Реферати українською » Геодезия » Проект "Глобалстар". Геодезичні супутники (ERS-1, ERS-2)


Реферат Проект "Глобалстар". Геодезичні супутники (ERS-1, ERS-2)

Страница 1 из 2 | Следующая страница

                      Проект ">Глобалстар".

   Практично всі аспекти життя сучасної людини міцно

пов'язані з засобами комунікацій, Постійно зростаюча мить-

рація населення і ще умови життя вимагають можливості забезпечення

швидкою й надійного стабільного зв'язку, що сьогодні встановлюється не

між географічними пунктами, а для людей. Томуфир-

>ми-производители систем далекого зв'язку роблять усе можливе задля

задоволення безупинно зростаючих потреб у даноїоблас-

>ти, розширюючи інфраструктуру провідних, оптоволоконних,спутнико-

>вих і радіотелефонних мереж.

   Проте досі не було вирішено проблеми забезпечення

абонентів глобальної персональної телефонної зв'язком, і навіть

проблеми сумісності стільникових систем рухомого зв'язку різного

типу, що потребує створення загальнодоступною й економічноїглобаль-

іншої мережі зв'язку. Проект ">Глобалстар", ініційований відомими

фірмами у сфері космічних систем і комплексних технологій

далекого зв'язку ">Loral" і ">Qualcomm", передбачає створення та-

дідька лисого мережі, використовуючи існуючу наземну інфраструктуру провід-

іншої і радіотелефонного зв'язку.

   Система ">Глобалстар" забезпечує абонентів порівняно не-

дорогою, і надійного телефонного зв'язком, що можна встановити

між будь-якими (крім полюсів) точками земної кулі. Вона

з космічного, наземного і абонентського вузлів.

   У космічний вузол ввійде сузір'я з 48 низькоорбітальних

супутників, кожен із яких собоюусилитель-рет-

>ранслятор високочастотних сигналів, виведений на висоту 1406

км. Середній проектний термін їхньої служби супутників становить 7,5 років.

Супутники перебувають у восьми орбітальних площинах, по шість на

площину, який гарантує охоплення практично всієї поверхні

планети. Використання низькоорбітальних супутників знижуємощ-

>ность радіосигналу майже 100 разів знижує затримку вполуче-

>нии сигналу і усуваєзхо, що є серйозними проблемами в

систем зв'язку на геостаціонарних супутниках. Кожен супутника

є шість сфальцьованих променів, визначальних еліптичні

зони обслуговування абонентів, у своїй кожен із новачків здатний

забезпечити роботу принаймні 2800дуплексних мовних каналів і

каналів передачі. Урадиоинтерфейсах між супутниками і

Землею використовується перспективна цифрова технологіяСДМА (>мно-

>гостанционний доступ під кодовою поділом каналів), має низку переваг проти іншими технологіями у частині

>помехозащищенности, меншого рівня випромінюваної потужності, більшої

пропускну здатність, запобігання несанкціонованомудос-

тупа до мережі тощо. Кожен із супутників здійснює зв'язок і з

абонентами, і прямо пов'язана з вузловими станціями. Для ліній зв'язку

"супутник - абонент" використовується діапазон частот 1,61- 1,626

ГГц; для ліній зв'язку "супутник - вузлова станція" використовуються

діапазони 5,1995-5,216 ГГц (напрям "вниз") і 6,525-6,5415

>ГГц(направление "вгору").Межспутниковий обміну інформацією в

системі відсутня.

   Супутники системі ">Глобалстар" проводитимуться фірмою

"Space SystemsLoral", що дає міжнародний

конгломерат кількох фірм, спільно працюючих над поруч про-

>ектов у сфері космічних досліджень, саме: ">Alcater",

">Aerospatiale", ">Alenia", "DeutcheAerospace".

