Systèmes satellitaires principalement. Systèmes de navigation par satellite. MOU Parabel Gymnase

Le développement rapide de la science et de la technologie au cours des dernières décennies a permis de créer une méthode fondamentalement nouvelle pour déterminer les coordonnées et les incréments de coordonnées - satellite. Dans cette méthode, au lieu des points fixes du réseau géodésique à coordonnées connues, qui sont habituels pour les géomètres, on utilise des satellites mobiles dont les coordonnées peuvent être calculées à tout moment intéressant le géomètre.

Actuellement, deux systèmes de coordonnées satellitaires sont utilisés : le système russe GLONASS (il s'agit de l'abréviation d'un nom plus long et plus précis : Global Navigation Satellite System) et le système américain NAVSTAR GPS (Navigation System with Time And Ranging Global Positioning System) - un système de navigation pour déterminer les distances et le temps, système de positionnement global). Dans ce cas, le mot « positionnement » désigne la définition des coordonnées. Les deux systèmes ont été créés pour résoudre des problèmes militaires, mais ces dernières années, ils ont trouvé une large application en géodésie, offrant une précision extrêmement élevée dans la détermination des incréments de coordonnées avec une erreur quadratique moyenne de 5 mm + D x10 -6, les coordonnées d'un seul récepteur peut être déterminé avec une erreur quadratique moyenne de 10 à 100 m.

En raison du fait que le GPS est utilisé beaucoup plus largement dans les mesures géodésiques, Attention particulière sera accordé à ce système particulier.

L'ensemble du système de positionnement par satellite de navigation est généralement divisé en trois segments : segment de l'espace, segment de contrôle et de gestion, segment d'utilisateurs (récepteurs de signaux satellites).

Les systèmes modernes NAVSTAR GPS et GLONASS au complet devraient comprendre 21 satellites actifs et trois satellites de rechange. Les orbites des satellites sont pratiquement circulaires, situées dans trois plans orbitaux et six plans orbitaux. Les satellites sont équipés de panneaux solaires, qui fournissent de l'énergie à tous les systèmes, y compris lors du passage du satellite à l'ombre de la Terre.

Les orbites des satellites sont situées à une altitude géodésique de 20180 km et à une distance de 26600 km du centre de la Terre. Ce nombre de satellites et leur emplacement assurent la réception simultanée des signaux d'au moins quatre satellites dans n'importe quelle partie de la Terre.

Tous les satellites sont régulièrement espacés dans six plans orbitaux. La période orbitale des satellites est de 12 heures de temps sidéral, et donc chaque satellite apparaît au même endroit chaque jour 4 minutes plus tôt que la position d'hier. Les satellites sont alimentés par deux batteries solaires d'une superficie de 7,2 m 2 chacune, et ils chargent également les batteries pour assurer les performances du satellite lors de son vol à l'ombre de la Terre. Chaque satellite est équipé d'un étalon de fréquence à quartz, de deux étalons de fréquence au césium et de deux étalons de rubidium, qui maintiennent la stabilité de l'horloge du satellite entre 1x10 -12 ... 1x10-13. Les étalons de fréquence au césium et au rubidium coordonnent et contrôlent la fréquence fondamentale - un étalon de fréquence à quartz générant 10,23 MHz. Deux fréquences de la bande L, MHz sont formées à partir de la fréquence principale :

L 1 = 10,23x154 = 1575,42 (longueur d'onde 19,05 cm);

L 2 = 10,23x120 = 1227,60 (longueur d'onde 24,45 cm).

Ces deux fréquences (appelées porteuses) à travers les modulateurs arrivent à l'antenne et transmettent des informations à la Terre. L'information est superposée à la fréquence porteuse par la méthode de modulation de phase d'impulsion. La modulation du signal est un changement dans n'importe quel paramètre d'un signal électrique (avec la modulation d'amplitude, l'amplitude du signal change et avec la modulation de fréquence, la fréquence du signal). Avec la modulation de phase par impulsions, la phase du signal change brusquement de 180. Aux fréquences L 1 et L 2, des signaux de navigation (codes), ainsi que d'autres informations de navigation et de système, sont transmis.

Dans le système GPS NAVSTAR, tous les satellites émettent sur deux fréquences identiques en bande L (L 1 et L 2), mais chaque satellite émet une fréquence différente. Code personnel(séquence individuelle de commutation de phase de 180°), selon laquelle les satellites sont reconnus. V système russe Le satellite GLONASS émet à sa propre fréquence, et le code est commun à tous les satellites. satellites russes transmettre des informations à deux fréquences :

L 1 = f 01 + k∆f 1 ; L 2 = f 02 + k∆f 2,

où f 01 = 1602 MHz ; f02 = 1246 MHz ; k - numéro de satellite (k = 0,1,2 ...); f 1 = 0,4375 MHz ; f 2 = 0,5625 MHz.

Le rapport des fréquences L 1 et L 2 est de 9/7.

