В.П., Ляхов А.В. Энергетическая скрытность низкочастотных систем спутниковой связи от обнаружения сигналов // Сборник научных трудов 6-й международной научно-технической конференции «Инфокоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании» (Инфоком-6), Часть II, г. Ставрополь,
21 – 27 апреля 2014 г. – Ставрополь, 2014. С. 261-266.

7. Теоретические основы радиолокации / Коростелев А.А., Клюев Н.Ф., Мельник Ю.А. и др.: под ред. В.Е. Дулевича. – М.: Сов. Радио, 1978. – 608 с.

8. Чипига А.Ф., Пашинцев В.П. Повышение энергетической скрытности систем спутниковой связи при близком размещении приемника радиоперехвата // Нелинейный мир. – № 9. – Т. 11. – 2013. С. 659-671.

9. Распространение радиоволн. Учебник для вузов / М.П. Долуханов –
М.: «Связь», 1972. – 336 с.

10. Чипига А. Ф., Лапина М. А., Ляхов А. В., Песков М.В. Принцип построения системы спутниковой связи с повышенной энергетической скрытностью // Научный журнал «Национальная безопасность и стратегическое планирование». – № 4 (4). – 2013. С. 50-54.

11. Чипига А.Ф., Сенокосова А.В. Защита информации в системах космической связи за счет изменения условий распространения радиоволн // Космические исследования. – № 1. – Т. 45. – 2007. С. 59-66.

12. Распространение радиоволн и работа радиолиний / Калинин А.И., Черенкова Л.Е. – М.: Связь, 1971. – 439 с.

13. Распространение радиоволн на трассах наземных и космических радиолиний / Калинин А.И. – М.: Связь, 1979. – 296 с.

14. Теория передачи дискретных сообщений / Л.М. Финк. – М.: Сов. радио, 1970. – 728 с.

15. Расчет помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений: Справочник / В.И. Коржик, Л.М. Финк, К.Н. Щелкунов. Под ред.
Л.М. Финка. – М.: Радио и связь, 1981. – 416 с.

16. Передача дискретных сообщений по параллельным каналам /
Андронов И.С., Финк Л.М. – М.: Сов. радио, 1971. – 408 с.

17. Пашинцев В. П., Ляхов А. В., Белов А. Д., Бессмертный М. Ю. Методика оценки вероятности правильного обнаружения сигналов с райсовскими замираниями // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. – № 3. – 2012. С.16-22.

18. ГОСТ 12.1.006-84 Система стандартов безопасности труда. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.

19. Методы модуляции и расширения спектра в системах передачи дискретных сообщений / Журавлев В.И., Трусевич Н.Н. – М.: ИД Медиа Паблишер, 2009. – 286 с.

20. Адресные системы управления и связи / Под ред. Г.И. Тузова. – М.: Радио и связь, 1993. – 384 с.

21. Борисов В.А. и др. Радиотехнические системы передачи
информации / Под. ред. В.В. Калмыкова. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с.

22. Борисов В.И., Зинчук В.М. Помехозащищенность систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход. – М.: РадиоСофт, 2008. – 260 с.

23. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Том 1 /
Ван Трис Г. – М.: Сов. радио, 1972. – 744 с.

24. Долуханов М.П. Флуктуационные процессы при распространении радиоволн. – М.: Связь, 1971. – 183 с.

25. Информационные технологии в радиотехнических системах / В.А. Васин, И.Б Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под. ред. И.Б. Федорова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 768 с.

26. Колосов М.А., Арманд Н.А., Яковлев О.И. Распространение радиоволн при космической связи / Колосов М.А., Арманд Н.А., Яковлев О.И. – М.: Связь, 1969. – 155 с.

27. Крэсснер Г.Н., Михаелс Дж.В. Введение в системы космической связи / Крэсснер Г.Н., Михаелс Дж.В. – М.: Связь, 1967. – 392 с.

28. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте / Куприянов А.И., Сахаров А.В. – М.: Вузовская книга, 2003. – 528 с.

 

 

Содержание

 

Введение. 3

Глава 1. Организация спутниковых каналов связи. 4

1.1 Принципы организации спутниковых каналов связи. 4

1.2 Орбиты спутников связи. 5

1.3 Выводы.. 7

Глава 2. Сферы спутниковой связи. 8

2.1 Сферы применения спутниковой связи. 8

2.2 Принципы организации спутниковой связи VSAT и подвижной спутниковой связи. 9

2.3 Выводы.. 11

Глава 3. Технологии и история создания спутниковой связи. 13

3.1 Технологии, используемые в спутниковой связи. 13

3.2 История создания спутниковых систем связи. 15

3.3 Первые спутниковые линии связи и вещания через ИСЗ «Молния-1» 17

3.4 Первая в мире спутниковая система «Орбита» для распределения ТВ-программ. 18

3.5 Первая в мире система непосредственного ТВ-вещания «Экран». 19

3.6 Системы распределения ТВ-программ «Москва» и «Москва-Глобальная» 20

3.7 Система спутникового ТВ-вещания в диапазоне 12 ГГц. 22

3.8 Выводы.. 24

Заключение. 26

Список используемой литературы.. 27

 

Введение

Спутниковые системы связи (ССС) известны давно, и используются для передачи различных сигналов на протяженные расстояния. С момента своего появления спутниковая связь стремительно развивалась, и по мере накопления опыта, совершенствования аппаратуры, развития методов передачи сигналов произошел переход от отдельных линий спутниковой связи к локальным и глобальным системам.

Такие темпы развития ССС объясняются рядом достоинств, которыми они обладают. К ним, в частности, относятся большая пропускная способность, неограниченные перекрываемые пространства, высокое качество и надежность каналов связи. Эти достоинства, которые определяют широкие возможности спутниковой связи, делают ее уникальным и эффективным средством связи. Спутниковая связь в настоящее время является основным видом международной и национальной связи на большие и средние расстояния. Использование искусственных спутников Земли для организации связи продолжает расширяться по мере развития существующих сетей связи. Многие страны создают собственные национальные сети спутниковой связи.

В нашей стране создается единая автоматизированная система связи. Для этого развиваются, совершенствуются и находят новые области применения различные технические средства связи.

Основной целью данного курсового проекта является разработка методики оценки энергетической защищенности систем спутниковой связи.

Задачи курсового проекта заключаются в следующем:

- принципы организации спутниковых систем;

- сферы применения спутниковой связи;

- история создания спутниковых систем связи.

 

 

Глава 1. Организация спутниковых каналов связи

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: