среда, 25. март 2015.

Sateliti za komunikaciju ( 4 deo)



 Pomalo čudno, ali istinito ime  vezano za prve komunikacijske satellite dolazi iz oblasti naučne fantastike. Nekada fantastika danas su sateliti  nezamenj deo multimedijalnih usluga.  Arthur Clark, koga često nazivaju ocem ideje, od svih pisaca SF-a pokazao se najtačnijim u predviđanju budućnosti. On sarađivao s NASA-om i njegove su se ideje pažljivo slušale kada se radilo na projektima prvih telekomunikacijskih satelita Telstar i Echo. Ideju o fiksnim orbitalnim satelitima kao globalnim telekomunikacijskim relejima izložio je još 1945. u pismu upućenom Wireless Worldu, magazinu britanskih radio entuzijasta, zagovarajući upotrebu nemačkih V-2 raketa u „neposrednim postratnim istraživačkim projektima“ u jonosferi, završavajući sa „'veštačkim satelitom' na ispravnoj udaljenosti od Zemlje koji bi...ostao stacioniran iznad iste tačke i bio bi unutar optičkog raspona od skoro pola Zemljine površine. Tri repetitora, 120 stepeni udaljeni jedan od drugog, bi mogli pružati televizijsku i mikrotalasnu pokrivenost celoj planeti."

U njegovu počast, geostacionarni orbitalni pojas u kome danas plutaju telekomunikacijski sateliti  naziva se“Clarkeovom orbitom.




Komunikacijski sateliti
Ideja komunikacijskih satelita pripisuje se Britancu Arthuru Clarku, jednom od najznačajnijih pisaca  fantastike. ... Svemirska odiseja, po kojoj je snimljen i Oskarom nagrađen film (1968) postali su klasici. Uspehom Svemirske odiseje postalo je popularno i zločesto računalo HAL 9000, koje se prema filmu rodio upravo 1997. godine. Dakle, godine 1945. Clarke je objavio zamisao da se emisijama s tri satelita na putanji razmaknutoj za 120 može pokriti celo naseljeno područje Zemlje. Na toj putanji, koja se nalazi u ravnini ekvatora Zemlje, satelit bi se kretao od zapada prema istoku na visini oko 35900 km iznad površine Zemlje, pri čemu bi ugaona brzina satelita bila jednaka ugaonoj brzini tačke na ekvatoru ispod satelita. Stoga, satelit za promatrača sa Zemlje miruje. I baš ta "nepomičnost" omogućuje da antene zemaljskih stanica koje šalju i primaju signale mogu biti usmerene na određenu tačku neba. To  znači da prijemnici mogu biti jednostavni za rukovanje i - jeftini.
Kod veštačkih  satelita gravitacija se iskorištava kao centripetalna sila, te uz potrebnu kružnu brzinu može prisiliti satelit na kruženje npr. oko Zemlje. No, jednostavnom formulom koja nakon izjednačavanja centrifugalne sile (koja nastoji satelit izbaciti u svemir) i sile Zemljine gravitacije (uz uslov da je ophodno vreme jednako jedan dan), daje poluprećnik  kružne staze geostacionarnog satelita, poigrao se 1929. godine, još petnaestak godina pre Clarka Hermann Noordung alias Herman Potočnik, što mu priznaje i sama NASA. Potočnikov rad na svemirskoj problematici je kamen temeljac sličnih istraživanja u Nemačkoj, te je vodio i Wernhera von Brauna, kasnije tehničkog direktora nemačkog postrojenja u Peenemünde-u u kom su se proizvodile rakete V-2, posebno             mrske Britancima. Von Braun je poslije II. svetskog rata postao značajna američka akvizicija, te je postavljen za direktora NASA Marshall Space Flight Center dok su se razvijale rakete Saturn V.
Prava je komunikacijska revolucija počela satelitima Echo i Telstar. Dok je Echo, zapravo veliki balon s aluminijskom oplatom koja je reflektovala radio signale, bio prvi pravi (i jedan od najvećih ikada sagrađenih komunikacijskih satelita), Telstar je imao ugrađene uređaje za pojačavanje signala.
                                                                         TELSTAR
Počela je svemirska utrka koja je samo intenzivirala hladni rat. Sputnjik je izazvao i mnoge druge promene u Americi. Naime, američki su stratezi procenili da će naglasak na matematici i nauci uopšte u sovjetskom obrazovnom sistemu  pružiti neprijatelju stratešku prednost od 10 godina. Američki Kongres je prepoznavši stratešku vrednost obrazovanja, usprkos proračunskom manjku, izglasao zakon da se iz budžeta odvoji tada ogromna suma od milijardu dolara za poboljšanje obrazovnog sistema, nabavku naučne opreme te stipendije nadarenim učenicima i studentima. Sputnjik je također inicirao i rasprave o korenitoj i sistemskoj reformi američkog obrazovnog sistema, te rasprave o novim nastavnim planovima. Počele su se primenjivati i nove nastavne metode  unapređivanja samog procesa učenja. Naglasak je stavljen na eksperimentalnu nastavu, a ne samo učenje činjenica napamet.
Komunikacijski sateliti deluju kao relejne stanice  za prenos komunikacija između dve ili više tačaka na Zemlji. Oružane snage većinom koriste satelitske komunikacije za prenos podataka, ali se mogućnosti upotrebe satelitskih komunikacija za vojne namene brzo šire i uključuju područja kao što su prenos fotografija, telekonferencije, vođenje oružanih sistema te prenos najrazličitijih informacija u realnom vremenu. Vojne komunikacijske satelite možemo podeliti u dve veće skupine: satelite u kružnim i eliptičnim ne-geostacionarnim orbitama i satelite u geostacionarnoj orbiti.
AMERIČKI SATELITI

