3.4. НАЗЕМНЫЙ СЕГМЕНТ
Состав наземного сегмента
В состав наземного сегмента входит:
1. Абонентские терминалы нескольких типов.
2. Шлюзовые станции.
3. Станции передачи команд и приема телеметрической информации.
4. Основной и резервные сегменты управления системой и связью.
5. Сегмент запуска.
Число абонентских терминалов определяется спросом на услуги связи и, по мнению фирмы MOTOROLA, может достигнуть несколько миллионов пользователей к моменту завершения формирования системы и подтверждения заявленных услуг.
Число шлюзовых станций для системы ИРИДИУМ может включать до 250 национальных шлюзовых станций, на первом этапе планируется развертывание от 5 до 20 ШС, две из них в США.
В случае применения системы ИРИДИУМ в России, потребуется две шлюзовые станции.
Функциональные требования к сегменту запуска на данной стадии проекта разработаны; территориальное размещение сегментов (наличие, например, двух сегментов, соответственно, для групповых и одноразовых запусков) не объявлено.
Следует отметить, что в настоящее время основными партнерами в создании системы ИРИДИУМ являются :
1. Разработка и изготовление КА: LOCKHEED, RAYTHEOH, MOTOROLA.
2. Запуск КА: МС DONNELL DOUGLAS, CHINA GREET WALL, KHRUNICHEV ENTERPRICE
3. Разработка и изготовление наземных терминалов, шлюзовых станций, командных и телеметрических станций: BECHTEL, GROSBY GROUP, GORSA.IEX, SENTE, SIEMENS, TELESPAZIO.
Следует отметить, что федеральная комиссии связи США (FCC) выдало лицензию на запуск 5-ти КА созвездия ИРИДИУМ для отработки совместно со 100 персональными терминалами и сегментом управления системы в Чандлере, США. Запуск 5-ти КА для экспериментальной отработки планируется в 1996 г.
Основные характеристики элементов наземного сегмента и их функционирование в составе системы
Персональный терминал
Продукция системы ИРИДИУМ включает носимые портативные терминалы, мобильные терминалы, передвижные терминалы (для офисов) и пейджеры. Носимые, мобильные и переносные терминалы обеспечивают дуплексную телефонную связь на скорости преобразования речи 2400 бод, для преобразования речи используется вокодер фирмы Мотого1а "VSELP 4800 BPS", при этом используется избыточное кодирование (R=1/2) декодирование по Витерби (К=7), пороговая вероятность ошибки 1*10^(-2).
Основные характеристики персонального терминала приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Основные характеристики абонентского терминала
Параметр | Величина |
Скорость передачи кодированной информации | |
р/л "Земля-КА" | 180 кбит/с |
р/л "КА- Земля" | 400 кбит/с |
Кодирование | сверточное, R=3/4,K=7 |
Модуляция | ФМ-4 |
Диапазон частот | 1616,0 -1626,5 МГГц |
Антенна: | |
Тип | спиральная |
Усиление | +1,0 - +3,0 дБ |
Диаграмма | 0-30 гр. (азимут) |
10 гр.-90 гр.(угол места) | |
ЗИИМ: | |
Типовая | 8,45 дБВт |
Средняя (для кадра 60 мск) | 4,41 -11,91 дБВт |
Спектральная плотность | -61,5-53,9 дБВт/Гц |
Тактовая частота пакетов информации с временным разделением каналов в радиолинии "Земля-КА" синхронизируется с тактовой частотой пакетов в радиолинии "КА-Земля". Персональный терминал компенсирует изменение дальности до КА, а также компенсирует уход допплеровской частоты путем автоматической регулировки частоты передачи в радиолинии "Земля-КА".
Ожидаемый вес портативного носимого и мобильного терминала составляет 700 r и 2500 г, соответственно. в мобильном и передвижном терминалах предусмотрена возможность подключения дискретных источников информации (факс, PC) на скорости 2400 бит/сек.
Шлюзовая станция
Шлюзовая станция состоит из 3-х спутниковых терминалов (приемо-передающих комплексов), быстродействующего процессора, в котором находится банк данных региональных персональных терминалов и коммутационного оборудования связи с местной телефонной сетью общего пользования.
Спутниковые терминалы функционируют следующим образом:
1-й спутниковый терминал вступает в связь с KAi; 2-ой спутниковый терминал вступает в связь с KAi+1;
1-ый спутниковый терминал после ухода из зоны KAi вступает в сязь с KAi+2;
2-ой спутниковый терминал после ухода из зоны KAi+1 вступает в связь с KAi+3 и т.д.
3-ий спутниковый терминал находится в резерве, при необходимости, может заменить 1 (2) спутниковый терминал.
