3

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

ЧМ

51,4-77,4 дБВт

1кбит/с

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