📝 卫星通信教程
20篇技术文档📅  最后修改于: 2020-11-23 04:04:42        🧑  作者: Mango
如果通过卫星在任何两个地球站之间进行通信,则称为卫星通信。在这种通信中,电磁波被用作载波信号。这些信号在地面和太空之间传送诸如语音,音频,视频或任何其他数据之类的信息,反之亦然。本教程旨在向读者概述卫星通信及其工作原理。本教程适合所有希望学习卫星通信基本概念的读者。完成本教程后,您将能够了解卫星通信的重要性及其在当前场景中的作用。先决条件读者应该对模拟和数字通信系统的基本概念有先验知识,以便从本教...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:05:11        🧑  作者: Mango
一般而言,卫星是一个较小的物体,它绕着空间中的较大物体旋转。例如,月亮是地球的天然卫星。我们知道,通信是指通过任何媒介或渠道在两个或多个实体之间交换(共享)信息。换句话说,它只是信息的发送,接收和处理。如果通信是通过卫星在任何两个地球站之间进行的,则称为卫星通信。在这种通信中,电磁波被用作载波信号。这些信号在地面和太空之间传送诸如语音,音频,视频或任何其他数据之类的信息,反之亦然。苏联于1957年...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:05:46        🧑  作者: Mango
我们知道卫星绕地球旋转的路径称为轨道。该路径可以用数学符号表示。轨道力学是对轨道上存在的卫星运动的研究。因此,我们可以借助轨道运动的知识轻松地了解空间操作。轨道元素轨道元素是参数,有助于描述卫星的轨道运动。以下是轨道要素。半主轴偏心率平均异常近地点的争论倾角上升节点的右提升以上六个轨道元素定义了地球卫星的轨道。因此,很容易根据轨道元素的值将一颗卫星与其他卫星区分开。半主轴半长轴(a)的长度定义了卫...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:06:09        🧑  作者: Mango
我们知道卫星绕地球旋转,这类似于地球绕太阳旋转。因此,适用于地球及其绕太阳运动的原理也适用于卫星及其绕地球运动。从早期开始,许多科学家就给出了不同类型的理论。但是,只有约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler,1571-1630年)是描述卫星绕地球运动原理的最受认可的科学家之一。开普勒制定了三个定律,这些定律改变了整个卫星通信的理论和观测。这些俗称开普勒定律。这些有助于可视化空间运动。开普...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:06:38        🧑  作者: Mango
将卫星留在空间后,应将其正确放置在相应的轨道中。它以特定的方式旋转,并为科学,军事或商业目的服务。分配给有关地球的卫星的轨道称为“地球轨道”。存在于那些轨道中的卫星称为地球轨道卫星。我们应根据要求为卫星正确选择轨道。例如,如果将卫星放置在较低的轨道上,则绕地球旅行所需的时间会更少,并且车载摄像头的分辨率也会更高。同样,如果将卫星放置在更高的轨道上,则花费更多的时间在地球上行走,并且一次覆盖了更多的...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:07:01        🧑  作者: Mango
如果地球站位于卫星正下方,它将收到最大信号电平。否则,它将不会收到最大信号电平,并且该信号电平会随着地球站纬度和经度之差的增加而降低。因此,根据需求,我们可以将卫星放置在特定的轨道上。现在,让我们讨论一下视角。外观角度地球站天线将以下两个角度组合在一起称为视角。方位角仰角通常,对于非对地静止轨道,这些角度的值会发生变化。而对于地球静止轨道,这些角度的值不会改变。因为,存在于地球静止轨道上的卫星相对...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:07:26        🧑  作者: Mango
卫星在生命的大部分时间内都停留在太空中。我们知道空间中存在失重环境。这就是为什么卫星不需要太空中的其他坚固框架的原因。但是,这些在启动过程中是必需的。因为在此过程中,卫星剧烈晃动,直到将卫星放置在正确的轨道上为止。卫星的设计应与一个或多个运载火箭兼容,以便将卫星放置在轨道上。我们知道,根据开普勒第二定律,对于更高的远地点海拔,旋转时期将更多。对地静止轨道的周期几乎等于16小时。如果将近地点增加到G...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:07:42        🧑  作者: Mango
