Супутниковий зв'язок

Ідея використання космічного простору давно хвилювала кращі розуми людства. Поки не змогли вивести на навколоземну орбіту літальний апарат із відбивачем на борту, космічний зв'язок залишався мрією. Правда, була пропозиція використовувати в якості відбивача Місяць, але цей проект мав ряд хиб, і головним із них був занадто малий рівень відбитих сигналів.

Зараз важко відновити, кому першому належить ідея супутникового зв'язку. Вважається, що використання геостаціонарного супутника для цілей радіомовлення було запропоновано американцем А.Кларком у 1945 році. Його пропозиції судилося очікувати початку космічної ери, що відкрилася із запуском радянського супутника в 1957 році. Перший супутник зв'язку з пасивним відбивачем Score був запущений у 1958 році в США. Зв'язок через активні супутникові ретранслятори здійснювався пізніше: з 1962 р. через супутник Telstar і з 1963 р. через перший геостаціонарний супутник Syncom. Перший супутник зв'язку Early Bird міжнародної системи Intelsat був виведений на орбіту 6 квітня 1965 р., а 23 квітня 1965 року був запущений радянський супутник зв'язку "Молния-1" для ретрансляції інформації. Почалося практичне освоєння космічного простору для передачі інформації на великі відстані.

Переваги супутникового зв'язку були одразу ж оцінені. Лінія зв'язку через супутниковий ретранслятор має велику пропускну спроможність, перекриває величезні відстані, внаслідок низького рівня перешкод може передавати інформацію з високою надійністю. Ці переваги роблять супутниковий зв'язок унікальним і ефективним засобом передачі інформації.

Супутникова система складається з багатьох наземних станцій і ретранслятора, що знаходиться на супутнику. При русі супутника відносно Землі наземні станції повинні стежити за його рухом, поки він не сховається за обрієм. При цьому зв'язок порушується або ж на небокраї з'являється інший супутник, що приймає естафету у попереднього.

Особливий інтерес викликає геостаціонарна орбіта - кругова орбіта, що знаходиться в екваторіальній площині та віддалена від поверхні Землі на відстані біля 36 тис.км. У випадку, коли напрямок руху супутника на цій орбіті збігається з напрямком обертання Землі, супутник здається нерухомим щодо наземного спостерігача. Такий супутник називають геостаціонарним. Геостаціонарна орбіта унікальна, іншої такої орбіти не існує.

Переваги зв'язку через геостаціонарний супутник складаються в тому, що передача і прийом сигналів можливі при нерухомих антенах наземних станцій, а висота геостаціонарної орбіти така, що супутник “бачить” майже третю частину поверхні земної кулі.

Найважливішою відмінністю супутникових систем зв'язку від традиційних видів зв'язку є можливість здійснення глобального зв'язку в широкій смузі частот, тобто з високою швидкістю як із нерухомими, так і з рухливими об'єктами, що знаходяться практично в будь-якій точці земної кулі.

При цифровому методі передачі та використанні мікропроцесорної техніки найкращим вирішенням проблеми передачі великих потоків інформації є метод ВМД. Його ідея полягає в тому, що кожна наземна станція, що використовує ретранслятор супутника, має закріплений за нею тимчасовий канал - періодично повторюваний інтервал часу. Сигнали наземних станцій надходять на вхід ретранслятора в різні моменти. Супутник відповідно до шкали часу, що існує в системі , формує із сигналів , що надходять , багатостанційний груповий сигнал - так званий суперкадр - і ретранслює його на Землю.

На закінчення покажемо перспективи розвитку супутникового зв'язку. Потреби в передачі інформаційних потоків зростають швидко. Число діючих супутників на геостаціонарній орбіті вже досягло сотні. Якби супутники розташовувалися на орбіті рівномірно, то інтервал між ними складав би близько 3,6 градусів. Проте при використанні сучасних технічних засобів відстань на орбіті менше 5 градусів призводить до взаємних перешкод і створює труднощі прийому сигналів на Землі.

Що стосується обсягів переданої інформації, то, за даними американської фірми Future System Incorporated, до 2000 року потреба в супутникових системах може виражатися таким числом стандартних ретрансляторів (за стандартний прийнятий ретранслятор із смугою 36 МГц, у якій передається 1000 телефонних каналів): Північна Америка - 170, Західна Європа - 150, Японія - 73, Латинська Америка – 52, Китай - 30, Середній Схід і Північна Африка - 30, Азія ( без Китаю і Японії) - 43, Африка ( без Північної та Південної Африки) - 10.