Segment au sol Le système GLONASS se compose des éléments fixes interconnectés suivants : centre de contrôle du système (NCC), postes de contrôle(CS), station de suivi de commande (KSS), stations d'optique quantique et autres stations pour surveiller le fonctionnement des dispositifs satellites embarqués.

stations de surveillance et de contrôle du système GPS NAVSTAR. Toutes les stations GPS NAVSTAR sont situées le long de l'équateur.

Les stations de suivi reçoivent tous les signaux des satellites qui les survolent, calculent les distances par rapport aux satellites, mesurent les paramètres météorologiques locaux et transmettent les informations à la station de surveillance principale.

La station de surveillance principale traite toutes les informations entrantes, calcule et prédit les éphémérides et les corrections des horloges des satellites, et forme des messages de navigation. Des antennes au sol transmettent au satellite un message de navigation généré au niveau de la station de poursuite principale. Les antennes d'émission terrestres sont situées de telle sorte que chaque satellite dispose d'un

au moins trois sessions de communication avec le système de suivi.

MOU Parabel Gymnase

abstrait

Systèmes de communication par satellite

Complété

Goroshkina Ksenia

élève de 11e année

Vérifié

Borisov Alexandre Vladimirovitch

Parabel

2010 année

Présentation 3

1. Principes d'organisation des canaux de communication par satellite 4

2. Orbites des satellites de communication 5

3. Schéma typique organisation des services communications par satellite 6

4. Champs d'application des communications par satellite 6

4.1 Principes d'organisation des satellites Communications VSAT 7

4.2 Principes d'organisation des communications mobiles par satellite 7

5. Technologies utilisées dans les communications par satellite 8

6. Histoire de la création systèmes satellitaires communication 11

6.1. Les premières lignes de communication et de diffusion par satellite via les satellites "Molniya-1" 12

6.2. Le premier système satellite au monde "Orbita" pour la distribution de programmes télévisés 13

6.3. Le premier système de diffusion TV directe au monde "Ekran" 14

6.4. Systèmes de distribution de programmes télévisés "Moscou" et "Moscow-Global 15

6.5. Système de diffusion TV par satellite dans la gamme 12 GHz 16

6.6. Création du système Interspoutnik 16

6.7. Création d'une liaison satellite pour les communications gouvernementales 17

6.8. En conclusion... 17

Liste de la littérature utilisée 20

introduction

Les systèmes de communication par satellite (SSS) sont connus depuis longtemps et sont utilisés pour transmettre divers signaux sur de longues distances. Depuis sa création, les communications par satellite se sont développées rapidement et, avec l'accumulation d'expérience, l'amélioration des équipements et le développement des méthodes de transmission du signal, il y a eu une transition des lignes de communication par satellite individuelles aux systèmes locaux et mondiaux.

De tels taux de développement du CSC s'expliquent par un certain nombre d'avantages qu'ils possèdent. Il s'agit notamment d'une bande passante élevée, d'espaces de chevauchement illimités, d'une qualité et d'une fiabilité élevées des canaux de communication. Ces avantages, qui déterminent les larges possibilités des communications par satellite, en font un moyen de communication unique et efficace. Les communications par satellite sont actuellement la principale forme de communications internationales et nationales sur de longues et moyennes distances. L'utilisation de satellites terrestres artificiels pour la communication continue de se développer à mesure qu'elle se développe réseaux existants la communication. De nombreux pays mettent en place leurs propres réseaux nationaux de communications par satellite.

Dans notre pays, un seul Système automatisé la communication. Pour cela, divers moyens techniques de communication se développent, s'améliorent et trouvent de nouveaux domaines d'application.

Dans mon essai, je considérerai les principes d'organisation des systèmes satellitaires, la portée, l'histoire de la création du CCS. De nos jours, une grande attention est accordée à la diffusion par satellite, nous devons donc savoir comment fonctionne le système.

1. Principes d'organisation des canaux de communication par satellite

La communication par satellite est l'un des types de communication radio basés sur l'utilisation de satellites terrestres artificiels comme répéteurs.

La communication par satellite s'effectue entre des stations terriennes, qui peuvent être à la fois fixes et mobiles. La communication par satellite est une évolution de la communication traditionnelle par relais radio en plaçant un répéteur à très haute altitude (de plusieurs centaines à plusieurs dizaines de milliers de kilomètres). Puisque la zone de sa visibilité dans ce cas est presque la moitié de la Terre, il n'y a pas besoin d'une chaîne de répéteurs. Pour la transmission par satellite, le signal doit être modulé. La modulation est effectuée à la station terrienne. Le signal modulé est amplifié, transféré à la fréquence souhaitée et transmis à l'antenne émettrice.

Dans les premières années de la recherche, le passif répéteurs satellites, qui étaient un simple réflecteur d'un signal radio (souvent une sphère en métal ou en polymère avec pulvérisation de métal), ne transportant aucun équipement d'émission et de réception à bord. De tels satellites ne se sont pas répandus. Tous les satellites de communication modernes sont actifs. Les répéteurs actifs sont équipés d'équipements électroniques pour la réception, le traitement, l'amplification et la retransmission du signal. Les répéteurs satellites peuvent être non régénératifs et régénératifs.