在卫星通信系统中,发生各种操作。其中,主要操作是轨道控制,卫星高度,其他子系统的监视和控制。卫星通信主要包括两个部分。这些是空间部分和地球部分。因此,因此将有两种类型的子系统,即空间段子系统和地球段子系统。下图说明了此概念。如图所示,通信是通过通信链路在空间段子系统和地球段子系统之间进行的。空间分段子系统空间分段中存在的子系统称为空间分段子系统。以下是空间段子系统。AOC子系统TTCM子系统电源和...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:08:09        🧑  作者: Mango
我们知道,由于太阳,月亮和其他行星的引力,卫星可能会偏离其轨道。由于卫星绕地球移动,因此这些力在24小时内周期性变化。高度和轨道控制(AOC)子系统由火箭发动机组成,每当卫星偏离各自的轨道时,它们都能够将卫星置于正确的轨道中。 AOC子系统有助于制造窄波束类型指向地球的天线。我们可以将此AOC子系统分为以下两个部分。高度控制子系统轨道控制子系统现在,让我们一个接一个地讨论这两个子系统。高度控制子系...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:08:33        🧑  作者: Mango
遥测,跟踪,命令和监视(TTCM)子系统同时存在于卫星站和地球站中。通常,卫星通过传感器获取数据。因此,卫星中存在的遥测子系统将该数据发送到地球站。因此,TTCM子系统对于任何通信卫星来说都是非常必要的,以便成功运行它。卫星运算符有责任在将卫星放置在正确的轨道后对其生命进行控制。这可以在TTCM子系统的帮助下完成。我们可以将此TTCM子系统分为以下三个部分。遥测与监视子系统追踪子系统指挥子系统遥测...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:09:05        🧑  作者: Mango
在本章中,让我们讨论电源系统,卫星的各个子系统从中获取电源,而天线子系统则从中获取电源。电力系统我们知道,在轨道上存在的卫星应在其使用寿命内连续运行。因此,卫星需要内部电源才能运行卫星中存在的各种电子系统和通信有效载荷。电力系统是至关重要的子系统,可提供卫星工作所需的电力。这些系统主要使用太阳能电池(或面板)和可充电电池。太阳能电池基本上,太阳能电池从入射的阳光中产生电能(电流)。因此,太阳能电池...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:09:25        🧑  作者: Mango
在卫星的发射天线和接收天线之间提供连接链路的子系统称为Transponder。它是空间分段子系统中最重要的子系统之一。应答器在卫星中执行发送器和接收器(Responder)的功能。因此,单词“ Transponder”是通过组合两个单词的几个字母Transmitter(Trans)和Responder(ponder)获得的。应答器框图应答器主要执行两个功能。那些放大接收到的输入信号并转换其频率。通...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:09:50        🧑  作者: Mango
卫星通信系统的地球部分主要由两个地球站组成。那些是发射地球站和接收地球站。发射地球站将信息信号发射到卫星。接收地球站从卫星接收信息信号。有时,同一地球站可用于发射和接收目的。通常,地球站以下列形式之一接收基带信号。模拟形式或数字形式的语音信号和视频信号。最初,称为FM调制的模拟调制技术用于传输语音和视频信号,它们均为模拟形式。后来,数字调制技术,即频移键控(FSK)和相移键控(PSK)用于传输那些...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:10:12        🧑  作者: Mango
在本章中,让我们讨论地球站的两个示例:仅接收家庭电视系统和社区天线电视系统。仅接收家庭电视系统如果广播直接发生在家庭电视接收器上,则该类型的服务称为直接广播卫星(DBS)服务。可以使用网状反射器将信号聚焦到双馈喇叭中。它具有两个单独的输出。从一个输出将获得C波段信号,而从其他输出将获得Ku波段信号。电视节目制作主要源于第一代信号。这些信号通过卫星传输到C波段的网络主站。这些信号被压缩并以数字形式传...
📅  最后修改于: 2020-11-23 04:10:43        🧑  作者: Mango
在卫星通信系统中,有两种类型的功率计算。这些是发射功率和接收功率的计算。通常,这些计算称为“链接预算计算”。功率的单位是分贝。首先,让我们讨论链接预算中使用的基本术语,然后继续介绍链接预算计算。基本术语各向同性的辐射器(天线)在所有方向上均等地辐射。但是,它实际上不存在。这只是理论上的天线。我们可以相对于该天线比较所有实际(实用)天线的性能。功率通量密度假设各向同性辐射器位于半径为r的球体中心。我...