Лекция № 8. Современное состояние и перспективы развития систем связи космического базирования

Общие рекомендации по направлениям развития систем коммуникаций сводятся к первоочередным задачам по областям: науки, обороны, экономики и социологии.

Радиосистемы различного назначения настолько прочно вошли в нашу жизнь, что мы уже не представляем себе возможности существования без них. Достаточно назвать радиовещание, радиосвязь и телевидение [9, 10].

Влияние среды на распространение радиоволн

При прохождении через атмосферу скорость распространения радио­волн отличается от скорости света в вакууме, поэтому в вычисленные значения псевдодальностей необходимо ввести поправку.

Принято значе­ние этой поправки разбивать на три части, одна из которых относится к свободному пространству между спутником и ионосферой, вторая – к ионосфере, а также к радиационным поясам,содержащим электрически заряженные частицы и третья – к нижней (до 10 км) части атмосферы - тропосфере.

Радиосигнал, распространяющийся от навигационного космического аппарата (НКА) до потребителя, проходит три различные среды, влияющие на поглощение энергии навигационного сигнала, его скорость и траекторию.

Расчёт амплитудных и траекторных характеристик радиоволны, распространяющейся в какой-либо среде, производится на основе решения уравнений Максвелла (уравнения поля) и уравненийсреды, в которой происходят электромагнитные процессы. Характеристиками среды являются величины: e _а= ee ₀, m _а= mm ₀ и s, где s - проводимость среды, e и m - относительная диэлектрическая и магнитная проницаемость среды. Эти величины с нулевым индексом относятся к вакууму или так называемому свободному пространству и имеют значения:

= 8,854 ·10^–12, Ф/м, m ₀ = 4 p ×10^-7 = 1,256 ·10^–6, Гн/м.

Для вакуума e = m = 1, для любых иных сред e ¹ 1, m ¹1. В общем случае e, m и s могут быть функциями времени и координат, особенно это относится к величинам e и s для реальной земной поверхности и атмосферы, свойства которых неоднородны и непостоянны во времени.