Для чего используется спутниковая связь

Спутниковая связь: основные понятия, виды, назначение

История развития спутниковой связи

В 1945 году Артур Кларк — английский изобретатель, писатель, ученый — предложил создание системы расположенных на геостационарной орбите спутников, которые бы способствовали организации глобальной системы связи, однако изобретение так и не было им запатентовано.

Необходимость создания глобальной телефонной связи подтолкнула страны Запада, а также США к проведению первых исследований в области спутниковой связи, которые начали осуществляться во второй половине 50‑х годов.

Первый искусственный спутник Земли, оснащенный радиоаппаратурой, был запущен в СССР в 1957 году, а 12 августа 1960 года службы США вывели на орбиту высотой 1500 км космический аппарат «Эхо-1», выполнявший роль пассивного ретранслятора.

Первый активный спутник «Телстар», который транслировал одну телепрограмму или поддерживал двустороннюю телефонную связь по 60 каналам, был запущен 10 июля 1962 года.

Договор о создании международной организации Intelsat по вопросам спутниковой связи был подписан 11-ю странами 20 августа 1964 года без участия СССР, к тому времени имевшего собственную успешную программу реализации спутниковой связи для Министерства Обороны. Гражданская связь начала развиваться здесь только с 1971 года.

Первый спутник коммерческого назначения Early Bird корпорации COMSAT, который мог обеспечить уже до 240 каналов связи, был запущен на орбиту 6 апреля 1965 года. Он обладал полосой пропускания, равной 50 МГц, а созданный позднее Intelsat IX — 3456 МГц.

Источник

Спутниковая связь от А до …

Спутниковой связи я отдал уже 26 лет — мой первый рабочий день был 1 мая 1993 года. Поэтому, если я могу что то интересное и не очень общеизвестное поведать, то именно об этой отрасли техники и связи.

Это первая запись из цикла, посвященных Спутниковой Связи, ее истории и настоящему, технике и бизнесу и, конечно, людям, работающим в ней.

Прежде всего поговорим о том, в каких областях и кому ЭТО нужно. Тем более, когда мы говорим о спутниковой связи, которая на сегодня является самой дорогой с точки зрения обычного абонента.

Зачем нужна спутниковая связь.

В целом есть четыре причины:

Поговорим чуть подробнее.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Пункт второй ВРЕМЯ. Очевидно, что прокладка кабеля, если, конечно, речь не о полевом телефоне с катушкой, которую во время прошедшей войны тащили по полям и лесам на пару другую км связисты, требует значительного времени. А вот привезти и собрать /развернуть Спутниковый терминал, стоящий на автомобиле, это займет считанные минуты, а иногда время идет на минуты.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

При этом гарантированно, что Вы получите канал нужной Вам скорости и с нужным Вам содержимым.

Реальность и перспективы рынка IT‑профессий

Какие профессии наиболее популярны и высокооплачиваемы?

Субботний кофе №183

Налейте чашку ароматного субботнего кофе и познакомьтесь с новостями недели. Google выпустит умные часы, «Яндекс» представил новую колонку, Сбер анонсировал интересный гаджет, а JBL начал продажи в России своего хита…

Тест Chery Tiggo 7 Pro. Китайский городовой

Сегодня у нас на тесте городской кроссовер одного из старожилов российского рынка среди китайских автопроизводителей, компании Chery, модель Tiggo 7 Pro.

Обзор портативной АС Bose SoundLink Revolve+ II

Обновление популярной колонки с небольшой, но важной поправкой на использование вне дома…

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Или допустим надо контролировать какие то метеорологические данные на станции метеонаблюдений. Раз в час передать 7-10 цифр. Если арендовать наземный канал, то его минимальная пропускная способность будет все равно десятки, если не сотни Мегабит, которые там совершенно не нужны, а вот в спутниковой связи Вы можете платить только за скачанный трафик, и даже, если цена за мегабайт будет в 10 раз дороже, чем в наземном канале, то в сумме за месяц спутник будет существенно дешевле.

Пункт четвертый ТАЙНА. Не секрет, что практически все более менее развитые страны имеют системы СОРМ (Система Оперативно Розыскных Мероприятий), в рамках которых органы полиции и контрразведки подключены к узлам операторов связи, пропускающие через устройства СОРМ весь трафик от абонентов. Если кого интересуют детали, то вот тут неплохо изложено. В США этим занимается подразделение ФБР Data Intercept Technology Unit, и по сути, все устроено очень похоже, возможно за исключением того, что в России Операторы связи обязаны купить и установить оборудование за свой счет, а в США возможно это делается за счет бюджета самого ФБР. То есть спутниковый терминал, включенный в сеть зарубежного спутникового Оператора, позволит Вам избежать Уха Большого Брата.

В целом, из-за размеров спутниковой станции с антенной под один метр, достаточно высоких тарифов на услуги западных провайдеров я практически не сталкивался с теми, кто хотел таким образом избежать внимания Большого Брата. Думаю, что устройство туннелей через обычный интернет и всякие программы шифрования — более простой способ обойти внимание контролирующих органов. Тем не менее, в странах третьего мира местная политическая полиция ограничивает все возможные способы избежать внимания при использовании спутниковых терминалов.

Итак, начнем с самых азов: Что полезного получает человечество из Космоса и какими гражданскими направлениями оно занимается в космосе:

Прежде всего ответим на самый простой вопрос: Чем отличается Связь от Телерадиовещания??

По сути только одним – связь ВСЕГДА двусторонняя: Станция Спутниковой Связи и принимает сигнал и передает его в ответ. А Вот Спутниковая Антенна для телевидения только принимает сигнал, и в ней нет передатчика, поэтому она и значительно дешевле. Но выглядят терминалы для Спутниковой Связи и Спутникового Телевидения очень похоже, отличить их можно только по нескольким достаточно мелким отличиям.

Вот Станция Спутниковой Связи

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

А вот Станция приема спутникового телевидения (даже неудобно говорить «станция», обычно просто «антенна») :

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Спутниковая связь бывает:

Примечание: Тут впервые появился термин VSAT — от сокращения Very Small Aperture Terminal, или Спутниковая станция с небольшим диаметром антенны от 60 см до 2,4 метра, появившееся в 90-х годах прошлого века. Это обозначение спутниковых станций, которые работали в сетях связи, построенных по топологии Star (Звезда), когда сеть состоит из Центральной Управляющей Станции (иногда ее называют HUB, иногда GateWay, иногда NMS – Network Management System), которая подключена к наземным сетям, и Абонентских станций VSAT (= абонентских терминалов), которые используются для доступа в интернет или телефонную сеть.. Сейчас к классу VSAT сейчас относится 99+% всех спутниковых станций(терминалов) фиксированной связи.

Новогодний гид покупателя 2021. Подарки до 6 000 рублей

До Нового года осталось совсем немного времени, поэтому самое время начинать задумываться о новогодних подарках. Мы поможем определиться с выбором и дадим несколько хороших идей в наших новогодних гидах покупателя. Сегодня выходит первый из них.

Обзор смартфона Samsung Galaxy M32 (SM-M325F/DS)

Средний сегмент – AMOLED-дисплей 90 Гц, 5000 мАч, камеры высокого разрешения, яркие цветовые решения. Устройство для онлайн-витрин.

Обзор Motorola Moto G30: какими смартфонами компания завоевала рынок США?

Новый Moto на российском рынке: 12 990 рублей на старте продаж.

Обзор монитора Huawei MateView GT

Доступный HDR Ultrawide монитор со 165 Гц частотой экрана…

Терминал спутниковой связи состоит из 3 главных элементов

Спутниковому терминалу ВСЕГДА нужно электропитание!! Хоть от солнечной батареи, хоть аккумулятора, но электрическая энергия, как правило, 220 В /50 Гц или 110 В/60 Гц должна быть.

Теперь поговорим о Спутниках и начнем с их орбит, то есть траекторий, по которым Спутники летают вокруг Земли

ОРБИТЫ СПУТНИКОВ вокруг Земли, они бывают

Любая орбита пересекает экватор или идет ровно над ним. Невозможно запустить спутники в космос так, чтобы они вращались вокруг земли вдоль какой либо параллели, например, 70-й.

Геостационарная орбита (ГСО) замечательна тем, что период вращения ИСЗ на этой высоте совпадает со скоростью вращения Земли, поэтому Ваша антенна может стоять неподвижно на земле и постоянно принимать сигнал со спутника, находящегося на ГСО. До недавнего времени абсолютное большинство коммерческих спутников связи находилось именно на этой орбите.

Спутниковый канал, по которому передается информация, это разновидность радиоканала, при этом используется радиочастотный спектр. По сути это электромагнитные волны (кстати наш дневной свет это тоже электромагнитная волна, просто он в видимом диапазоне волн),

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Внимание, если в медном или оптическом кабеле сигнал может ходить в обеих направлениях, то в спутниковой связи нужна отдельная частота для передачи сигнала в каждом направлении.

Для начала начнем с азов. Что такое Герц? Вики говорит нам, что Герц — это единица частоты периодических процессов. Если Вы стучите соседу в дверь, успевая стукнуть 3 раза в секунду, то это частота 3 Герца, а вот завтракаете Вы с частотой 1/(24*60*60) = 0,00001157 Гц или, используя популярные приставки, 11,57 микроГерца. Но это все шутка для вопросов на экзамене. Конечно, когда мы говорим о частоте радиосигналов, то используются приставки кило, мега, гига и тера.

В виде Таблицы и совсем официально можно найти тут или в более красивом виде тут, а вот она же, но в США

Международная организация, которая заведует частотами и решает, какой диапазон для какой радиочастотной службы (то есть какого применения ) можно использовать, называется МСЭ Международный Союз Электросвязи или ITU International Telecommunication Union.

РАДИОЧАСТОТНЫЙ СПЕКТР, (или диапазоны частот) ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ И РАДИОВЕЩАНИИ

• М band 30.300 МГц (т. е 30.300.000.000 Герц) Подвижная спутниковая связь
• L band 1.2 ГГц (то есть 1.2.000.000.000 Герц) Подвижная спутниковая связь
• S band 2.4 ГГц Непосредственное радиовещание, Подвижная спутниковая связь
• C band 4/6 ГГц Фиксированная (FSS) Спутниковая Связь и телерадиовещание (BSS)
• Х band 7/8 ГГц Фиксированная (FSS) и частично Мобильная (MSS) Спутниковая связь для военных
• Ku band 11/14 ГГц Фиксированная Спутниковая Связь (FSS) и телерадиовещание (BSS)
• Ka band 18/30 ГГц Фиксированная Спутниковая Связь (FSS) и телерадиовещание (BSS)
• V band 40/75 ГГц Фиксированная Спутниковая Связь (FSS) и телерадиовещание (BSS)

Пока для начала или введения в мир спутниковой связи достаточно, далее, лучше говорить об отдельных устройствах, направлениях, услугах, компаниях и, конечно, людях.

Источник

Спутниковая Радиосвязь — История, Основные Виды ИСЗ

Спутниковая связь — вид радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников Земли (ИСЗ) в качестве ретрансляторов.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

В 1957 году запустили первый спутник. Там стояли два передатчика на разных частотах, который передавал сигнал “БИП, БИП, БИП”. Это был первый, официальный, известный спутник, который преодолел первую космическую скорость ( 7 844 м/с на высоте 100 км ) и вышел на орбиту сделав несколько витков. Это был шар в котором был аккумулятор, два передатчика и антенна.

Потом оказалось, что с помощью спутника можно осуществлять связь, причем связь практически не ограниченная по расстоянию в пределах Земного шара. Низкочастотные радиоволны не проходят за ионосферу, они отражаются либо огибают Земной шар.

Когда переходим в УКВ диапазон часть энергии начинает проходить через ионосферу и уходить в космическое пространство. Это ограничивает связь по дальности на Земном шаре, но позволяет связываться с космическими аппаратами, а космический аппарат может связаться с наземными станциями, которые могут передавать ему сигнал и принимать сигнал со спутника. В зависимости от системы связи, земная станция может быть стационарной и подвижной, что не ограничивает использование спутниковой связи никаким образом.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Спутники используются, как ретрансляторы. Использование ИСЗ позволяет резко увеличить дальность радиосвязи, так как ретранслятор располагается высоко над Землей, от сотен до десятков тысяч км.

Спутники связи эта та часть космической программы человечества от которой есть польза для всех людей. Вот Гагарин слетал в космос и этим было доказано, что человека можно запустить в космос и он вернется живым и с непомутненным рассудком. Хотя, когда отправили второго космонавта Титова, это на уровне слухов, у него с головой было не все в порядке, Гагарин сделал один виток, может быть испугаться не успел, а Титов 17 витков. Но теперь люди сидят год на космической станции и все нормально.

Преимущества спутниковой связи

История развития спутниковой связи

23 апреля 1965 года в СССР был успешно запущен на высокую эллиптическую орбиту спутник Молния-1. На марке виден Земной шар, Советский Союз, а спутник находится на эллиптической орбите.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

В одном из фокусов орбиты стоит Земной шар, спутники вращаются по орбите, спутник выходит, устанавливает связь с антенной и пока он находится в зоне видимости, связь спутник поддерживает, потом спутник уходит из зоны видимости и в это время в зону видимости должен войти второй спутник. На высокой эллиптической орбите должны быть минимум 3 аппарата, чтобы связь была непрерывной.

В рамках международной программы Intelsat первый коммерческий спутник связи Early Bird (Ранняя Пташка), произведенный корпорацией COMSAT был запущен 6 апреля 1965 года.

Основные разновидности ИСЗ

Конфигурация системы спутниковой связи зависит от типа ИСЗ, вида связи и параметров земной станции. Три основных разновидности ИСЗ в зависимости от орбиты спутника:

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

ИСЗ на высокой эллиптической орбите (ВЭО)

Спутники типа “Молния” с периодом обращения 12 часов, наклоном орбиты 63 градуса, высотой апогея над северным полушарием 40 тыс. км.

У спутника переменная скорость. В области апогея скорость движения ИСЗ замедляется и обеспечивает радиовидимость 6…8 часов. 6…8 часов это то время, когда один спутник находится в рабочей зоне. Для обеспечения непрерывной связи на одной орбите необходимо расположить не менее трех спутников, а лучше 4.

Преимущества ИСЗ с ВСО большой размер зоны обслуживания.

Недостатки: необходимость слежения земных антенн за спутниками и переориентация этих антенн с заходящего спутника на восходящий.

ИСЗ на геостационарной орбите (ГСО)

ГСО это орбита, на которую если поставить спутник, он будет вращаться вместе с Землей с одинаковой скоростью. Он находится неподвижно относительно земной точки.

ГСО — круговая орбита с периодом обращения ИСЗ 24 часа, расположенная в плоскости экватора на высоте 35 875 км с поверхности Земли. Орбита синхронно вращается с вращением Земли, поэтому спутник находится неподвижно относительно земной поверхности.

Но если в южном полушарии это не так страшно, то в северном Скандинавские страны, Россия, Канада находятся достаточно близко к полюсу и там геостационарные спутники связь не обеспечивают.

ИСЗ на низковысотной орбите (НВО)

В настоящее время развиваются спутники связи на низковысотной орбите.Спутники запускаются на круговые орбиты, бывает полярная орбита, которая проходит через нулевой меридиан, плоскость которых наклонена к плоскости экватора. Наличие большого количества спутников на разных орбитах, позволяет добиться высокого покрытия поверхности Земли этими системами связи.

Высота орбиты 200…2000 км над поверхностью Земли. Спутники относятся к легкому классу и для их запуска можно использовать недорогой носитель, либо дорогой носитель, который сразу забросит на орбиту два десятка аппаратов, которые потом выводятся в нужной точке. Покрытие может быть глобальное.

Главный недостаток ИСЗ на НВО, спутники вращаются по круговым низким орбитам на достаточно высокой линейной скорости и от момента, когда спутник выходит в ту зону, где находится абонент, до того момента, когда он из этой зоны выходит, может проходить 20-40 минут. Для того, чтобы обеспечить хорошее покрытие, нужно много спутников.

Проблема космического мусора

Еще одна проблема, так называемая проблема космического мусора или засорения околоземного пространства остатками различных летательных аппаратов. Когда, какой-либо космический аппарат выводится из эксплуатации, в доброе старое время его просто отключали, на спутниках “Молния” с помощью пиропатронов отстреливали солнечные панели и спутник терял питание, превращался в кусок железа, который вращается на орбите, а потом с этой орбиты сходит. Когда спутников было 1, 2, 3 это было не страшно для человечества, хотя были печальные случаи, когда довольно массивные космические аппараты, не целиком сгорали при сходе с орбиты и падали туда, куда не надо.

Спутники, как правило имеют систему питания основанную на солнечных батареях. Но в свое время проводили эксперименты над спутниками у которых в качестве источника питания использовался генератор, который работает на основе ядерной реакции, т.е. распад какого-нибудь урана или плутония, при этом выделяется энергия, которая преобразуется в электричество, грубо говоря спутник с ядерным реактором. И такой советский спутник, содержащий радиоактивные материалы, приземлился на территорию Канады и был грандиозный скандал международный.

Сейчас в космосе вращается несколько десятков тысяч старых спутников и их остатков. Поэтому построение систем в которых используется большое количество спутников, оно чревато плачевными последствиями.

Также, наличие большого количества спутников на орбите приводит к тому, что эти спутники, создают световой экран, который мешает наблюдению ученым, через астрономические телескопы с Земли. Эти спутники создают яркие точки, которые все время находятся перед объективами телескопов.

Диапазоны частот спутниковой связи

Диапазоны частот, которые отведены в соответствии с Международным Союзом Электросвязи ITU, которые регламентировали использование частот. Частоты, как правило высокие СВЧ, потому что более низкие частоты хуже себя ведут, отражаются от ионосферы, а ВЧ хорошо затухают в этой атмосфере.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Чем выше подниматься по диапазону частот, тем хуже работает электроника.

Спутниковые службы

В зависимости от назначения систем спутниковой связи и типа земной станции различают следующие службы:

Фиксированные спутниковые службы

Начиналось всё с фиксированных спутниковых служб. Это связь с использованием космического ретранслятора между наземными станциями. И основное назначение это обеспечение связи в первую очередь для государственных нужд.

Фиксированные спутниковые службы начали использоваться государством для центральных телевизионных программ на удаленную территорию советского союза. Первоначально ФСС развивалась в направлении создания систем магистральной связи с применением наземных станций с диаметром антенн порядка 12…30 метров.

Фиксированная антенна с приемной станцией “Орбита”, диаметр антенны 12 метров. Система “Орбита” использовала спутники на высокоэллиптической орбите, это были первоначально спутники серии “Молния”. На эллипсе надо иметь 3 аппарата, как правило 4, чтобы обеспечить постоянную связь.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

В настоящее время для фиксированных служб функционирует около 50 систем ФСС. Например, “Молния 3”.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

На высокоэллиптической орбите используются аппараты, которые называются “Меридиан”. Спутники “Радуга” и “Горизонт” это геостационарные аппараты, которые обеспечивают фиксированную спутниковую связь. Intelsat это международная система.

Подвижные спутниковые службы

Особенностью большинства систем ПСС является маленький размер антенны терминала, что затрудняет прием сигнала. Востребованы на морском транспорте. Для того, чтобы мощность сигнала достигающего приемника была достаточной, применяют одно из двух решений:

Спутниковая система Iridium

Система базируется на 66 лёгких (масса 689 кг) ИСЗ, равномерно размещенных на 6 НВО. Орбиты через 60 градусов охватывают всю Землю. И на каждой орбите находится по 11 спутников, которые по очереди выходят в зону в которой находится абонент. Высота основной орбиты 780 км.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Орбиты разнесены на 30 или 60 градусов и каждый спутник поддерживает связь с тем спутником, который идет впереди и с тем, который идет сзади по его орбите. И с двумя спутниками, которые находятся на двух соседних орбитах. Такая связь позволяет передать сигнал с любого спутника на любой. Одновременно обеспечивается до 11 000 телефонных соединений.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Если у Вас есть терминал Iridium, где бы вы не находились, вы можете установить связь. Если вы находитесь в обычной зоне, где мобильная связь работает, то ваш терминал перейдет в режим работы мобильной связи и не нужно будет нагружать спутник. Кроме основных спутников, есть 4 резервных, которые находятся на резервной орбите.

Радиовещательная спутниковая служба

РСС реализует персонализацию, передачу радио и телепрограмм непосредственно на индивидуальные приемники абонентам.

Прохождение радиосигналов в спутниковых линиях связи имеют особенности. Запаздывание сигнала в спутниковой связи с искусственных определена временем прохождения сигнала Земля — спутник — Земля. tз=2Н/С₀

Для геостационарной орбиты =238 мс.

Также имеется эффект Доплера это изменение частоты сигнала, который мы принимаем от движущегося источника или изменение частоты при движении. Для скоростей много меньше скорости света Vr/с˂˂1 изменение частоты составляет Δf=±f₀(Vr/с) для спутников “Молния” не более 6 кГц. Это нужно учитывать при настройке. В принципе для широкополосной системы 6 кГц может ничего не значит, а для стандартного телефонного канала в декаметровом диапазоне, если будет смещение 6 кГц, то вы вывалились бы из него, потому что там вся полоса пропускания может быть 3 кГц.

Источник

Контакт с космосом: как спутниковая связь обеспечит быстрым интернетом всех жителей Земли

В конце мая произошло историческое событие, оно приблизило жителей планеты к высокоскоростному спутниковому интернету. Компания SpaceX завершила первый этап первой фазы миссии Starlink 28. На низкую околоземную орбиту вывели последние 60 спутников для полного заполнения ближайшего к Земле слоя. Дальше они планируют запустить еще несколько тысяч аппаратов на более дальние расстояния. Все это для того, чтобы обеспечить доступ к спутниковой связи из любой точки планеты. О том, что такое спутниковая связь и как она изменит жизнь каждого жителя планеты, рассказывает директор по информационным технологиям Yota Андрей Жикин.

Читайте «Хайтек» в

Соты против спутника

Сначала разберемся, как устроена сотовая связь. Представьте работу телефонисток: они получали звонок, узнавали номер для соединения, находили нужное гнездо на коммутаторе и, если оно не занято, соединяли проводом два гнезда, соответствующие номерам собеседников. Сотовая связь работает по той же схеме, но вместо приветливых девушек — базовые станции. Они принимают сигнал с устройства, выясняют, куда его нужно направить, находят ближайшую к этому месту станцию. Там контроллер выделяет свободный канал для связи. Если станция перегружена, установить соединение не получится. Многие сталкивались с такой ситуацией в новогоднюю ночь: тысячи пользователей одновременно звонят близким и «занимают» все каналы базовых станций.

У каждой базовой станции есть ограниченная зона покрытия. Чтобы сигнал не прерывался, эти зоны должны пересекаться. Поэтому территории, где обслуживают абонентов, делят на шестиугольные ячейки, похожие на соты. В каждый угол помещают базовую станцию и соединяют с центральной оптико-волоконным кабелем.

Прокладывание кабелей и строительство вышек — главные проблемы сотовой связи. В труднодоступных зонах устанавливать оборудование неудобно и часто невыгодно. Поэтому во многих местах Земли до сих пор нет сотовой связи. В России с ее огромной территорией вопрос цифрового неравенства очень важен: в 2014 году вышло постановление правительства о том, что универсальные услуги связи нужно предоставлять даже малонаселенным пунктам.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Спутниковая связь решает эту проблему. Спутник получает сигнал с наземной станции и транслирует его на другие объекты в зоне покрытия. Радиус действия спутников больше, чем у базовых станций, а в космосе можно расположить устройства в любой точке — даже над океанами или районами вечной мерзлоты. Глобальная спутниковая сеть (чем и занимается Starlink) — лучшая возможность обеспечить связь на всей территории Земли.

Но и здесь есть сложности. Сигнал со спутников пока не очень стабилен, а для высокого качества связи нужно использовать не только большие антенны, но и довольно сложные устройства для подавления шумов и помех. На спутниковую связь сильнее, чем на сотовую, влияет погода и эффекты в атмосфере. Кроме того, сотовую связь удобнее использовать в пути. Спутники требуют установки стационарного оборудования для приема сигнала, и хотя в Starlink обещают разработать мобильную систему передачи и приема сигнала, неизвестно, насколько хорошо она себя покажет при передвижениях пользователя на поезде или в метро.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Рынок спутниковой связи растет во всем мире. Лидирует Starlink

Рынок спутниковой связи в России постоянно растет. 2020 год не стал исключением: по сравнению с 2019 годом рост составил 9%. Главные компании, которые занимаются спутниковым интернетом — это konnect, «Газпром космические системы» и РТКомм. В 2021 году может появиться еще одна серьезная компания. Россия приступит к развертыванию спутниковой группировки в рамках программы глобальной связи «Сфера». Для этого планируют объединить спутниковую навигационную систему ГЛОНАСС, системы дистанционного зондирования Земли, спутниковые системы связи «Экспресс-РВ» и «Гонец». Проект хотят запустить к 2030 году.

Глобальные операторы тоже показывают в России хорошие результаты. Компания Iridium — пока единственный спутниковый оператор со 100% покрытием на Земле — обслуживает больше 6 тыс. пользователей и 79 тыс. IoT-устройств.

Завершение миссии Starlink 28, скорее всего, еще больше простимулирует рост рынка спутниковой связи и изменит распределение сил. Сейчас многие операторы работают только на ограниченной территории — например, только в одной стране — и предоставляют специализированные услуги (обслуживают промышленный IoT). Система Starlink обеспечит спутниковую связь на всей территории Земли для всех потребителей. С компанией Илона Маска может соперничать Iridium, но, учитывая масштабы проектов, скорее всего, Starlink выйдет в лидеры. В группировке Iridium работает всего 82 аппарата, а первый «слой» системы Starlink насчитывает 1 635 спутников. А с увеличением числа ретрансляторов растет качество и стабильность связи.

Области применения: слежка за редкими животными, доставка вакцины и интернет в суровом климате

Плюсы спутниковой связи можно оценить уже сейчас. Ее, например, применяют для освоения труднодоступных зон, таких как Арктика. Это важный для экономики страны регион, где есть месторождения угля, нефти, газа, алмазов и руд. Новая инфраструктура поможет в исследовании региона и работе предприятий. Помимо этого, в арктической зоне есть много удаленных друг от друга и от крупных городов населенных пунктов, жители которых не могут даже вызвать помощь. Из-за суровых климатических условий построить станции и провести кабели там нельзя. Поэтому спутники — единственный доступный вариант.

Спутниковую связь активно применяют в промышленном IoT. Часто передача данных осуществляется из удаленных регионов, где, к примеру, происходит добыча полезных ископаемых. Доставлять и получать информацию из таких зон можно только с помощью спутников. Из-за развития сервисов машинного взаимодействия нужно обмениваться сигналами очень быстро. Иногда информация передается с одного дрона на другой или отправляется на борт корабля в открытом море. В таких случаях использовать физические кабели невозможно.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Примеры использования спутниковой связи можно найти в экологии. В природоохранных заповедниках применяют трекер-ошейники для отслежививания животных, выпущенных в естественную среду. British Petroleum с помощью дронов Flylogix и спутниковой связи собирает данные о загрязнении побережий метаном. Потенциально спутники помогут искать очаги возгорания лесных пожаров и восстанавливать связь после стихийных бедствий.

Спутниковая связь помогает бороться с распространением COVID-19. Не так давно Iridium объединился со Swoop Aero для доставки вакцины в отдаленные уголки мира. Системы Iridium позволяют контролировать местоположение и состояние упаковок с препаратом.

Будущее спутниковой связи: полтора миллиарда человек, подключенных к сети, и интернет в отдаленных регионах Земли

Спутниковая связь только набирает обороты. Добывающие предприятия смогут наладить удаленную коммуникацию между разными площадками и офисами. Специалистам не придется выезжать на точку в случае поломки или при необходимости провести инструктаж для новой бригады специалистов. Все консультации могут проходить по видео.

То же самое касается бизнеса: где бы ни находилось производство или склад, все этапы работы с продукцией отслеживаются с помощью IoT-инструментов в режиме реального времени. Внедрение удаленного видеонаблюдения для контроля за работой предприятий станет гораздо доступнее. Наконец, спутники помогут вести бизнес в труднодоступных регионах. При этом спутниковая система способна передавать данные быстрее, чем сотовая. Сейчас главный вопрос в том, чтобы наладить взаимодействие между аппаратами и обеспечить соединение без помех.

Для чего используется спутниковая связь. Смотреть фото Для чего используется спутниковая связь. Смотреть картинку Для чего используется спутниковая связь. Картинка про Для чего используется спутниковая связь. Фото Для чего используется спутниковая связь

Спутниковая связь — главный инструмент борьбы с цифровым неравенством. Сегодня у 60% населения планеты нет доступа к высокоскоростному интернету, а 1,6 млрд человек не могут воспользоваться мобильной сетью. Благодаря спутникам интернет и мобильная связь на Земли станут безграничными.

Но это не означает, что мы наблюдаем закат сотовой эпохи. Спутниковая связь пока менее стабильна, прогнозируема и доступна. Сотовые операторы тоже постоянно растут, развиваются и предлагают все более выгодные и удобные решения. Поэтому в будущем у пользователей будет в два раза больше возможностей, а тип связи, скорее всего, клиенты будут выбирать под конкретную задачу.

Кроме того, космический сегмент, возможно, интегрируют с другими технологиями для расширения возможностей стандарта 5G. Спутники можно использовать для создания гибридной конфигурации. Они будут состоять из широковещательной и широкополосной инфраструктур, обеспечивающих услуги 5G для пользователей. В результате удастся добиться всеобщей связи «всего, всегда и везде».

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *