📜  全球移动卫星系统

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:01.256000             🧑  作者: Mango

全球移动卫星系统

GMSS 代表全球移动卫星系统。为了通信目的而放置在地球周围轨道上的人造物体称为通信卫星。 GMSS是一个由围绕地球运行的各种人造通信卫星组成的系统,用于通信目的。

卫星网络是提供从地球上的一个点到另一个点的通信的节点的组合。网络中的节点可以是卫星、地球站或最终用户终端或电话。卫星网络就像蜂窝网络,它们将地球划分为多个单元。

为卫星微波通信保留的频率在千兆赫 (GHz) 范围内。每颗卫星在两个不同的频段上发送和接收。从地球到卫星的传输称为上行链路。从卫星到地球的传输称为下行链路。

卫星频段

上行和下行频率必须不同以避免干扰。现在,地球上的站点拥有比卫星更大的电源,因为它只有太阳能。此外,更高的频率会导致更高的衰减,并且需要更多的功率进行补偿。因此,上行链路使用更高的频率来穿透环境。

卫星轨道:

轨道

人造卫星需要有一个轨道,即它绕地球运行的路径。轨道可以是赤道的、倾斜的或极地的。

脚印

卫星使用双向天线处理微波。因此,来自卫星的信号通常针对称为足迹的特定区域。

卫星类别

根据轨道位置,卫星可分为以下三类

地理

  • GEO 代表地球静止轨道。
  • 该轨道上的通信卫星在距地球表面约36000公里的距离运行,其轨道时间约为24小时。
  • 地球静止轨道卫星用于无线电广播。
  • 为确保持续通信,卫星必须以与地球相同的速度移动,以使其看起来固定在某个位置上方。所以这样的卫星被称为地球静止卫星。
  • 一颗地球同步卫星无法覆盖整个地球。一颗在轨卫星与大量站点有视距接触,但地球的曲率仍然使地球的大部分区域看不见。在地球静止轨道(GEO)中至少需要三颗彼此等距的卫星才能提供完整的全球传输。

梅奥

  • MEO 代表中地球轨道。
  • 该轨道上的通信卫星在距地球表面约 5000 至 12000 公里的距离运行。
  • 这些卫星位于两条范艾伦带之间。在这个轨道上的一颗卫星绕地球一圈大约需要 6 到 8 个小时。
  • MEO 卫星系统的一个例子是全球定位系统 (GPS),它由美国国防部建造和运营,在地球上空约 18,000 公里的高度运行。
  • 该系统由24颗卫星组成,用于陆、海、空导航,为车辆和船舶提供时间和位置。
  • 每个轨道中卫星的轨道和位置的设计方式是,在任何时候,从地球上的任何一点都可以看到四颗卫星。 GPS 接收器有一个年历,可以告诉每个卫星的当前位置。
  • GPS 基于称为三边测量(有时也称为三角测量)的原理。原理说:“在平面上,如果我们知道我们与三个点的距离,我们就知道我们在哪里。”

狮子座:

  • LEO 代表低地球轨道。
  • 该轨道上的通信卫星在距地球表面约 500 至 1200 公里的距离运行,其轨道时间周期一般在 95 至 120 分钟之间。卫星的速度为 20,000 至 25,000 公里/小时。低轨道卫星使全球无线电覆盖成为可能。
  • LEO 系统由一组作为网络协同工作的卫星组成,每颗卫星都充当一个开关。彼此靠近的卫星通过卫星间链路 (ISL) 连接。移动系统通过用户移动链路 (UML) 与卫星通信。卫星还可以通过网关链路(GWL)与地球站(网关)通信。
  • LEO卫星可分为三类:小LEO、大LEO和宽带LEO。
  • 小型 LEO 在 1GHz 下运行。它们主要用于低数据速率消息传递。
  • 大型 LEO 的工作频率在 1 到 3GHz 之间。 Globalstar 和 Iridium 系统是大 LEO 的例子。
  • 宽带 LEO 提供类似于光纤网络的通信。第一个宽带 LEO 系统是 Teledesic。

铱:

  • Iridium 系统的概念,一个 77 颗卫星网络,由摩托罗拉于 1990 年提出。该项目花了 8 年时间才实现。
  • 最终在 1998 年,这项服务由 66 颗卫星启动。最初的名称,铱,来自第 77 种化学元素的名称。更合适的名称是镝(第 66 个元素的名称)。
  • 该系统有 66 颗卫星,分为 6 个轨道,每个轨道有 11 颗卫星。轨道高度为750公里。
  • Iridium 旨在使用手持终端提供直接的全球语音和数据通信,该服务类似于蜂窝电话,但在全球范围内。

环球之星:

  • Globalstar 是 LEO 卫星系统,它使用 6 个极轨道上的 48 颗卫星,每个轨道有 8 颗卫星。轨道位于近 1400 公里的高度。
  • Globalstar 系统与 Iridium 系统类似,主要区别在于中继机制。
  • Iridium 系统中两个不同用户之间的通信需要在多个卫星之间进行中继。
  • Globalstar 通信需要卫星和地球站,这意味着地面站可以产生更强大的信号。

远程通讯:

  • Teledesic 是一种卫星系统,可提供类似光纤的通信。
  • 其主要目的是为世界各地的用户提供宽带互联网接入。它有时被称为“天空中的互联网”。
  • 该项目由 Craig McCaw 和 Bill Gates 于 1990 年启动,后来其他投资者加入了该财团。 Teledesic 在 12 个 LEO 轨道上拥有 288 颗卫星,每个轨道的高度为 1350 公里。
  • 类似的 Iridium 和 Globalstar 合资企业和其他系统的商业失败以及破产保护申请是停止该项目的主要因素,Teledesic 于 2002 年 10 月 1 日正式暂停其卫星建设工作。