Hướng dẫn ôn tập môn: Thông tin vệ tinh
1. Lý thuyết:
- Chương 1: Tổng quan về thông tin vệ tinh:
+ Ưu nhược điểm của hệ thống thông tin vệ tinh;
+ Phân bổ tần số cho hệ thống thông tin vệ tinh.
- Chương 2: Quỹ đạo vệ tinh
+ Các định luật Keppler
+ Các dạng quỹ đạo vệ tinh: đặc điểm, thông số…
- Chương 5: Phần không gian của hệ thống thông tin vệ tinh:
+ Phân hệ điều khiển tư thế của vệ tinh
+ Phân hệ đo bám và điều khiển từ xa.
+ Bộ phát đáp vệ tinh: sơ đồ khối, chức năng các phần tử của bộ phát
đáp.
- Chương 8: Các phương pháp đa truy nhập trong thông tin vệ tinh
+ Đa truy nhập phân chia theo tần số: FDMA (nguyên lý, đặc điểm)
+ Đa truy nhập phân chia theo thời gian: TDMA (nguyên lý, đặc điểm;
cấu trúc khung và cụm)
2. Bài tâp:
- Bài tập chương 2: Tính góc nhìn của trạm mặt đất (góc ngẩng và góc
phương vị)
- Bài tập chương 7:
+ Tính nhiệt tạp âm của máy thu vệ tinh
+ Tính công suất tạp âm nhiệt, mật độ phổ công suất tạp âm.
+ Tính tỷ số tín hiệu trên tạp âm (Pr/N) đầu vào, đầu ra của máy thu vệ tinh;
(Pr/No) đường lên, đường xuống và toàn tuyến thông tin vệ tinh.
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP THÔNG TIN VỆ TINH
Câu 1. Ưu nhược điểm của hệ thống TTVT
Ưu điểm:
- Vùng phủ sóng rộng, do quỹ đạo của các vệ tinh có độ cao lớn so vs trái đất, các
vệ tinh có thể nhìn thấy 1 vùng rộng của trái đất.
- Dung lượng thông tin lớn, do sd băng tần công tác rộng và kỹ thuật đa truy nhập
cho phép đạt dụng lượng lớn trong tg ngắn mà ít loại hình thông tin khác có thể đạt đc
- Độ tin cậy và chất lượng thông tin cao, do liêc lạc trực tiếp giữa vệ tinh và trạm
mặt đất, xác suất hư hỏng trên tuyến liên lạc rất thấp, ảnh hưởng do nhiễu và khí quyển
ko đáng kể
- Tính linh hoạt cao, do h.thống liên lạc vệ tinh đc thiết lập rất nhanh chóng và có
thể thay đổi rất linh hoạt tùy theo y/c sd
- Có khả năng ứng dụng trong thông tin di động và thông tin liên lạc toàn cầu.
Nhược điểm:
- Đầu tư ban đầu cao
- Thời gian làm việc tương đối ngắn (7 – 10 năm)
- Có 1 số giới hạn sd như: quỹ đạo, phân chia tần số, công suất bức xạ,…
- Khả năng truy cập tới người sd đôi khi gặp khó khăn về kỹ thuật hoặc những
nguyên nhân khác.
- Khó khăn hoặc chi phí rất tốn kém cho bảo dưỡng
- Phụ thuộc thiết bị phóng.