   Наземний вузол системи ">Глобалстар" складається з вузлових стан-

>ций; систем спостереження, телеметрії і передачі команд; системуп-

>равления польотом супутників і Центру управління мережею. Кожна уз-

>ловая станція одночасно підтримує зв'язку з трьома супутниками

та, крім того, забезпечує інтерфейс для зв'язку мережі системи

">Глобалстар" з АТС місцевого телефонного мережі регіону чи з центру-

ми комутації стільникових радіотелефонних мереж, передусім стан-

>дартовAMPS і GSM. Устаткування системи ">Глобалстар" важить

працювати наземних стільникових мереж, що у ній використовуються

інші частоти. Кожна країна здійснювати незалежний

контроль над своїми вузловими станціями та контроль доступом до телефон-

іншої мережі що є її території абонентів. До функційсис-

теми належить оперативне виявлення абонента, що посилає

чи приймаючої виклик.

   До функцій центру мережного управління входить реєстрація і

перевірка викликів, визначення тривалості і тарифікаціяразго-

злодія тощо., і навіть управління базою даних про стан мережі,

контроль і розподіл мережевих ресурсів (каналів зв'язку, годину-

той, супутників).

   Контроль над ескадрильєю супутників здійснюється з допомогою

систем спостереження, телеметрії і передачі команд. Дані контролю

орбітальної діяльності супутників посилаються до центрів контролю

над мережею, звідки направляють у вузлові станції дляосуществле                    

>ния супроводження і про інших функцій.

   Через постійного руху супутників та території

охоплення раз у раз виникла потреба передачіобслу-

>живания абонента від однієї супутника до іншого. З цією метоюис-

користуються можливості технологіїСДМА, дозволяють абонентському

терміналу одночасно підтримувати зв'язку з двома чи трьома

супутниками, поліпшуючи якість прийнятого сумарного сигналу, і

програмними засобами, обираючи оптимальні канали зв'язку. Вікон-

>чательная передача абонента (непомітна йому) наобслужива-

>ние наступному супутнику відбувається буде лише тоді, коли абонент

міцно влаштувався- з його території.Абонентские термінали ос-

>нащенивсенаправленними антенами, що полегшує одночасну

зв'язку з кількома супутниками та знімає необхідність постійно

спрямовувати антену на супутник підтримки зв'язку.

   На стадії експлуатації планується використання

двох типів абонентського устаткування, входить у абонентський

вузол системи ">Глобалстар". Це портативні термінали для переду-

чи мовних сигналів і навігації, і навіть пересувні істацио-

>нарние навігаційні апарати. Як додатковооплачи-

>ваемой послуги абонент може обслуговуватися як і одиночномурежи-

>ме, коли абонентський термінал дозволяє виходити до мережі ">Гло-

>балстар". і у подвійному режимі, коли абонент може виходити

додатково й у іншу наземну стільниковий радіотелефонну мережу.

   Завдяки використанню технологіїСДМА рівень випромінювання

абонентського термінала буде встановлено нижче офіційно допусти-

>мих меж, прийняті у різноманітних країнах. Середня потужність з-

>лучения менш 200 МВт.

   Кожному абонентському терміналу системи присвоюєтьсяиндиви-

дуальний номер, який, на відміну традиційних телефонів, не

залежить від місцезнаходження абонента (використовувана реалізація

технологіїСДМА припускає наявність до 4,4 млрд. варіантів раз-

особистих кодів).

   Послуги мережі ">Глобалстар" спрямовані обслуговування чотирьох

груп користувачів;

 - що у районах, не охоплених рухомий зв'язком;

 - працюючих поруч або що у районах, охоплених рухомий

зв'язком, але частовиезжаюших межі території обслуговування;

 - стаціонарних абонентів, що у районах, не охоплених телефонної зв'язком;

 - абонентів, що потребують індивідуальної чи особливої телефонної

зв'язку.

