Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 1

Chia sẻ: Khinh Kha Kha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

133
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vệ tinh nhân tạo được con người đặt lên những quỹ đạo nhất định , cho phép thực hiện trong vũ trụ những nhiệm vụ mà làm trên mặt đất thì khó khăn hơn , tốn kém hơn

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống thông tin vệ tinh - chương 1

H TH NG THÔNG TIN V TINH B môn Thông tin vô tuy n ð i h c công ngh - ðHQG HN Gi ng viên Th m ð c Phương Tel. 0903 229 117 E- Mail: phuongthamduc@yahoo.com Chương 1 - ð i cương v TTVT 1. ð nh nghĩa 2. Phân lo i v tinh theo ng d ng 3. L ch s phát tri n LEO Orbit Polar GEO ELLIPSE 1
ð nh nghĩa V tinh nhân t o ñư c con ngư i ñ t lên nh ng quĩ ñ o xác ñ nh, cho phép th c hi n trong vũ tr nh ng nhi m v mà làm trên m t ñ t thì khó khăn hơn và t n kém hơn Phân lo i v tinh theo ng d ng Căn c vào ng d ng v tinh ñư c chia ra: 1. V tinh vi n thông:Inmarsat,Iridium, Thuraya, Navstar (GPS), Glonass, Vsat, Intersat, Palapa, Vinasat.Truy n tho i, video, data, fax. 2. V tinh quan tr c m t ñ t: Meteosat (quan sát 200 tri u Km2 , ñ phân gi i 1Km), Spot, ERS-1, ... L p b n ñ theo dõi qui ho ch tài nguyên, ñô th , d báo th i ti t, theo dõi và b o v trái ñ t, ... 3. V tinh nghiên c u khoa h c: Envisat nghiên c u ñ i dương, các ñ c trưng c a ñ t ñai, theo dõi t ng ôzôn và th m th c v t, ... 4. V tinh quân s : Lacrosse thông tin liên l c, trinh sát, ... 2
L ch s phát tri n ý t−ëng dïng vÖ tinh trong viÔn th«ng • Tõ 1945, nh khoa häc viÔn t−ëng Arthur Clarke, ® c«ng bè trªn t¹p chÝ Wireless World ý t−ëng thiÕt lËp mét m¹ng viÔn th«ng to n cÇu dùa trªn 3 vÖ tinh ®Þa tÜnh. Tuy vËy, ph¶i ®îi nh÷ng ph¸t minh lín kh¸c cã liªn quan, nh− sù ph¸t minh ra transisto, m¸y tÝnh ®iÖn tö, c«ng nghÖ vi ®iÖn tö, v sù ph¸t triÓn c¸c tªn löa phãng, v m i ®Õn ®Çu thËp kû 60 ý t−ëng th«ng tin chuyÓn tiÕp qua vÖ tinh míi tõng b−íc ®−îc thùc hiÖn: L ch s phát tri n Nh÷ng mèc lÞch sö • N¨m 1960, Mü phãng vÖ tinh ECHO, l mét qu¶ cÇu kim lo¹i ho¸ ®Ó ph¶n x¹ sãng ®iÖn tõ, thùc hiÖn viÖc chuyÓn tiÕp thô ®éng. • N¨m 1963, AT&T thö nghiÖm liªn l¹c v« tuyÕn b»ng vÖ tinh chuyÓn tiÕp tÝch cùc, -- l vÖ tinh TELSTAR 1, cã quü ®¹o ellip (viÔn ®iÓm 5632 km, cËn ®iÓm 953 km), nghiªng 450 so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o. • Còng n¨m 1963, Mü ®−a vÖ tinh SYNCOM lªn quü ®¹o ®Þa tÜnh. • N¨m 1965 phãng vÖ tinh ®Þa tÜnh INTELSAT 1 v th nh lËp tæ chøc INTELSAT, më ®Çu cho kû nguyªn th«ng tin to n cÇu b»ng vÖ tinh. 3