DSCS
SAD satelite u geostacionarnoj orbiti za potrebe vojnih komunikacija upotrebljava od sredine 60-tih godina. Sateliti IDSCS (Initial Defense Satellite Communications System, početni obrambeni satelitski komunikacijski sistem) su bili prethodnici sadašnjih satelita DSCS III (Defense Satellite Communications System phase III, obrambeni satelitski komunikacijski sistem 3. faze). Sistem koji deluje na super-visokim frekvencijama (SHF), namenjen je razmeni vrlo važnih informacija, kao npr. razmena informacija za vreme rata među odbrambenim predstavnicima i zapovednicima na bojištu, a jedan kanal na satelitima je namenjen za uzbunjivanje nuklearnih snaga. U upotrebi je 10 satelita.
DSCS II satellite
 
DSCS Phase II Satellite    DSCS Phase III Satellite 
                                                                 DSCS III satellite
UFO
Sateliti UFO (Ultra High Frequency Follow-on) od 1993. godine nadomeštaju mornaričke i vazdušne satelitske komunikacijske sisteme (FLTSATCOM, AFSATCOM), taktičke komunikacijske satelite (TACSAT) i satelite (LEASAT).



                                                                  FLTSATCOM
LEASAT
Pored osnovne komunikacije na ultra-visokim frekvencijama (UHF) dio satelita omogućuje komunikaciju na super-visokim frekvencijama (SHF) i na ekstremno visokim frekvencijama (EHF), tri od predviđenih 11 satelita su opremljeni sa sistemom za globalno odašiljanje (GBS) za jednosmjerne komunikacije velikih mogućnosti. Izuzetno brz prenos podataka sistema GBS omogućuje npr. da se vreme prenosa velike fotografije s komentarima (veličine 24 MB) sa 22,2 sata, koliko je trajalo preko sistema LDR na satelitima Milstar I, smanji na svega 8,4 sekunde.
                                                                        MILSTAR 3

MILSTAR
Sateliti Milstar I i II su danas najmoderniji vojni komunikacijski sateliti. Deluju na ekstremno visokom frekvencijskom području (EHF), koji osigurava pouzdane, sigurne te na ometanje i nuklearni elektromagnetski puls otporne komunikacije.
Milstar system
Prvi satelit Milstar I bio je lansiran u februaru 1994. godine, drugi u novembru 1995. U aprilu 1999. pridružio im se novi, poboljšani Milstar II, koji je zbog greške pri radu zadnjeg stepena noseće rakete ostao uhvaćen u neupotrebljivu orbitu. Drugi Milstar II bio je uspešno postavljen u orbitu u februaru 2001., a treći u januaru 2002. Sa četiri operativna satelita u orbiti konstelacija će postati potpuno operativna, a predviđeno je postavljanje još jednog satelita, koji će verovatno služiti kao pričuva. Svi sateliti tipa Milstar su opremljeni sistemom crosslink (krsna veza), koji omogućava međusobnu povezanost satelita bez upotrebe kopnene stanice, i sistemom za nisku brzinu prenosa podataka (Low Data Rate, LDR) s prenosom od 75 do 2400 bita/sek, sa 192 komunikacijska kanala s četiri korisnika po kanalu. Sateliti Milstar II imaju još sistem za srednju brzinu prenosa podataka (Medium Data Rate, MDR) s brzinom od 4,8 do 1544 kbita/sek, sa 32 komunikacijska kanala i do 70 korisnika po kanalu. Milstar su prvi komunikacijski sateliti, koji koriste algoritme za obradu signala na satelitu te stoga omogućavaju uspostavljanje korisnicima priređenih mrežnih veza u nekoliko minuta, u odnosu na dosadašnje mreže, koje su morale biti uspostavljene na tlu, što je moglo trajati više nedelja. Milstar su također prvi sateliti koji koriste frekvencijsko skakanje za veću sigurnost komunikacija. Saglasno mogućnostima je i cena jednog satelita - 800 miliona dolara.
                                                                             SDS-1
SDS-1, SDS-2 (Satellite Data System, satelitski podatkovni sistem) i Capricorn (jarac) su sateliti u visoko-eliptičnoj orbiti, TDRSS (Tracking and Data Realy Satellite System, satelitski sistem za praćenje i prijenos podataka) su u geostacionarnoj orbiti, gdje se koriste kao relejni komunikacijski sateliti za povezivanje izvidničkih satelita u niskim orbitama sa kopnenim nadzornim i prijemnim postajama. Sateliti SDS-2 i Capricorn u visoko-eliptičnoj orbiti opremljeni su i sa infracrvenim senzorima za otkrivanje ispaljenja raketa, kojima nadziru polarna područja, od kuda bi protivničke nuklearne podmornice mogle ispaljivati svoje balističke rakete, a gdje ih sateliti programa DSP u geostacionarnoj orbiti ne mogu otkriti.
RUSKI SATELITI
MOLNIJA



MOLNIJA ORBITA


MOLNIJA

Prvi sovjetski komunikacijski sateliti su bili sateliti tipa Molnija u visoko-eliptičnoj orbiti. Sateliti Molnija su bili prvotno namenjeni civilnim komunikacijama, a sada su preuzeli važnu ulogu također pri osiguravanju vojnih i drugih vladinih komunikacija. Uobičajena konstelacija satelita sistema Molnija je bila 16 satelita (sa po dva u 8 orbita), ali se broj satelita smanjio, veroVatno i zbog smanjenih potreba. 2001. godine su bila lansirana dva nova satelita tipa Molnija-3.


                                                                            MOLNIJA
STACIONAR
Rusija ima u upotrebi dva sistema geostacionarnih komunikacijskih satelita za vojne i obrambene zadatke. Sistem Stacionar čine sateliti Raduga i poboljšani Raduga-1, koji omogućavaju komunikaciju ne samo sa fiksnim postajama, već i sa mobilnim platformama. Najveći opseg sistema Stacionar je 1994. godine dostizao 13 satelita Raduga/-1 na devet različitih lokacija, do kraja 2000. godine je broj satelita opao na 5 satelita na 5 lokacija. Od 1999. do 2001. je svake godine bio lansiran jedan satelit Raduga-1, s kojima su nadomestili satelite kojima je istekao životni vek.

 


POTOK
Drugi geostacionarni sistem je nazvan Potok, a čine ga sateliti Geizer za prenos podataka iz digitalnih fotografskih izvidničkih satelita i satelita za elektroničko izviđanje do kopnenih prijemnih stanica. Uobičajeno su u sistemu delovala tri satelita na dve lokacije, a u  2001. su delovala još samo dva satelita. Zadnji je bio lansiran u avgustu 2000.


STRELA ...
U nižoj srednjoj Zemljinoj orbiti, na visini oko 1400 km, deluje još jedna vrsta ruskih vojnih komunikacijskih satelita, sateliti Strela-3 i njihove komercijalne verzije Gonec-D1. To su jednostavni komunikacijski sateliti tipa spremi-pošalji (za vreme preleta nad predajnikom primaju i snime poruku, koju zatim za vreme preleta nad nadzornim centrom pošalju na Zemlju). Pored vojnih komunikacija te satelite (prva verzija Strela-1 počela se koristiti 1965. godine) također povezuju sa primanjem i prenosom tajnih poruka nekadašnjih sovjetskih špijuna po celom svetu.
                                                                            strela 2


Sada se sateliti lansiraju u skupinama po 6 na jednoj nosećoj raketi Ciklon, od čega su tri satelita obično vojne inačice Strela-3, a tri komercijalne inačice Gonec-D1.
Sateliti Gonec-D1 mogu pohraniti do 12 MB podataka, a brzina predaje je 2,4 kb/s. Uobičajena konstelacija se sastoji od 24 satelita u dve orbite sa inklinacijom 82,6°, ali s obzirom na sadašnje stanje u Rusiji, taj broj je sada verovatno manji. Zadnje lansiranje skupine od 6 satelita Strela-3 / Gonec-D1 je bilo krajem 2001. godine.
Vojni komunikacijski sateliti drugih zemalja
Velika Britanija koristi geostacionarne komunikacijske satelite tipa Skynet 4, zadnji satelit Skynet 4F bio je lansiran u 2001. godini.
Francuska ima svoj vojni deo satelitskih komunikacija pod nazivom Syracuse II, namešten na francuskim civilno-vojnim geostacionarnim satelitima Telecom 2, a od 2003. godine na dalje imaće namenske vojne komunikacijske satelite Syracuse III.
U februaru 2001. godine je geostacionarni komunikacijski satelit SICRAL-1 postao prvi talijanski vojni satelit. To je takođe  prvi evropski satelit koji pored na UHF i SHF području, deluje i na EHF (ekstremno visoke frekvencije) frekvencijskom području. Planirani životni vek satelita je 10 godina.

Satelitske komunikacijske veze NATO, koje koriste za povezivanje predstavnika država članica, sastoje se od dva satelita 4. generacije NATO IV, od čega je NATO IVA operativni satelit, NATO IVB je primarna rezerva  u orbiti, a satelit prijašnje generacije NATO IIID se koristi kao zadnja rezerva.
Kina je svoj prvi geostacionarni vojni komunikacijski satelit lansirala u  2000. godini. Satelit Zongksing 22 (Zhongxing, kineska zvezda) je namenjen povezivanju jedinica  kineske vojske. U 2002. godini  Kina je potpisala sporazum sa Izraelom o kupovini tri komunikacijska satelita tipa AMOS, koji su pre svega komercijalni sateliti, ali bi svejedno povećali kineske mogućnosti i na području vojnih satelitskih komunikacija.
Satelitske komunikacije su danas prilično raširene, te ih pored nabrojanih koristi još dosta drugih država, kako za civilne, tako i za vojne namene. Tome treba pridodati još brojne ponuđače satelitskih komunikacijskih uređaja, čije usluge koriste takođe i oružane snage mnogih država, uključujući i SAD, ali samo za manje kritične potrebe.
izvor  (Zbog dužine izbačeni su pojedini delovi originalnog teksta )

                                             Prvi deo:  Sateliti -Kratka hronologija ( 1 deo )
                                          Drugi deo: Sateliti za izviđanje i nadzor, špijunski sateliti ( 2 deo)
                                          Treći deo: Prisluškivanja GSM uređaja - Ešelon (sateliti-3 deo)

Нема коментара:

Постави коментар