Un satellite non régénératif, ayant reçu un signal d'une station terrienne, le transfère sur une autre fréquence, l'amplifie et le transmet à une autre station terrienne. Le satellite peut utiliser plusieurs canaux indépendants effectuant ces opérations, chacun travaillant avec une certaine partie du spectre (ces canaux de traitement sont appelés transpondeurs).

Le satellite régénératif effectue la démodulation signal reçu et le remodule. En conséquence, la correction d'erreur est effectuée deux fois : au niveau du satellite et à la station terrienne de réception. L'inconvénient de cette méthode est la complexité (et donc le coût beaucoup plus élevé du satellite), ainsi que l'augmentation du délai de transmission du signal.

2. Orbites des satellites de communication

Les orbites sur lesquelles se trouvent les répéteurs de satellites sont divisées en trois classes :

1 - équatorial, 2 - oblique, 3 - polaire

Un type important d'orbite équatoriale est orbite géostationnaire, sur lequel le satellite tourne avec une vitesse angulaire égale à vitesse angulaire Terre, dans une direction qui correspond au sens de rotation de la Terre. L'avantage évident de l'orbite géostationnaire est que le récepteur dans la zone de service « voit » le satellite à tout moment. Cependant, il n'y a qu'une seule orbite géostationnaire et il est impossible d'y lancer tous les satellites. Son autre inconvénient est sa haute altitude, et donc le coût plus élevé de la mise en orbite d'un satellite. De plus, un satellite en orbite géostationnaire est incapable de desservir les stations terriennes de la région circumpolaire.

Orbite inclinée vous permet de résoudre ces problèmes, cependant, en raison du mouvement du satellite par rapport à l'observateur au sol, il est nécessaire de lancer au moins trois satellites sur une orbite afin de fournir un accès aux communications 24 heures sur 24.

Orbite polaire- le cas limite de l'oblique.

Lorsqu'elles utilisent des orbites inclinées, les stations terriennes sont équipées de systèmes de poursuite qui pointent l'antenne vers le satellite. Les stations fonctionnant avec des satellites en orbite géostationnaire sont généralement également équipées de tels systèmes pour compenser les écarts par rapport à l'orbite géostationnaire idéale. L'exception concerne les petites antennes utilisées pour recevoir la télévision par satellite : leur diagramme de rayonnement est suffisamment large, de sorte qu'elles ne détectent pas les vibrations du satellite près du point idéal. Une caractéristique de la plupart des systèmes de communication mobiles par satellite est la petite taille de l'antenne du terminal, ce qui rend difficile la réception du signal.

3. Schéma type de l'organisation des services de communication par satellite

• opérateur segment satellite crée un satellite de télécommunications à ses frais, passe commande de fabrication d'un satellite à l'un des fabricants de satellites et en assure le lancement et la maintenance. Après avoir lancé le satellite en orbite, l'opérateur du segment satellite commence à fournir des services de location de la ressource de fréquence du satellite relais aux sociétés de services de communication par satellite.

• un opérateur de services de communication par satellite conclut un accord avec un opérateur de segment de satellite pour l'utilisation (location) de capacités sur un satellite de communication, l'utilisant comme répéteur avec une grande zone de service. Un opérateur de services de communications par satellite construit l'infrastructure au sol de son réseau sur une plate-forme technologique spécifique produite par les entreprises qui fabriquent des équipements au sol pour les communications par satellite.

4. Domaines d'application des communications par satellite :

• Communications par satellite du réseau fédérateur : Initialement, l'émergence des communications par satellite a été dictée par la nécessité de transmettre de grandes quantités d'informations. Au fil du temps, la part de la transmission vocale dans le volume total du trafic dorsal n'a cessé de diminuer, laissant la place à la transmission de données. Avec le développement des réseaux de fibre optique, ces derniers ont commencé à évincer les communications par satellite du marché du backbone.

• Systèmes VSAT: Les systèmes VSAT (Very Small Aperture Terminal) fournissent des services de communication par satellite aux clients (généralement de petites organisations) qui n'ont pas besoin d'une bande passante élevée. Le taux de transfert de données pour un terminal VSAT ne dépasse généralement pas 2048 kbps. Les mots "très petite ouverture" font référence à la taille des antennes terminales par rapport à la taille des antennes dorsales plus anciennes. Les VSAT fonctionnant dans la bande C utilisent généralement des antennes d'un diamètre de 1,8 à 2,4 m, dans la bande Ku de 0,75-1,8 m. Les systèmes VSAT utilisent la technologie des canaux à la demande.

• Systèmes de communication mobile par satellite: Une caractéristique de la plupart des systèmes mobiles par satellite est la petite taille de l'antenne du terminal, ce qui rend la réception du signal difficile.

4.1 Les principes d'organisation de la communication par satellite VSAT :

Élément principal réseau satellitaire VSAT - CCN. C'est le Network Control Center qui donne accès aux équipements clients depuis Internet, le réseau téléphonique public, les autres terminaux du réseau VSAT, et met en œuvre l'échange de trafic au sein du réseau d'entreprise du client. Le NCC dispose d'une connexion à large bande aux canaux de communication de dorsale fournis par les opérateurs de dorsale et assure le transfert d'informations d'un terminal VSAT distant vers le monde extérieur.

4.2 Principes d'organisation des communications mobiles par satellite :

Pour que la puissance du signal atteignant le récepteur satellite mobile soit suffisante, l'une des deux solutions est utilisée :

• Les satellites sont situés en orbite géostationnaire. Comme cette orbite est à une distance de 35 786 km de la Terre, un émetteur puissant doit être installé sur le satellite.
• De nombreux satellites sont situés sur des orbites inclinées ou polaires. Dans le même temps, la puissance d'émission requise n'est pas si élevée et le coût de lancement d'un satellite en orbite est inférieur. Cependant, cette approche nécessite non seulement un grand nombre de satellites, mais également un vaste réseau de commutateurs au sol.

• Equipement client (mobile terminaux satellites, téléphones satellites) interagit avec le monde extérieur ou entre eux par l'intermédiaire d'un satellite-relais et de stations d'interface de l'opérateur de services de communication mobile par satellite, assurant la connexion à des canaux de communication terrestres externes (réseau téléphonique public, Internet, etc.)

5. Technologies utilisées dans les communications par satellite

M utilisation multiple des fréquences dans les communications par satellite. Les fréquences radio étant une ressource limitée, il est nécessaire de s'assurer que les mêmes fréquences peuvent être utilisées par différentes stations terriennes. Ceci peut être fait de deux façons:

• séparation spatiale - chaque antenne satellite ne reçoit qu'un signal d'une zone spécifique, et différentes zones peuvent utiliser les mêmes fréquences.

• séparation de polarisation - différentes antennes reçoivent et transmettent un signal dans des plans de polarisation mutuellement perpendiculaires, tandis que les mêmes fréquences peuvent être utilisées deux fois (pour chacun des plans).

H gammes de fréquences.

Le choix de la fréquence de transmission des données de station terrienne à satellite et de satellite à station terrienne n'est pas arbitraire. La fréquence dépend, par exemple, de l'absorption des ondes radio dans l'atmosphère, ainsi que des dimensions requises de l'émetteur et du antennes de réception... Les fréquences auxquelles se produit la transmission de la station terrienne au satellite diffèrent des fréquences utilisées pour la transmission du satellite à la station terrienne (généralement la première ci-dessus). Les fréquences utilisées dans les communications par satellite sont divisées en plages désignées par des lettres :

La bande Ku permet la réception avec des antennes relativement petites, et est donc utilisée en télévision par satellite (DVB), malgré le fait que les conditions météorologiques dans cette bande ont un impact significatif sur la qualité de la transmission. Pour la transmission de données par de grands utilisateurs (organisations), la bande C est souvent utilisée. Cela offre une meilleure réception, mais nécessite une taille d'antenne assez grande.

M modulation et codage correcteur d'erreurs

Une caractéristique des systèmes de communication par satellite est la nécessité de travailler dans des conditions de rapport signal/bruit relativement faible causé par plusieurs facteurs :

• éloignement important du récepteur de l'émetteur,
• puissance satellite limitée

Les communications par satellite sont mal adaptées à la transmission signaux analogiques... Par conséquent, pour transmettre la parole, elle est prénumérisée à l'aide d'une modulation par impulsions et codage.
Pour transmettre des données numériques sur chaîne satellite connexion, ils doivent d'abord être convertis en un signal radio occupant un certain gamme de fréquences... Pour cela, la modulation est utilisée (la modulation numérique est aussi appelée keying).

En raison de la faible puissance du signal, des systèmes de correction d'erreurs sont nécessaires. Pour cela, différents schémas de codage correcteur d'erreurs sont utilisés, le plus souvent différentes versions de codes convolutifs, ainsi que des turbocodes.

6. L'histoire de la création des systèmes de communication par satellite

L'idée de créer des systèmes mondiaux de communication par satellite sur Terre a été avancée en 1945. Arthur Clarke, qui devint plus tard un célèbre écrivain de science-fiction. La mise en œuvre de cette idée n'est devenue possible que 12 ans après l'apparition des missiles balistiques, à l'aide desquels 4 octobre 1957 le premier satellite artificiel de la Terre (AES) a été mis en orbite. Pour contrôler le vol du satellite, un petit émetteur radio a été placé dessus - une balise fonctionnant dans la gamme 27MHz... Après quelques années 12 avril 1961... pour la première fois au monde en soviétique vaisseau spatial"Est" par Yu.A. Gagarine a effectué un vol historique autour de la Terre. Dans le même temps, le cosmonaute avait des communications radio régulières avec la Terre. C'est ainsi qu'ont commencé les travaux systématiques sur l'étude et l'utilisation de l'espace extra-atmosphérique pour résoudre diverses tâches pacifiques.

La création de la technologie spatiale a rendu possible le développement d'une des systèmes efficaces communication et diffusion radio longue distance. Aux États-Unis, un travail intensif a commencé sur la création de satellites de communication. De tels travaux ont commencé à se dérouler dans notre pays. Son vaste territoire et le faible développement des communications, en particulier dans les régions orientales peu peuplées, où la création de réseaux de communication utilisant d'autres moyens techniques (liaisons relais radio, lignes câblées, etc.) est associée à des coûts élevés, ont rendu ce nouveau type de communication très prometteur.

À l'origine de la création des systèmes de radio par satellite nationaux se trouvaient des scientifiques et des ingénieurs nationaux exceptionnels qui dirigeaient de grands centres scientifiques : M.F. Reshetnev, M.R. Kaplanov, N.I. Kalachnikov, L. Ya. Chantre

Les principales tâches assignées aux scientifiques étaient les suivantes :

Développement de répéteurs satellites pour la télédiffusion et les communications (Ekran, Raduga, Gals), depuis 1969, les répéteurs satellites ont été développés dans un laboratoire séparé dirigé par M.V. Brodsky ;

Création de projets de système pour la construction de communications et de radiodiffusion par satellite ;

Développement d'équipements pour les stations terriennes de communication par satellite (ES) : modulateurs, démodulateurs à abaissement de seuil de signaux FM (modulation de fréquence), dispositifs de réception et d'émission, etc. ;

Travail d'ensemble sur l'équipement des stations de communication et de diffusion par satellite ;

Développement de la théorie du suivi des démodulateurs FM à seuil de bruit réduit, des méthodes d'accès multiples, des méthodes de modulation et du codage correcteur d'erreurs ;

Développement de documentation normative et technique pour les canaux, les chemins des équipements de télévision et de communication des systèmes satellitaires ;

Développement de systèmes de contrôle et de surveillance pour les réseaux de communication et de diffusion AP et par satellite.

Spécialistes NIIR de nombreux systèmes nationaux de communication et de diffusion par satellite ont été créés, qui sont toujours en fonctionnement... Les équipements de transmission et de réception au sol et aéroportés de ces systèmes ont également été développés au NIIR. En plus de l'équipement, les spécialistes de l'institut ont proposé des méthodes de conception à la fois pour les systèmes satellitaires eux-mêmes et pour les appareils individuels inclus dans leur composition. L'expérience de conception de systèmes de communication par satellite des spécialistes du NIIR se reflète dans de nombreuses publications et monographies scientifiques.

6.1. Les premières lignes de communication et de diffusion par satellite via les satellites "Molniya-1"

Les premières expériences sur les communications par satellite en réfléchissant les ondes radio du satellite réfléchissant américain "Echo" et de la Lune, utilisés comme répéteurs passifs, ont été réalisées par des spécialistes du NIIR en 1964... Le radiotélescope de l'observatoire du village de Zimenki, dans la région de Gorky, a reçu des messages télégraphiques et un simple dessin de l'observatoire britannique de Jodrell Bank.

Cette expérience a prouvé la possibilité d'utiliser avec succès des objets spatiaux pour organiser les communications sur Terre.

Plusieurs projets de systèmes ont été préparés dans le laboratoire de communications par satellite, puis elle a participé au développement du premier système de communications par satellite domestique "Molniya-1" en gamme de fréquences inférieure à 1 GHz. L'organisation principale pour la création de ce système était l'Institut de recherche de Moscou en radiocommunication (MNIIRS). Le concepteur en chef du système Molniya-1 est MONSIEUR. Kaplanov- Adjoint au chef du MNIIRS.

Dans les années 60, le NIIR développait un complexe émetteur-récepteur pour le système de relais radio troposphérique Gorizont, qui fonctionne également dans la gamme de fréquences inférieure à 1 GHz. Ce complexe a été modifié et l'équipement créé, nommé "Gorizont-K", a été utilisé pour équiper la première ligne de communication par satellite "Molniya-1", qui reliait Moscou et Vladivostok. Cette ligne était destinée à la transmission d'un programme TV ou d'un spectre de groupe de 60 canaux téléphoniques. Avec la participation de spécialistes du NIIR, deux stations terriennes (ES) ont été équipées dans ces villes. Le MNIIRS a développé un répéteur embarqué du premier satellite artificiel communications "Molniya-1", dont le lancement réussi a eu lieu 23 avril 1965... Il a été lancé sur une orbite hautement elliptique avec une période orbitale de heures 12. Une telle orbite était pratique pour desservir le territoire de l'URSS situé aux latitudes septentrionales, car pendant huit heures sur chaque orbite, le satellite était visible de n'importe quel point du pays. . De plus, se lancer sur une telle orbite depuis notre territoire s'effectue avec une consommation d'énergie moindre qu'en géostationnaire. L'orbite du satellite "Molniya-1" a conservé son importance à ce jour et est utilisée, malgré le développement actuel des satellites géostationnaires.

6.2. Le premier système satellite au monde "Orbit" pour la distribution de programmes TV

Après l'achèvement des recherches sur les capacités techniques des satellites "Molniya-1" par les spécialistes du NIIR N.V. Talyzin et L. Ya. Chantre il a été proposé de résoudre le problème de la fourniture de programmes télévisés de la télévision centrale aux régions orientales du pays en créant le premier système de diffusion par satellite au monde "Orbit" en dans la gamme de 1 GHz sur la base de l'équipement "Horizon-K".

En 1965-1967. En un temps record, dans les régions orientales de notre pays, 20 stations terriennes "Orbit" et une nouvelle station centrale d'émission "Réserve" ont été simultanément construites et mises en service. Le système Orbita est devenu le premier système circulaire de télévision et de distribution par satellite au monde dans lequel les capacités des communications par satellite sont utilisées de la manière la plus efficace.

Il convient de noter que la plage dans laquelle il a fonctionné nouveau système L'"orbite" de 800-1000 MHz n'était pas conforme à celle attribuée en vertu du Règlement des radiocommunications pour le service fixe par satellite. Les travaux de transfert du système Orbita vers la bande C 6/4 GHz ont été menés par des spécialistes du NIIR au cours de la période 1970-1972. La station opérant dans la nouvelle gamme de fréquences a été nommée "Orbit-2". Un ensemble complet d'équipements a été créé pour lui pour fonctionner dans la gamme de fréquences internationale - sur la section Terre-Espace - dans la gamme 6 GHz, sur la section Cosmos-Terre - dans la gamme 4 GHz. Sous la direction de V.M. Tsirlina un système de pointage et de poursuite d'antennes avec un dispositif logiciel a été développé. Ce système utilisait un automate extrême et une méthode de balayage conique.

La station "Orbita-2" a commencé à être mise en œuvre depuis 1972., une à la fin de 1986... une centaine d'entre eux ont été construits, et nombre d'entre eux fonctionnent toujours avec des stations d'émission-réception.

Plus tard, pour l'exploitation du réseau Orbit-2, le premier satellite géostationnaire soviétique "Raduga" a été créé et lancé en orbite ; I. Ostrovsky, Yu.M. Fomin, etc.) Dans le même temps, la technologie de fabrication et les méthodes de des traitements au sol des produits spatiaux ont été créés et maîtrisés.

Pour le système Orbit-2, de nouveaux dispositifs de transmission à gradient ont été développés (I.E.Mach, M.Z. Zeitlin, etc.), ainsi que des amplificateurs paramétriques (A.V. Sokolov, E.L. Ratbil, BC Sanin, VM Krylov) et des dispositifs de réception de signaux (VIDyachkov, VMDorofeev, Yu.A. Afanasyev, VAPolukhine, etc.).

6.3. Le premier système de diffusion TV directe au monde "Ekran"

Le développement généralisé du système Orbita comme moyen de diffusion de programmes télévisés à la fin des années 70 est devenu économiquement injustifié en raison du coût élevé de l'AP, ce qui rend son installation inopportune dans un point de moins de 100 à 200 000 habitants. personnes. Le système Ekran s'est avéré plus efficace, fonctionnant dans la gamme de fréquences inférieure à 1 GHz et ayant une puissance élevée de l'émetteur-répéteur embarqué (jusqu'à 300 W). Le but de la création de ce système était de couvrir des zones peu peuplées avec des émissions télévisées dans les régions de la Sibérie, de l'Extrême-Nord et d'une partie de l'Extrême-Orient. Pour sa mise en œuvre, les fréquences 714 et 754 MHz ont été attribuées, sur lesquelles il a été possible de créer des dispositifs de réception assez simples et bon marché. Le système Ekran est en fait devenu le premier système de diffusion directe par satellite au monde.

Les installations de réception de ce système devaient être rentables à la fois pour desservir les petites localités et pour la réception individuelle des programmes télévisés.

Le premier satellite du système Ekran a été lancé 26 octobre 1976 . en orbite géostationnaire à 99 ° E Un peu plus tard à Krasnoyarsk, des stations de réception collectives "Ekran-KR-1" et "Ekran-KR-10" ont été libérées avec une puissance de l'émetteur de télévision de sortie de 1 et 10 watts. Station terrienne transmettant des signaux aux satellites Ekran avait une antenne avec un diamètre de miroir de 12 m, il était équipé d'un émetteur à gradient de 5 kW fonctionnant dans la bande des 6 GHz. Les installations de réception de ce système, développées par des spécialistes du NIIR, étaient les stations de réception les plus simples et les moins chères de toutes celles mises en œuvre à l'époque. À la fin de 1987, le nombre de stations Ekran installées atteignait 4 500.

6.4. Systèmes de distribution de programmes télévisés « Moscou » et « Moscou-Global »

De nouveaux progrès dans le développement des systèmes de diffusion de télévision par satellite dans notre pays sont associés à la création du système Moskva, dans lequel les SE techniquement obsolètes du système Orbita ont été remplacés par de petits SE. en 1974à l'initiative N.V. Talyzin et L. Ya. Chantre.

Pour le système "Moskva" sur les satellites "Horizon", un baril de puissance accrue a été fourni, fonctionnant dans la bande des 4 GHz vers une antenne à faisceau étroit. Les rapports d'énergie dans le système ont été choisis de manière à garantir l'utilisation d'une petite antenne parabolique avec un diamètre de miroir de 2,5 m à l'ES de réception sans guidage automatique. Une caractéristique fondamentale du système "Moscou" était le strict respect des normes de densité spectrale de puissance surfacique à la surface de la Terre, établies par le Règlement pour le bien des communications pour les systèmes du service fixe... Cela a permis d'utiliser ce système pour la diffusion télévisée dans toute l'URSS. Le système a fourni la réception avec haute qualité programmes de télévision centrale et programmes de diffusion. Par la suite, un autre canal a été créé dans le système, destiné à la transmission de pages de journaux.

Ces stations se sont également généralisées dans les institutions nationales situées à l'étranger (en Europe, en Afrique du Nord et dans plusieurs autres territoires), ce qui a permis à nos citoyens à l'étranger d'accepter des programmes nationaux. Lors de la création du système "Moscou", un certain nombre d'inventions et de solutions originales ont été utilisées, ce qui a permis d'améliorer à la fois la construction du système lui-même et ses complexes matériels. Ce système a servi de prototype à de nombreux systèmes satellitaires créés plus tard aux États-Unis et Europe de l'Ouest, dans laquelle des satellites de moyenne puissance fonctionnant dans la gamme du service fixe par satellite ont été utilisés pour fournir des programmes de télévision aux SE de petite taille et à coût modéré.

Au cours de 1986-1988. le développement d'un système spécial "Moscou-Global" avec de petits points d'accès a été réalisé, destiné à fournir des programmes de télévision centraux aux bureaux de représentation nationaux à l'étranger, ainsi qu'à transmettre une petite quantité d'informations discrètes. Ce système fonctionne également. Il prévoit l'organisation d'une chaîne TV, de trois chaînes pour la transmission d'informations discrètes à un débit de 4800 bit/s et de deux chaînes à un débit de 2400 bit/s. Des canaux d'information discrets ont été utilisés dans l'intérêt de la Commission de la radiodiffusion télévisuelle et radiophonique, de la TASS et de l'APN (Agence d'information politique). Pour couvrir la quasi-totalité du territoire du globe, il utilise deux satellites situés en orbite géostationnaire à 11°W. et 96°E. Les stations de réception ont un miroir d'un diamètre de 4 m, l'équipement peut être situé à la fois dans un conteneur spécial et à l'intérieur.

6.5. Système de diffusion TV par satellite dans la gamme 12 GHz

Depuis 1976... au NIIR, les travaux ont commencé sur la création d'un système de télévision par satellite fondamentalement nouveau au cours de ces années dans la gamme de fréquences de 12 GHz (STV-12) allouée pour une telle diffusion de télévision par satellite, qui n'aurait pas les restrictions sur la puissance rayonnée inhérentes aux systèmes Ekran et Moscou pourrait assurer la couverture de l'ensemble du territoire de notre pays avec une diffusion télévisée multi-programmes, ainsi que l'échange de programmes et la solution du problème de la diffusion républicaine. Lors de la création de ce système, le NIIR était l'organisation mère.

Les spécialistes de l'institut ont mené des études qui ont déterminé les paramètres optimaux de ce système et ont développé des répéteurs et des équipements embarqués multicanaux pour les SE émetteurs et récepteurs. Au premier stade du développement de ce système, le satellite domestique "Gals" a été utilisé, les signaux ont été transmis sous forme analogique, des équipements de réception importés ont été utilisés. Plus tard, une transition a été effectuée vers des équipements numériques basés sur un satellite étranger, ainsi que des équipements d'émission et de réception.

6.6. Création du système Interspoutnik

En 1967 g. le développement de la coopération internationale des pays socialistes dans le domaine des communications par satellite a commencé. Son but était de créer international système satellite "Interspoutnik", conçu pour répondre aux besoins de la Bulgarie, de la Hongrie, de l'Allemagne, de la Mongolie, de la Pologne, de la Roumanie, de l'URSS et de la Tchécoslovaquie en matière de communications téléphoniques, de transmission de données et d'échange de programmes télévisés ... En 1969 g. le projet de ce système a été développé, la base juridique de l'organisation "Interspoutnik", et en 1971 un accord sur sa création a été signé.

Le système Interspoutnik est devenu le deuxième système international de communication par satellite au monde (après Intelsat). Les spécialistes du NIIR ont développé des projets du ZS, qui, avec l'aide de l'URSS, ont été construits dans de nombreux pays de la communauté socialiste. La première station aérienne à l'étranger a été établie à Cuba et la seconde en Tchécoslovaquie. Au total, NIIR a fourni plus de dix stations d'antenne à l'étranger pour la réception d'émissions télévisées, d'antennes et d'émissions spéciales.

Initialement, Interspoutnik utilisait les satellites Molniya-3 sur une orbite très elliptique, et depuis 1978, deux satellites géostationnaires multilatéraux de type Horizon avec des points de station à 14°W. et 53° (puis 80°) de longitude est. Initialement, le ZS était équipé de l'émetteur Gradient-K et du complexe de réception Orbit-2.

Tous les systèmes et solutions techniques pour la création du système Interspoutnik, ainsi que le matériel AP ont été créés par des spécialistes NIIR en collaboration avec l'usine pilote NIIR Promsvyazradio et des organisations co-exécutantes. Le système Interspoutnik est toujours en service aujourd'hui, louant les troncs de la constellation spatiale russe, ainsi que son satellite géostationnaire LMI-1, situé à 75 ° E. Les travaux ont été réalisés en coopération avec l'Association de production de l'Iskra (Krasnoyarsk), les usines d'ingénierie radio de Moscou et de Podolsk.

Le superviseur des travaux était S.V. Borodich .

6.7. Création d'une liaison satellite pour les communications gouvernementales

En 1972... un accord intergouvernemental a été conclu entre l'URSS et les États-Unis sur la création d'une ligne directe de communication gouvernementale (LPS) entre les chefs d'État en cas d'urgence. La mise en œuvre de cet important accord gouvernemental a été confiée à des spécialistes du NIIR. Le concepteur en chef du développement du LPS était V.L. Bykov, et les exécuteurs testamentaires responsables - I.A. Yastrebtsov, A.N. Vorobiev.

Sur le territoire de l'URSS, deux ZS ont été créées : l'une (à Doubna près de Moscou), la seconde (à Zolochev près de Lvov). Le LPS a été mis en service en 1975... Il opère à travers le ZS "Dubna" à ce jour. Il s'agissait de la première expérience de création d'une ligne satellite par des spécialistes nationaux en le système international Intelsat.

6.8. En garde à vue…

En 1960-1980. Les spécialistes du NIIR résolvaient des problèmes très importants pour notre état et techniquement complexes de création de systèmes nationaux de communication et de diffusion par satellite.

· Ont été créés des systèmes pour la distribution de programmes télévisés sur le vaste territoire de notre pays, y compris la diffusion directe de la télévision par satellite. De nombreux systèmes créés au NIIR ont été les premiers au monde : Orbit, Ekran, Moskva, etc. Les équipements de la partie sol de ces systèmes, ainsi que les équipements embarqués, ont également été développés par NIIR, ils ont été produits par l'industrie nationale.

· Les systèmes de communication et de radiodiffusion par satellite ont permis de répondre aux besoins de dizaines de millions de citoyens de notre pays, en particulier ceux qui vivaient dans les régions peu peuplées de la Sibérie occidentale et de l'Extrême-Orient. Avec la création de systèmes satellitaires dans ces régions, les citoyens ont pour la première fois eu la possibilité de recevoir les programmes de la télévision centrale en temps réel.

· L'introduction de systèmes satellitaires était extrêmement importante pour le développement économique et social des régions reculées de la Sibérie et de l'Extrême-Orient, et de l'ensemble du pays.

· La population de Sakhaline, du Kamtchatka, du territoire de Khabarovsk et de nombreuses autres régions reculées a eu accès au réseau téléphonique public.

Les scientifiques du NIIR ont réalisé l'original Recherche scientifique visant à créer des méthodes de calcul de divers types d'appareils utilisés dans les systèmes de communication par satellite. Ils ont également créé une méthodologie pour la conception de systèmes de communication par satellite et écrit un certain nombre de monographies fondamentales et articles scientifiques sur les problèmes des communications par satellite.

Sortir

Les organisations modernes se caractérisent par un volume important d'informations diverses, principalement électroniques et de télécommunications, qui les transitent chaque jour. Par conséquent, il est important d'avoir une sortie de haute qualité vers les nœuds de commutation qui donnent accès à toutes les lignes de communication importantes. En Russie, où les distances entre les colonies sont énormes et la qualité des lignes terrestres est mauvaise, solution optimale cette question est l'application des systèmes de communication par satellite (SSS).

Initialement, les CCC étaient utilisés pour transmettre un signal de télévision. Notre pays se caractérise par un vaste territoire qui doit être couvert par les moyens de communication. Il est devenu plus facile de le faire après l'avènement des communications par satellite, à savoir le système Orbit-2. Plus tard, les téléphones satellites sont apparus, dont le principal avantage est l'indépendance de la présence de tout réseau téléphonique local. Des communications téléphoniques de haute qualité sont disponibles presque partout dans le monde.

Dans le cadre du programme présidentiel "Service universel de communication", des cabines téléphoniques ont été installées dans chaque localité et des cabines téléphoniques par satellite ont été utilisées dans les zones particulièrement reculées.

Selon le programme cible fédéral « Développement de la radiodiffusion télévisuelle et radiophonique en Fédération Russe pour 2009-2015 », la diffusion numérique est en cours d'introduction en Russie. Le programme est entièrement financé, dont les fonds iront à la création de satellites multifonctionnels.

Bibliographie

1. Ressource Internet "Historique des communications par satellite" http://sviazist.nnov.ru/modules/myarticles/article.php?storyid=1026

2. Ressource Internet « Principes d'organisation des communications par satellite » http://vsatinfo.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=30&Itemid=0

3. Ressource Internet "Encyclopédie gratuite"

http://ru.wikipedia.org

Revoir

pour le résumé "Systèmes de communication par satellite"

Élèves 11 années MOU Parabel Gymnase

Goroshkina Xenia

Le sujet du résumé est entièrement divulgué. Le matériel de toutes les sections est intéressant, présenté de manière accessible et claire. Belles illustrations. La structure du résumé est respectée. Le travail peut être utilisé comme Didacticiel pour les étudiants.

Note "EXCELLENT"

Expert : Borisov A.V. professeur de physique