L ch s phát tri n Nh÷ng mèc lÞch sö (ti p theo) • Còng n¨m 1965, Liªn x« phãng hÖ vÖ tinh viÔn th«ng Molnhia, cã quü ®¹o ellip (viÔn ®iÓm ë 40 000 km, cËn ®iÓm 550 km), nghiªng 630 so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o, gåm 3 vÖ tinh c¸ch ®Òu nhau trªn cïng quü ®¹o ®Ó phñ sãng to n bé Liªn x« cò. Së dÜ chän quü ®¹o n y l v× phÇn lín l nh thæ Liªn x« n»m ë vïng vÜ ®é cao, nh−ng b i phãng ë xa xÝch ®¹o v tªn löa phãng lóc ®ã ch−a ®ñ m¹nh. • Tõ 1975, Liªn x« cã tªn löa Proton ®ñ søc ®−a vÖ tinh lªn th¼ng quü ®¹o ®Þa tÜnh, ® phãng mét lo¹t vÖ tinh ®Þa tÜnh dïng cho viÔn th«ng. C¸c d¶i tÇn d nh cho Th«ng tin VÖ tinh Băng t n cho TTVT do FCC c a M và ITU c p • Băng VHF/UHF 0.1-0.3 GHz: V tinh quân s , vô tuy n nghi p dư • Băng L 1-2GHz: Thông tin di ®éng, hàng h i • S band 2-4 GHz: Dùng cho các l nh ñi u khi n • Băng C 4-8 GHz: Data, voice, truy n hình • Băng X 8-12GHz: dùng cho quân s • Băng Ku 12-18GHz : TV tr c ti p, Data, Voice, IP services (m ng riêng o, truy c p internet, ...) • Băng K 18-27GHz: không ñư c s d ng do b h p th r t l n b i hơi nư c • Băng Ka 27-40/ 40-75 GHz: th h ti p theo. 60GHz -O2 4
Nh÷ng −u ®iÓm cña Th«ng tin VÖ tinh • Cã thÓ phñ sãng ngay cho c¶ n−íc m kh«ng cÇn ®îi sù l¾p ®Æt hÕt c¶ mét hÖ thèng c¸c ® i tr¹m nh− hÖ vi ba tiÕp søc mÆt ®Êt. • ChÊt l−îng phôc vô ®ång ®Òu trong c¶ vïng phñ sãng, không cã vïng tèi ë khu vùc miÒn nói. Nh÷ng −u ®iÓm cña Th«ng tin VÖ tinh • Víi mét ch−¬ng tr×nh PT-TH analog chØ dïng mét tÇn sè duy nhÊt, thay v× ph¶i dïng nhiÒu kªnh nh− trong c¸c m¹ng mÆt ®Êt. • Vïng phñ sãng më réng ra ngo i biªn giíi v c¸c ®¹i d−¬ng, më réng ®−îc diÖn kh¸n gi¶ truyÒn h×nh • MÒm dÎo h¬n trong viÖc sö dông tÇn sè v c«ng suÊt ph¸t, dÔ thÝch øng víi nhu cÇu truyÒn th«ng trªn mét vïng ® cho. • Kh«ng phô thuéc thiªn tai (®éng ®Êt, b o lín,..) cã thÓ t n ph¸ to n bé hoÆc mét phÇn c¬ së h¹ tÇng cña m¹ng mÆt ®Êt (®−êng c¸p, cét cao, v.v.) 5
Nh÷ng −u ®iÓm cña Th«ng tin VÖ tinh • Dung lư ng thông tin l n, do s d ng băng t n công tác r ng và k thu t ña truy nh p cho phép ñ t dung lư ng l n trong th i gian ng n mà ít lo i hình thông tin khác có th ñ t ñư c. • ð tin c y và ch t lư ng thông tin cao, do liên l c tr c ti p gi a v tinh và tr m m t ñ t, xác su t hư h ng trên tuy n liên l c r t th p và nh hư ng do nhi u và khí quy n không ñáng k . • Tinh linh ho t cao, do h th ng liên l c v tinh ñư c thi t l p r t nhanh chóng và có th thay ñ i r t linh ho t tuỳ theo yêu c u s d ng. • Có kh năng ng d ng trong thông tin di ñ ng và thông tin liên l c toàn c u Nh÷ng như c ®iÓm cña Th«ng tin VÖ tinh • ð u tư ban ñ u cao • Th i gian làm vi c tương ñ i ng n (7 – 15 năm) • Có m t s gi i h n s d ng, như: quĩ ñ o, phân chia t n s , công su t b c x ,... • Kh năng truy c p t i ngư i s d ng ñôi khi g p khó khăn v k thu t ho c nh ng nguyên nhân khác • Khó khăn ho c chi phí r t t n kém cho b o dư ng • Ph thu c thi t b phóng • …. 6
Sù ph¸t triÓn cña Th«ng tin VÖ tinh • Trong vßng 3 thËp kû, dung l−îng ®−êng truyÒn qua vÖ tinh t¨ng tõ 240 kªnh tho¹i (Early Bird, 1965) lªn h¬n 10 v¹n kªnh (INTELSAT 7A). Dung l−îng truyÒn ch−¬ng tr×nh TH sè cña 1 vÖ tinh lªn ®Õn 220 kªnh (ASTRA 2B) • 30% sè cuéc ® m tho¹i xuyªn ®¹i d−¬ng l th«ng qua vÖ tinh. TTD§ cho ®Õn nay vÉn dïng c¸c m¹ng tæ ong trªn mÆt ®Êt, tõ 1999 sö dông thªm c¸c chßm vÖ tinh quü ®¹o thÊp v võa, råi c¶ vÖ tinh ®Þa tÜnh n÷a. TTD§ qua vÖ tinh phèi hîp víi TTD§ m¹ng tæ ong l m cho con ng−êi ë bÊt cø ®©u v bÊt cø lóc n o còng cã thÓ liªn l¹c víi nhau TTD§ qua vÖ tinh phèi hîp víi TTD§ m¹ng tæ ong 7
VÖ tinh trong Ph¸t thanh-TruyÒn h×nh VÖ tinh truyÒn ch−¬ng tr×nh TH theo 2 ph−¬ng thøc: • TruyÒn cho c¸c ® i ph¸t l¹i ®Þa ph−¬ng, c«ng suÊt vÖ tinh ph¸t xuèng cì 10~50 W mçi kªnh, ®−êng kÝnh anten thu ë mÆt ®Êt tõ 3~15 m. • Ph¸t th¼ng ch−¬ng tr×nh ®Õn nh d©n (DTH), c«ng suÊt vÖ tinh ph¸t xuèng lín h¬n (100~150 W), nh−ng anten ë gia ®×nh chØ kho¶ng Φ = 50 cm. • B»ng kü thuËt sè cã thÓ truyÒn ®Õn 7 ch−¬ng tr×nh TH sè cã nÐn trong d¶i tÇn cña mét kªnh analog tr−íc ®©y, l m cho gi¸ th nh ph¸t sãng gi¶m 5~7 lÇn. TTVT ë ViÖt nam (nh ng mèc lÞch sö) • Tõ ®Çu nh÷ng n¨m 80, n−íc ta ® sö dông TTVT, b¾t ®Çu b»ng tr¹m mÆt ®Êt Hoa sen ë Phñ lý.ViÖt nam tham gia c¶ 2 tæ chøc TTVT cã quy m« to n cÇu l Intelsat v Intersputnik, víi 8 tr¹m mÆt ®Êt. • VÒ TH tõ cuèi nh÷ng n¨m 80 § i VTV h ng tuÇn truyÒn ch−¬ng tr×nh TH ®èi ngo¹i cña ViÖt nam qua vÖ tinh Stationar 13 ®Ó trao ®æi víi Liªn x« v c¸c n−íc §«ng ¢u; ®ång thêi còng truyÒn ch−¬ng tr×nh TH ®èi néi h ng ng y ®Ó c¸c ®Þa ph−¬ng trong n−íc thu v ph¸t l¹i. 8
TTVT ë ViÖt nam (nh ng mèc lÞch sö) • Ng y nay VTV truyÒn 3 ch−¬ng tr×nh ®èi néi cho to n quèc b»ng c¸c vÖ tinh khu vùc, sö dông c¶ kü thuËt sè v kü thuËt analog, ®ång thêi còng truyÒn 1 ch−¬g tr×nh ra quèc tÕ b»ng vÖ tinh viÔn th«ng quèc tÕ. • Tõ 1993, § i TNVN dïng vÖ tinh Palapa truyÒn c¸c ch−¬ng tr×nh ®èi néi ®i c¶ n−íc b»ng kü thuËt sè. Ng y nay c¶ VoV v VTV ®Òu dïng tr¹m mÆt ®Êt di ®éng kü thuËt sè ®Ó thùc hiÖn c¸c cuéc tư ng thuËt t¹i chç. TTVT ë ViÖt nam Công ty Vi n thông Qu c t VTI ñã kh i công xây d ng tr m ñi u khi n v tinh Vinasat t i xã Hoài ð c - Hà Tây.04.01.2007. T ng d toán trên 10 t ñ ng. Thành l p Trung tâm thông tin v tinh Vinasat Công ty Vi n thông qu c t (VTI) v a thành l p Trung tâm Thông tin V tinh Vinasat, v i ch c năng qu n lý, v n hành, khai thác các ñài m t ñ t ñi u khi n v tinh. 14:52' 29/08/2007 (GMT+7) ð ng th i, trung tâm cũng có nhi m v kinh doanh băng t n v tinh, các d ch v s d ng h th ng Vinasat, th c hi n các nhi m v công ích ñư c giao và hoàn thi n t ch c b máy.. 9
TTVT ë ViÖt nam 2 tr m ñi u khi n v tinh t i Qu Dương, Hà Tây và Bình Dương Qu v tinh Vinasat ñư c phóng trên qu ñ o ñ a tĩnh 132oE (cách trái ñ t 35.768 kdam) do Lockheed Martin Corporation (M ) cung c p v tinh, d ch v phóng và thi t b tr m ñi u khi n. Ch c năng tư v n và giám sát xây d ng, l p ñ t v tinh do hãng Telesat (Canada) ñ m nhi m. Theo lãnh ñ o VTI, th i gian d ki n phóng v tinh vào ngày 28/3/2008; th i gian d ki n bàn giao v tinh trên quĩ ñ o vào ngày 27/4 sau ñó. ð a ñi m phóng Vinasat, d ki n t i bãi phóng Kourou, qu c gia Trung M French-Guiana. Kh năng ph sóng c a Vinasat có th g m Vi t Nam, ðông Nam Á, Trung Qu c, Tri u Tiên, n ð , Nh t B n và Australia. TTVT ë ViÖt nam V tinh Vinasat có tr ng lư ng kho ng 2.200kg, kích c trung bình, g m 25-30 b phát ñáp (m t b phát ñáp tương ñương v i kho ng 500 kênh ñi n tho i hay 4-6 kênh truy n hình), và có tu i th 15 năm. V tinh Vinasat s ph sóng toàn b lãnh th VN, 100% thôn, xã trong c nư c s có ñi n tho i cũng như ñư c ph sóng phát thanh, truy n hình. T ng m c ñ u tư cho d án phóng v tinh Vinasat kho ng 270 tri u USD. Có ba hãng tham gia ñ u th u g m EADS Astrium/Alcatel Alenia Space (Pháp), Lockheed Martin Commercial Space Systems (M ) và Sumitomo Corporation (Nh t B n). K t qu , hãng Lockheed Martin ñã chính th c ñư c ch n là nhà th u cho d án. 10
TTVT ë ViÖt nam Trung tâm Vinasat s cung c p các d ch v tr n gói bao g m : d ch v truy c p internet, d ch v VoIP, d ch v m ng riêng o (VPN), d ch v GSM trunking, d ch v truy n hình h i ngh , d ch v truy n hình qu ng bá, d ch v truy n hình theo nhu c u, d ch v ñào t o t xa,... VSAT băng r ng ñư c k t n i th ng t i nhà cung c p d ch v qua v tinh, tránh ñư c tình tr ng có th x y ra t c ngh n ñư ng truy n t i các ch ng gián ti p như n i h t, n i t nh, liên t nh… làm gi m t c ñ k t n i v i d ch v . Cũng gi ng như ADSL, h th ng iPSTAR cung c p ñư ng truy n băng r ng cho khách hàng v i t c ñ Download t i 8 Mbps, t c ñ Upload ñ t t i 4 Mbps. M c phí thuê bao c a VSAT hi n nay ch nh nh hơn các d ch v ñư c cung c p theo ki u truy n th ng kho ng 30%, Tr¹m mÆt ®Êt di ®éng kü thuËt sè 11
Th trư ng TTVT ThÞ tr−êng dÞch vô vÖ tinh ®ang cã nhiÒu thay ®æi quan träng: • Tr−íc hÕt, l sù ph¸t triÓn cã tÝnh bïng næ cña TT di ®éng, ® v−ît qua giai ®o¹n dÞch vô tho¹i ®¬n thuÇn, ®ang ®ßi hái ng y c ng cao vÒ c¸c dÞch vô d÷ liÖu. • TiÕp theo, l sù ph¸t triÓn Internet, sè l−îng kh¸ch h ng ng y c ng ®«ng, ®ßi hái d¶i th«ng réng, tèc ®é nhanh, ®é tin cËy cao. • C¸c dÞch vô b¨ng réng video, ®a ph−¬ng tiÖn, míi xuÊt hiÖn nh−ng ®ang tiÕn triÓn rÊt nhanh. • ThÞ tr−êng dÞch vô vÖ tinh n¨m 1998 l 8,8 tû USD, n¨m 2003 l 35 tû USD, dù kiÕn ®Õn cuèi n¨m 2007 sÏ t¨ng lªn 113 tû USD. Polar ELLIPSE LEO Orbit GEO 12
Satellite Communications 13