Быстродействующий процессор осуществляет идентификацию персонального терминала, участвующего в связи, и формирует адресацию в направлении персонального терминала или абонента ТФ ОП.
Коммутационное оборудование, с одной стороны, взаимодействует с быстродействующим процессором ШС, а с другой - с ТФ ОП и выполняет следующие функции:
- передает линейные/адресные сигналы сигнальной системы R1 ТФ ОП для начала и окончания связи;
- передает, в случае необходимости, сигнальную информацию по общему каналу (например, относящуюся к сигнальной системе 7 ТФ ОП) для начала и окончания связи;
- создает тон и оповещение абоненту для индикации условий разговора;
- осуществляет цифровую коммутацию сигналов импульсно-кодовой модуляции между сигналами терминалов каналов ТФ ОП;
- вычисляет продолжительность сеанса связи и передает счет пользователю.
Основные технические характеристики спутникового терминала шлюзовой станции приведены в табл. 3.7.
Таблица 1.1.8
Характеристики шлюзовой станции спутниковой связи
Параметр | Величина |
Скорость передачи данных | 12,5 Мбит/с |
Кодирование | Сверточное,Р=1/2,К=7 |
Модуляция | ФМ-4 |
Диапазон частот | |
р/л "Земля-КА" | 29,1 – 29,3 ГГц |
р/л "КА- Земля" | 19,6 ГГц |
Антенна: | |
Диаметр | 3,5 м |
Усиление | 54,0 дВ (20 ГГц) |
57,5 дВ (30 ГГц) | |
Максимальный уровень боковых лепестков | -20дБ |
Ширина ДН | 0,36 гр. (20 ГГц) |
0,24 (30 ГГц) | |
Слежение | 0 -360 гр. (азимут) |
5 - 90 гр.(угол места) | |
ЗИИМ (регул.) | |
Теплая погода | 51,4дБВт(+-ЗдБ) |
Дождь | 77,4 дБВт (+- 3 дБ) |
Добротность | 23,2 дБ/гр.К |
Отношение мощности сигнала к мощности шума (Еб/Мо) | минимум 6,9 ДБ при Рош. = 1*10^-6 |
Станция передачи команд и приема телеметрической информации
Отдельная станция передачи команд на КА ОГ и приема телеметрической информации, задействуется при нештатных ситуациях, когда использование для этих целей связных радиолиний системы невозможно.
Передача командной информации на КА и передача с КА телеметрической информации осуществляется на низкой скорости (В=1 кбит/с), при использовании на КА ненаправленной антенны с квазикруговой диаграммой направленности.
Для уменьшения влияния быстрого изменения фазы сигнала (за счет вращения или "кувыркания" КА в случае нарушения его стабилизации) применяется метод частотной манипуляции с некогерентной обработкой на приеме. Относительно большой энергетический запас (режим медленнодействия, направленная наземная антенна) необходим для обеспечения устойчивой работы в условиях энергетических потерь, обусловленных изрезанностью диаграммы направленности бортовой антенной системы.
В табл. 3.8 и 3.9 приведены основные характеристики командной и телеметрической радиолиний, соотвественно.
Таблица 3.8
Характеристики командной линии
Параметр | Переходная орбита | Штатная орбита |
Диапазон частот Поляризация Модуляция ЗИИМ Скорость передачи Добротность(средняя) |
29,1 - 29,3 Ггц линейная
51,4-77,4 дБВт |
29,1 - 29,3 ГГц круговая, правосторонняя ФМ-4 Используется узловая или межбортовая линия связи 12,5 Мбит/с 21,5 дБ/К |
Таблица 3.9
Характеристики телеметрической радиолинии
Параметр (передача с КА) | Переходная орбита | Стационарная орбита, сеть связи |
Диапазон частот Поляризация ЗИИМ, макс Режим передачи Модуляция Скорость передачи |
19,6 Ггц линейная 9,5 дБВт Полный поток Ограниченный поток Частотная, ЧТ 1 кбит/с |
19,6 ГГц круговая, правое вращение используется узловая или перекрестная связь (КА-КА) Полный поток Ограниченный поток Фазовая, ФМ-4 12,5-25 Мбит/с |
Предусматривается следующий алгоритм передачи команд. Каждая исходная команда шифруется для защиты от постороннего доступа и передается на КА; после дешифрования КА передает проверенные информационные символы , которые принимаются наземной станцией, дешифрируются, преобразуются в требуемый вид, шифрируются и передаются на КА; КА выполняет команду после подтверждения своих проверочных символов.
Предыдущая страница............ Стартовая страница.............. Следующая страница