Предисловие

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.……………………………………….…..…………… 4

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.………………………………………..…………..….…. 4

2. ВВЕДЕНИЕ.………….…………………..………………..…………..… 5

3. СИСТЕМА IRIDIUM ….…….…………………….……..…………..….. 7

3.1. История развития ….…………………….……………...………… 7

3.2. Космический сегмент ………………………………....….….…… 9

3.3. Наземный сегмент ……………………………………………….. 13

3.4. Пользовательский сегмент ……………………………………… 14

4. СИСТЕМА GLOBALSTAR …..………………….……..…………...…. 14

4.1. История развития ….……………...…….……...……...………… 15

4.2. Космический сегмент …………………………………….……... 16

4.3. Наземный сегмент …………………………….…………………. 19

4.4. Пользовательский сегмент ……………………………………… 20

5. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ………………………..….……………… 21

6. РАССЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ …………………………………………….. 26

7. ЗАДАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ………..….… 26

7.1. Изучение динамики движения зон радиовидимости ….….…… 26

7.2. Исследование региональной связности систем …………….…. 27

7.3. Исследование зависимости связности от параметров ОГ ……. 27

8. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ …………………………………………… 28

9. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ …………………………………………. 28

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………… …………………... 29

Предисловие

Лабораторные работы по дисциплине «Системы спутниковой связи» выполняются студентами в компьютерном классе кафедры радиоэлектронных и телекоммуникационных систем.

Методические указания содержат краткую информацию о низкоорбитальных системах спутниковой связи Iridium и Globalstar, задание по домашней подготовке и рабочее задание. Приведены также контрольные вопросы, которые дают возможность проверить степень подготовки к работе, и могут быть использованы студентами для самоконтроля.

Подготовка к лабораторной работе осуществляется путем индивидуальной работы, рассчитанной на два часа. При подготовке к работе следует:

1. Ознакомиться с описанием работы и рекомендуемой литературой.

2. Выполнить рассчетное задание.

3. Продумать ответы на контрольные вопросы.

4. Продумать методику выполнения экспериментальной части.

Правила выполнения работы следующие:

1. Студент допускается к работе после представления результатов домашней подготовки и ответа на вопросы преподавателя по теме выполняемой работы.

2. Включение ПК производится только преподавателем или дежурным инженером.

3. После выполнения работы необходимо представить результаты исследований преподавателю.

Выполнение работы рассчитано на четырехчасовое занятие.

1. Цель работы.

Лабораторная работа посвящена исследованию характеристик низкоорбитальных группировок ИСЗ (типа LEO) на примере действующих в настоящее время спутниковых систем связи Iridium и Globalstar. В качестве основной характеристики используется связность системы.

2. Введение

Идея построения систем персональной спутниковой связи (СПСС) состоит в использовании методов сотовой связи, но с размещением ретрансляторов базовых станций в космическом пространстве. В результате зона обслуживания одной станции многократно увеличивается и появляется возможность создания на базе искусственных спутников Земли (ИСЗ) глобальной системы, обеспечивающей пользователя связью в любой точке планеты.

В отличие от наземных сетей связи, спутниковая система отслеживает местоположение телефона, обеспечивая, таким образом, прохождение сигнала до абонента вне зависимости от его местонахождения. Иными словами, всегда можно связаться с абонентом системы даже не зная где он находится. В пунктах, где доступна сотовая связь, двухмодовый (двухрежимный) спутниковый телефон позволяет использовать и наземную сотовую сеть.

Сочетание наземных и спутниковых систем персональной связи и их интеграция обеспечивают возможность приема и передачи речи (абонентский терминал типа “трубка в руке”), данных и факсимильных сообщений в любом регионе Земли с приемлемым уровнем цен на предоставляемые услуги. В решении проблем глобализации и персонализации связи СПСС представляют единственное экономически оправданное решение охвата связью труднодоступных, удаленных и малонаселенных регионов планеты.

Сотовые системы связи, конкуренцию которым пытались составить СПСС середины 90-х, достигли в развитых странах своеобразной точки насыщения, и даже переход к сетям третьего поколения не обеспечил желаемого качественного скачка. Для обеспечения действительно глобальной мультимедийной и высококачественной связи альтернативы спутниковым системам связи в настоящее время, по-видимому, не существует. Об этом свидетельствует и тот факт, что новые, достаточно фантастические на первый взгляд проекты СПСС продолжают создаваться и финансироваться.

Каждая из систем спутниковой связи характеризуется большим числом параметров: орбита и орбитальная группировка; пропускная способность спутников-ретрансляторов и системы в целом; скорость передачи в абонентской радиолинии и соответствующие ей режимы связи; оказываемые услуги связи; тип ретранслятора и маршрутизация в системе; диапазоны используемых частот и др. Многие из указанных параметров характеризуют не только спутниковую, но и любую другую систему подвижной связи.

Для будущего специалиста в области подвижной связи очень важно хорошо представлять себе принципы функционирования систем спутниковой связи (ССС), отличающие их от других связных систем. Главной отличительной особенностью здесь является подвижность ретрансляторов ССС – базовых станций в терминологии наземных сотовых систем связи. Для построения глобальной или региональной ССС необходимо хорошо освоить принципы построения орбитальных группировок ИСЗ и изучить взаимосвязь различных параметров. Особенно это важно для наиболее перспективных в настоящее время разработок ССС с использованием низких круговых орбит. Низкоорбитальные системы позволяют обеспечить бесперебойную связь с терминалами, размещенными в любой точке Земли, и практически не имеют альтернативы при организации связи в регионах со слаборазвитой инфраструктурой связи и низкой плотностью населения.

В общем случае, любая ССС включает три основных сегмента: космический (космические аппараты), наземный (земные станции контроля, управления и сопряжения) и пользовательский (терминальные устройства). Поскольку целью данной лабораторной работы является исследование характеристик низкоорбитальных группировок ИСЗ, то для конкретизации основные исследования в лабораторной работе проводятся применительно к первым и самым известным ССС на базе низкоорбитальных ИСЗ – Iridium и Globalstar. В приводимом ниже описании ССС Iridium и Globalstar достаточно подробно рассмотрены именно принципы построения космического сегмента этих ССС. Что касается наземного и пользовательского сегментов, то здесь по ним приводятся лишь самые общие сведения. Более подробную информацию об этих сегментах, а так же о принципах функционирования указанных ССС в целом, можно почерпнуть, например, из [1-Н].