   До цих групам потенційних споживачів ставляться різні

державні та приватні організації. зокрема: водії су-

>хопутного і водного транспорту, відряджені, органи охорони

порядку, рятувальні загони і бригади "швидкої допомоги, пошукові

експедиції, туристи. сільські відділення приватних організацій. не

охоплені місцевими дротовими і стільниковими телефонними мережами,

комунальні служби, яким необхідно періодично знімати по-

>казания лічильників витрати, електроенергії та води, служби

охорони природних ресурсів немає іт,д,

   Крім звичайної телефонному зв'язку система ">Глобалстар"предос-

>тавляет навігаційні послуги. Однією з простих послуг -оп-

>ределение місцезнаходження абонента, коли людина з допомогою свого

термінала розраховує свої координати з урахуванням контрольного

тонального сигналу, що посилається системою.

   Ще одна вид навігаційних послуг - забезпечення двосторонньої

зв'язку з допомогою обміну короткими повідомленнями. Такий обмін може

використовуватися в екстрених випадках, коли абоненту необхідно

дати знати про своє місцезнаходження службам оперативної допомоги

чи сім'ї (нещасний випадок, поломка автомобіля тощо.).

   Третій вид навігаційних послуг включає визначенняместона-

ходіння абонента (розрахунок координат виготовляють вузловий

станції) і передачу координат певному заздалегідь колу чи-

>нентов. Ці послуги знайдуть використання у роботі диспетчерів транс-

порту, у пошуку украдених автомобілів тощо.

   Структура мережі системи ">Глобалстар" показано малюнку.Сис-

тема розроблена в такий спосіб, щоб найефективніше осу-

>ществлять якісну передачу мови і надання інших ін-

формаційних послуг за відносної простоті підключення нових

абонентів. Для ще більше повного охоплення обслуговуваних територій

вивести на орбіту додаткові супутники. Запуск

супутників намічено на 1997 р., введення системи в експлуатацію - на

1998 р.

   Цей проект - єдиний у світі. проте він орі-

>ентирован використання технологіїСДМА.

   Останніми роками у багатьох країнах, які мають космічними


                             - 5 -

технологіями, роботи з створенню подібних систем звисо-

>тами орбіт космічних апаратів від 700 до 2000 км. Найбільш з-

>вестен аналогічний проект ">Иридиум" (у реалізації його приймає

участь НВЦ їм. Хруничева), заснований на 66 супутниках,исполь-

>зующий врадиоинтерфейсах технологіюСДМА, близьку до стандарту

стільникового зв'язкуGMM, і запланований до реалізації практично у ті

ж, як і ">Глобалстар", терміни. Є також аналогічні ріс-

>сийские проекти, наприклад, ">Гонец" і "Сигнал". Проте за терміни

реалізації істотно впливає дефіцитфинансиро-

>вания.

   Попри порівняно не велику (в масштабах планети) про-

>пускную здатність систем глобальної персональної зв'язку (в

запропонованої початковій конфігурації), вони вже нині заочно на-

>чинают конкурувати друг з одним за ринки збуту шляхомпредва-

>рительного порівняння спектра запропонованих послуг їхориентировоч-

іншої вартості, розвитку, залучення інвесторів і з-

>тенциальних користувачів.

   Попередній з порівняльного аналізу систем ">Глобалстар" і

">Иридиум" було наведено у статті Л. Кантора іИ,С.Поволоцкого

"Системи персональної рухомого зв'язку черезнизкоорбитальние

ШСЗ" ("Вісник зв'язку - N% 11, 1994 р.). Основні параметрисис-

тим наведені у таблиці.

┌────────────────────────────────────────────────────────┐

Проект ">Иридиум" ">Глобалстар"

├────────────────────────────────────────────────────────┤

Кількість супутників 66 48

Висота орбіти 900 1400

Ємність системи,

тис. каналів 56 65

Термінслужби,лет 5 7,5

Вартістьсистеми,млрд.USD 3,4 1,7

Вартістьтерми-

>нала,USD 3000 750

Ймовірна оплата

за1мин.разговора

(лише супутниковийсег-

мент), USD 3 0,3

└────────────────────────────────────────────────────────┘


                             - 6 -

   Як бачимо, ">Глобалстар* обіцяє вигідніші умови для

абонента. Це з тим. що визнана концепція побудови

цією системою передбачає вироблятиме все обробку сигналу на

Землі. спираючись на велика кількість вузлових станцій. ">Иридиум" ж

передбачає виробляти переважна більшість сполук зисполь-

>зованиеммежспутникових ліній зв'язку, зменшивши до мінімуму число

наземних станцій, що зумовлює необхідності мати складні

(містять комутаційне устаткування, додаткові стежать

антени, джерела харчування тощо.) і, більштя-

>желие й дорогі супутники, потребують значних витрат за їх

запуск. Відомо, що передвиборне збільшення складності завжди призводить до

зменшенню надійності. Понад те, мала кількість наземних вузлових

станцій призведе до потреби залучення під час проходження

виклику великої кількості наземних телефонних мереж, і каналів

>межспутникового обміну, що викликає додаткові видатки.

   Нині проекти ">Глобалстар і ">Иридиум" отримали

позитивну оцінку Міністерства зв'язку РФ щодоподго-

>товительной роботи з грядущому їх ужитку під час Росії, де

завдяки неосяжних просторах досить "білих" плям у тілі-

комунікаційному обслуговуванні. По орієнтовним оцінкам до 2005

р. у Росії очікується до 1 млн. користувачів таких систем

зв'язку.

            Геодезические супутники (>ERS-1,ERS-2).

   Влітку 1991 року тодішнє радянське уряд далофран-

>цузскому судну ">Астролаб" дозвіл пройти через закрите з

1922 роки західного флоту Баренцове море північ відСоветско-

го Союзу.Северовосточний прохід через Баренцове море,Карские

Ворота і мореЛаптевих доБерингову протоці скорочує шлях з Єв-

>ропи до Японії на 20 днів проти торговим шляхом через Су-

>ецкий канал. Відстань від Нової Землі до Берингової протоки,

однакову приблизно 5.600километрам,можно подолати лише у років-

час, та й лише за допомогою криголамів, причому навіть влітку

суду нерідко на цілі місяці умерзають впаковий лід.Северовос-

точний прохід теж шукали близько років: в 1878-79 роках був

вперше підкорений А. Еге.Норденшельдом.

   ">Ледовая вахта" судна ">Астролаб" розташовувалася не як із

>Амундсене, на щоглі в так званому "вороняччям гнізді", й не

капітанському містку, а високо в небі.

   Лише десять днів доти, тобто 17 червня 1991 року,

було виведено на орбіту геодезичний супутникERS-1. Головною заду-

чий супутників, сконструйованих на замовлення Європейськогокосми-

>ческого агентства (>ESA) та учасників консорціуму підруководс-

>твом фірмиДорниер, дочірнього підприємства DASA (DeutscheAerona-

>utics and Space Administration), мають стати контролю над

океанами і покритими льодом частинами суші, аби уявитикли-

>матологам,океанографам і організаціям з охорони навколишньогосре-

>ди дані про ці малодосліджених регіонах. Супутник бувосна-

>щен найсучаснішою мікрохвильової апаратурою, завдякикото-

рій готовий до будь-якої погоді: "очі" його радіолокаційнихприбо-

рів проникають крізь туман і хмари й дають ясне зображення по-

>верхности Землі, з водою, через суходіл, - і крізь лід.Теоре-

>тически він повинен уявити ідеальну карту льодовійобста-

>новки. А пересування судна ">Астролаб" мало перевірити ще раз

їх у суворих умовах полярного моря.

   Основним інструментом супутника єSyntheticAperture

>RadarSAR, який веде ретельні спостереження по смузі завширшки 100 кі-

>лометров паралельно земної орбіті.SAR посилає мікрохвильові їм-

>пульси на Землю. По відбитимехо-сигналам можна будувати висновки про типі

і структурі, в тому числі про рівень віддаленості земної поверхні.