Câu 2. Phân bổ tần số cho hệ thống TTVT
Mục đích:
Nhằm hạn chế can nhiễu lẫn nhau giữa các vệ tinh và vs các trạm, đài phát sóng
Giới hạn của dải phổ làm việc
Thủ tục: Thường được tiến hành trước khi phóng 5 năm
Căn cứ vào nhiệm vụ, yêu cầu của vệ tinh, lựa chọn băng tần làm việc
Lựa chọn các tần số riêng biệt khác (up/downlink)
Làm thủ tục đăng ký vs ủy ban q.lý tần số quốc tế (IFRB) thuộc hiệp hội viễn
thông q.tế (ITU)- cấp chính phủ
ITU chấp nhận và phân bổ tần số
Chia vùng: để tiện cho việc quy hoạch tần số, toàn thế giới đc chia thành 3 vùng
Vùng 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên Xô cũ và Mông Cổ
Vùng 2: Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Đảo Xanh
Vùng 3: Châu Á (trừ vùng1), Úc và tây nam Thái Bình Dương
Trong các vùng này băng tần được phân bổ cho các dịch vụ vệ tinh khác nhau,
mặc dù một dịch vụ có thể được cấp phát các băng tần khác nhau ở các vùng khác
nhau.Các dịch vụ do vệ tinh cung cấp bao gồm:
Các dịch vụ vệ tinh cố định (FSS)
Các dịch vụ vệ tinh quảng bá (BSS)
Các dịch vụ vệ tinh di động (MSS)
Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng
Các dịch vụ vệ tinh khí tượng
Từng phân loại trên lại được chia thành các phân nhóm dịch vụ; chẳng hạn dịch vụ
vệ tinh cố định cung cấp các đường truyền cho các mạng điện thoại hiện có cũng như các
tín hiệu truyền hình cho các hãng TV cáp để phân phối trên các hệ thống cáp. Các dịch vụ
vệ tinh quảng bá có mục đích chủ yếu phát quảng bá trực tiếp đến gia đình và đôi khi
được gọi là vệ tinh quảng bá trực tiếp (DBS:direct broadcast setellite), ở Châu Âu gọi là
dịch vụ trực tiếp đến nhà (DTH: direct to home). Các dịch vụ vệ tinh di động bao gồm: di
động mặt đất, di động trên biển và di động trên máy bay. Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng
bao gồm các hệ thống định vị toàn cầu và các vệ tinh cho các dịch vụ khí tượng thường
cung cấp cả dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ.
Một số băng tần sd chung cho các dịch vụ vệ tinh:
Dải tần, GHz Ký hiệu băng tần
0,1 – 0,3 VHF
0,3 – 1 UHF
1 – 2 L
2 – 4 S
4 – 8 C
8 – 12 X
12 – 18 Ku
18 – 27 K
27 – 40 Ka
40 – 75 V
75 – 110 W
110 – 300 mm
300 – 3000 µm
Băng Ku sd cho: Các vệ tinh quảng bá trực tiếp (dải thường đc sd là vào
khoảng 12 đến 14 GHz và đc ký hiệu là 14/12 GHz); một số dịch vụ vệ tinh
cố định.
Băng C sd cho: Các dịch vụ vệ tinh cố định (dải con đc sd rộng rãi nhất là
vào khoảng từ 4-6 GHz, đc ký hiệu là 6/4 GHz); các dịch vụ quảng bá trực
tiếp ko đc sd băng này.
Băng VHF sd cho 1 số dịch vụ di động và đạo hàng và để truyền số liệu từ
các vệ tinh thời tiết.
Băng L sd cho các dịch vụ di động và các hệ thống đạo.
Câu 3. Các định luật Kepler
1. Định luật Kepler thứ nhất: Đường cđg của 1 vệ tinh xung quanh vật thể sơ cấp sẽ là
một hình elip
Hình 2.1. Các tiêu điểm F1, F2, bán trục chính a và bán trục phụ b đối vs 1 elip
Tâm khối lượng của hệ thống 2 vật thể này đc gọi là tâm bary luôn luôn nằm tại 1
trong 2 tiêu điểm
Bán trục chính của elip ký hiệu là a, bán trục phụ là b. Độ lệch tâm e đc xđ:
Độ lệch tâm và bán trục chính là 2 thông số để xđ các vệ tinh quay quanh trái đất: 0<e<1
đv 1 quỹ đạo vệ tinh; khi e=0 quỹ đạo trở thành đường tròn.
2. Định luật Kepler thứ 2: Trong các khoảng tg bằng nhau, vệ tinh sẽ quét các diện tích
bằng nhau trong mặt phẳng quỹ đạo của nó vs tiêu điểm tại tâm bary.