Очередная статья по системам мобильной спутниковой связи. В предыдущих статьях мы рассмотрели системы Globalstar и Iridium . Перейдем к спутниковой связи Инмарсат INMARSAT-P(ICO — Intermediate Circular Orbit) и ODYSSEY. Это две разные системы мобильной спутниковой связи , но очень похожие , поэтому рассмотрим их в одной статье. Объединяет эти системы то , что они используют средневысотные космические аппараты (группа МЕО) .
Спутниковая связь ODYSSEY.
Система ODYSSEY, разрабатываемая компанией TRW (США), использует 12 спутников на средневысотных круговых орбитах с наклонением 50 градусов. Спутники здесь являются только ретрансляторами с преобразованием частоты, а спутниковая связь ODYSSEY организуется через наземные узловые станции. Число последних, однако, значительно меньше, чем в системе GLOBALSTAR, так как большая высота орбит космических аппаратов позволяет обслуживать с одного спутника значительно большие территории. Многолучевая связка антенной системы пользовательской линии связи на борту спутника состоит из 19 лучей. Отличительная особенность спутниковой системы ODYSSEY – квазистатическое расположение следов лучей на поверхности Земли. Во-первых, лучи устанавливаются преимущественно в направлении суши и наиболее активно используемых участков акватории океана. Во-вторых, по мере движения спутника по орбите ориентация лучей корректируется таким образом, чтобы сотовая структура, образуемая следами лучей на поверхности Земли, оставалась неподвижной, и только при уходе спутника за радиогоризонт производится переключение зон обслуживания на другой спутник. В результате передача обслуживания, в том виде как это приходится осуществлять в низкоорбитальных системах IRIDIUM и GLOBALSTAR, производится достаточно редко.
Спутниковая связь Инмарсат P.
Спутниковая ссвязь Инмарсат ICO, первоначально носившая название Inmarsat-P, начала разрабатываться позднее остальных – в 1994 г. по инициативе консорциума INMARSAT. В 1995 г. для реализации проекта была создана дочерняя компания ICO Global Communications со штаб-квартирой в Лондоне. Название ICO является сокращением от Intermediate Circular Orbit – промежуточная круговая орбита. В первоначальных вариантах проекта рассматривались и другие варианты орбит. В системе ICO используется 10 основных спутников и 2 резервных на двух средневысотных круговых орбитах с наклонением 45 град. Спутники, как и в спутниковых системах GLOBALSTAR и ODYSSEY, выполняют функции ретрансляции без обработки сигналов, и для организации связи используются наземные узловые станции, число которых, как и в системе ODYSSEY, сравнительно невелико. Несмотря на относительно поздний старт, разработка спутниковой связи Инмарсат P ведется очень интенсивно, в чем помогает, по-видимому, опыт работы консорциума INMARSAT.
Высота полёта спутников составляет 10355 километров. Два космических аппарата имеют зону покрытия диаметром более 7000 км и обслуживаются одной центральной станцией. Орбитальная группировка спутниковой связи Инмарсат обеспечивает глобальный охват поверхности Земли, в том числе полярных районов. Зоны охвата имеют перекрытия , что исключает прерывание сигнала. Один спутник может обслуживать приблизительно 25% поверхности Земли.Многолучевые антенны космических аппаратов создают 61 парциальный луч и формируют на поверхности сотовую структуру с рабочими углами не менее 30°. Это сильно снижает в системе спутниковой связи Инмарсат уровень замирания сигнала при отражении радиоволн от окружающих объектов.
Наземный сегмент спутниковой связи Инмарсат включает в себя сетевой центр и 7 центральных наземных станций , связанных между собой и с региональной сетью . Каждая станция обслуживает свой регион. Центральная станция имеет 4 антенны. Три обеспечивают связь с космическим аппаратом, а четвертая — ретрансляцию цифровых потоков с одного спутника на другой в пределах радиовидимости центральной станции.
В системе спутниковой связи Инмарсат используются L — и S-диапазоны частот с цифровой обработкой сигнала на борту космического аппарата. Диапазон частот центральной станции: 19,3 — 19,6 ГГц(передача), 29,1 — 29,4 ГГц (прием). Ширина полосы 300 МГц . Диапазон частот наземный терминал — спутник: 1980 — 2010 МГц (передача); 2170 — 2200 МГц (прием).
В спутниковой связи Инмарсат не предусмотрена связь между космическими аппаратами. Весь трафик передается через центральные станции по многоканальным линиям связи. Также центральная станция обеспечивает сопряжение с телефонной сетью общего пользования, прием и обработку телеметрии с борта спутника.
Продолжительность обслуживания зависит от времени пролета одного спутника над зоной обслуживания ,скоростью переключения между спутниками и в среднем составляет 50 минут. Мобильные терминалы персональной связи имеют выходную мощность 0,5 Вт, бортовые наземные комплекты — 5 Вт.
В качестве базового используется двухрежимный терминал, совместимый с сотовыми стандартами GSM, TDMA, CDMA, PIIS. Он позволяет работать не только в системе спутниковой связи Инмарсат, но и в наземных сотовых сетях.На основе базового терминала создаются различные модификации терминалов в морском, автомобильном и воздушном исполнении.
При подключении мобильных пользователей к телефонной сети общего пользования задержка сигнала, которая складывается из задержки спутникового канала (84 мс) и задержки наземного тракта (20 мс), обеспечивает качественную передачу речевых сообщений. Передача речи осуществляется со скоростью 4,8 кбит/с.
Кроме речевой связи можно принимать буквенно-цифровые сообщения , электронную почту и определять местоположение.Скорость передачи данных в системе спутниковой связи Инмарсат составляет 9,6 кбит/с. Определение координат производится по собственным сигналам системы с погрешностью не более 15 км.
Не стоит путать спутниковую систему связи INMARSAT-P с системой INMARSAT , использующей спутники на геостационарной орбите.
Морской вариант системы INMARSAT Fleet и новое поколение INMARSAT Bgan будут описаны в отдельной статье .
Источник