За даними, які супутникERS-1 посилає під час своєї польоту

над полярним морем на Землю,ESA і норвезькимNERSC (>NansenEn-

>vironmental andRemoteSensingCenter) було укладено карти ле-

>довой обстановки. Через супутники зв'язкуInmarsat ці карти були

відправлені на ">Астролаб" факсом. Там можна розрізнити чисті

води та льодову поверхню, крім того, карти дають інформацію про

похилому віці й товщині льоду. Це важливо задля визначення курсу, тому

що свіжий лід легше розколоти, ніж багаторічний, а тонкий - ліг-

чого, ніж товстий. Судно ">Астролаб" та її супроводжують шукали

шляху за цими картам.

   Щоб дані можна було використовуватиме визначення курсу,

повинно бути актуальними. Ученим допомогло й те, що полярна

траєкторія веде супутники через полюс у невеликому відстані:

могли протягом кількох годин обробити представленіERS-1

дані і завдати їх у карти. Цей супутник як "льодовій

вахти" був новим,неиспитанним. Отож команда судна ">Астролаб"

звіряла дані картами льодовій обстановки про те, було вид-

але за допомогою бортового устаткування, - а очевидно було зовсім ньому-

>ного. Оскільки видимість на море, нерідко вкритому завісою ту-

>мана, становила часом трохи більше 200 метрів. Зате супутникові

дані - за деякими винятками - виявлялися точними.ERS-1,

ледь стартувавши, довів своє вміння нести льодову вахту і

виконувати важливі завдання.

   У торговому судноплавстві далеко від полярних регіонів спостереження

геодезичних супутників теж знаходять корисне застосування.Спут-

нікERS-1 з допомогою мікрохвильових сенсорних пристроїв за-

міряє напрям і швидкість вітру лежить на поверхні води;метеос-

подорожуючим (таких якMeteosat) вдавалося зробити ці виміри

лише з верхньої крайці хмар.Радари-висотомери іSAR ре-

>гистрируют висоту, довжину, і напрям хвиль. І, нарешті,ERSмо-

>жет визначити температуру лежить на поверхні води. До цього часу все

цих результатів вимірів надавали тільки буї, суду й оптичні

супутникові системи. Але буї та суду можуть робити тількиточеч-

>ние проби, які до того ж через різні методи вимірів треба

порівнювати, а оптичним супутниковими системам часто перешкоджають

які утворюються від поверхні води хмари й туман. Упротивопо-

неправдивість цьомуERS може порівняно короткийврамя охопити

з допомогоюрастров всю поверхню океану. Всі ці даніучити-

>ваются у системі оптимізації судноплавних маршрутів, розробка

якої у ролі пілотного проекту почалася для підприємства

>Дорниер влітку 1993 року. У першій стадії було розробленопрог-

>раммное забезпечення, що з жовтня 1994 рокувиверяется на

практиці на маршрутах Північної Атлантики.

   Партнерами фірмиДорниер у проекті є Інститут

Макса Планка, Морська метеослужба у Гамбурзі,Метеорологическая

служба Німеччини, Федеральне відомство морського судноплавства і

гідрографії, Дослідницький центрGeesthacht і фірмаAnschGtz

в Кілі, в навігаційної керуючої системі якої (>Nopsy)ис-

має і нове програмне забезпечення. Системаобрабатива-

>ет, з одного боку, дані метеослужб і такі геодезичних

супутників щодо хвилювання моря, напрямку і швидкості

>ветра,а з іншого - відповідні характеристики судна (>разме-

>ри, завантаження, статика тощо.). За підсумками цих відомостейразраба-

>тивается якнайшвидший і найвигідніший з місцязре-

>ния витрат маршрут. Тому що на судноплавстві найкоротшого шляху

між портом відпливання і портом призначення зовсім не від завждиокази-

>вается й найбільш швидким, у яких своєму сумний досвід переконалися

ще полярні мореплавці.

   Вже сьогодні загрузка

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація