Thông tin vệ tinh

I. Lịch sử
II. Đặc điểm của TTVT
III. Phân loại các quỹ đạo vệ tinh
IV. Cấu trúc của hệ thống TTVT
V. Tài nguyên vô tuyến
1. lịch sử
Công nghệ truyền tin vệ tinh là kết quả của một cuộc chạy
đua không ồn ào nhưng rất quyết liệt giữa một số “cường quốc
công nghiệp” trong thế chiến thứ II nhằm cạnh tranh môi trường
không gian vũ trụ.
-
Ngày 4/10/1957 Liên Xô
cũ phóng vệ tinh đầu tiên
của loài người. Vệ tinh
nhân tạo SPUTNIK. Được
xem như là ngày bắt đầu
của kỉ nguyên TTVT.
-
12/1958 Mỹ phóng vệ
tinh thứ 2 lên vũ trụ kèm
theo lời chúc giáng sinh
của tổng thống Mỹ.
Hình 1.1 vệ tinh SPUTNIK
-
Sau đó là hàng loạt các vệ tinh được nghiên cứu và phát triển
như: ECHO (1960), SYCOM (1963), MOLNYA (1965)…
2. Đặc điểm của TTVT (ưu, nhược điểm)
+ Ưu điểm :
- Đa truy nhập .
- Truyền tín hiệu trên toàn Trái Đất .

- Định vị toàn cầu như : GPS, GLONAT, Galile …
+ Nhược điểm :
-
Giới hạn băng tần
-
Giới hạn quỹ đạo ( vd: quỹ đạo địa tĩnh )
-
Giá thành thiết bị cao
3. Phân loại các quỹ đạo vệ tinh
-
Quỹ đạo địa tĩnh GEO (GSO):
quỹ đạo hình tròn, nằm trong mặt
phẳng Xích Đạo, bán kính là
42.164km (độ cao h = 35.786km)
-
Quỹ đạo tầm thấp LEO : quỹ đạo
hình elip, bán kính 1000 –
2000km.
-
Quỹ đạo tầm trung MEO : quỹ
đạo hình elip, bán kính khoảng
10.000km.
-
Quỹ đạo tầm cao HEO : quỹ đạo
hình elip, bán kính khoảng
40.000km.
4. Cấu trúc của hệ thống TTVT
Gồm có hai phần chính :
- Trạm mặt đất.
- Vệ tinh.

và 2 đường uplink và downlink.
Khuếch
Đại
Lọc Chuyển
đổi tần số
Lọc Khuếch
Đại
Uplink
Phát: 6GHz đối với băng C
14GHz đối với băng Ku
Downlink
Thu: 4GHz đối với băng C
12GHz đối với băng Ku
Hình 1.4 sơ đồ khối bộ thu phát trên vệ tinh
Khuếch
đại
Lọc Lọc
Giải điều
chế
Khuếch
đại
Lọc LọcĐiều chế
1
2
Hình 1.6 sơ đồ khối trạm mặt đất
Hình 1.5 trạm mặt đất
3
Tín hiệu ra
Tín hiệu vào
5. Tài nguyên vô tuyến

3 băng tần được sử dụng chủ yếu :

Dải tần (GHz) Kí hiệu băng tần
4,0 – 8.0 C
12,0 – 18,0 Ku
27,0 – 40,0 Ka
Đặc biệt băng C và Ku được sử dụng cho vệ tinh VINASAT
1,2
Kết luận
Hệ thống TTVT là hệ thống truyền tin mà mỗi quốc gia
hiện nay điều đang cố gắng phát triển. Qua hệ thống TTVT con
người có thể thu nhận hoặc trao đổi thông tin với bất kì nơi nào
trên quả đất. Thông tin vệ tinh có khả năng đa dạng về dịch vụ,
không những khai thác dịch vụ dân sự mà cả các dịch vụ phục
vụ quốc phòng, an ninh, hàng không, hàng hải, khai thác thăm
dò địa chất,…
Sự kết hợp của mạng TTVT với mạng cố định và mạng di
động làm cho khả năng truyền thông ngày càng phong phú.
Câu hỏi
•
1. Tại sao trong THVT tần số uplink > tần số downlink?
•
2. Ưu điểm và nhược điểm của TTVT?
•
3. Cơ sở nào để 3 vệ tinh địa tĩnh có thể phủ sóng được toàn
cầu?
•
4. Các khối chính trong TTVT?
•
5. Tại sao quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh có bán kính là

35.786km?
•
6. Thời gian trễ lớn nhất và nhỏ nhất của vệ tinh khi truyền
xuống mặt đất?
Câu 4. Các khối chính trong TTVT?
Gồm có hai phần chính :
- Trạm mặt đất.
Khuếch
đại
Lọc Lọc
Giải điều
chế
Khuếch
đại
Lọc LọcĐiều chế
1
2
3
Tín hiệu ra
Tín hiệu vào
Vệ tinh
Khuếch
Đại
Lọc
Chuyển
đổi tần số
Lọc

Khuếch
Đại
Uplink
Phát: 6GHz đối với băng C
14GHz đối với băng Ku
Downlink
Thu: 4GHz đối với băng C
12GHz đối với băng Ku
Câu 5. Tại sao quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh có độ cao là
35.786km so với bề mặt trái đất ?
I. Cơ sở lý thuyết
II. Các dạng quỹ đạo
III. Các bài toán xác định vị trí, khoảng cách.
1. Xác định bán kính quỹ đạo địa tĩnh GEO.
2. Xác định khoảng cách từ trạm mặt đất đến vệ tinh.
3. Xác định góc ngẩng.
4. Xác định thời gian lan truyền sóng.
I. Cơ sở lý thuyết
Để xác định quỹ đạo của vệ tinh ta phải dựa trên 3 định luật của
Newton và Kepler
1. Ba định luật Newton.
ĐL 1: Mọi vật vẫn giữ nguyên trạng thái nghỉ và chuyển động thẳng
đều nếu không có lực nào tác động hoặc F = 0.
ĐL 2
ĐL 3
2. Ba định luật của Kepler
ĐL 1 Quỹ đạo vệ tinh là hình elip và Trái đất là một trong hai tiêu
điểm.

II. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh