Đang tải... (xem toàn văn)
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:Trên thế giới hầu hết các nước đều phát triển hệ thống thông tin vệ tinh số, cácnước công nghiệp phát triển như Mỹ, Nga, Anh, Pháp, Đức và Trung Quốc đãphóng nhiều hệ thống vệ tinh lên quỹ đạo để phát triển mạng viễn thông tòan cầu vàphát triển các yêu cầu thông tin quốc gia. Năm 2008, Việt Nam triển khai dự ánphóng vệ tinh viễn thông Vinasat, để phát triển nhanh mạng lưới viễn thông củamình, dự án vệ tinh viễn thông Việt Nam có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việckhẳng định chủ quyền của Việt Nam đối với vị trí quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh trênkhông gian. Mặt khác, khi Việt Nam có vệ tinh riêng sẽ góp phần hoàn thiện cơ sởhạ tầng thông tin quốc gia theo hướng hiện đại, nâng cao độ an toàn cho mạng viễnthông, thúc đẩy sự phát triển các dịch vụ viễn thông, công nghệ thông tin, thươngmại, giải trí, góp phần phát triển kinh tế xã hội cũng như các dịch vụ phục vụ mụcđích chuyên dụng khác.Do đó, để hiểu rõ được các vấn đề về cấu trúc tổ chức và hệ thống vệ tinhVinasat, em đã chọn đề tài “ Vệ tinh Vinasat 1,2”NỘI DUNG VÀ BỐ CỤC ĐỀ TÀI:Nội dung của đề tài trình bày các vấn đề theo bố cục sau:Mở đầuChương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh sốChương 2: Cấu trúc tổ chức hệ thống mạng lưới thông tin vệ tinhChương 3: Hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat của Việt NamKết luậnÝ NGHĨA:Đồ án này sẽ cung cấp cho người học hiểu được các vấn đề chính về sự hìnhthành và phát triển về hệ thống thông tin vệ tinh, cấu trúc các hệ thống thông tin vệtinh, đồng thời cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh, vận hành và bảo dưỡng hệ thốngthông tin vệ tinh trong thực tế.2CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNGTHÔNG TIN VỆ TINH SỐTrong mạng viễn thông của các nước trên thế giới đều thiết kế tổ chức theophương thức truyền dẫn chính trên các đường truyền dẫn tín hiệu băng rộng để kếtnối giữa các nút mạng là truyền dẫn cáp sợi quang, truyền dẫn vi ba, truyền dẫn vệtinh. Hệ thống truyền dẫn vệ tinh bao gồm một vệ tinh hoặc nhiều vệ tinh liên kếtvới nhau trên quỹ đạo và các trạm thu phát mặt đất. Thông tin vệ tinh có khả năngđáp ứng nhanh việc phát triển xây dựng các tuyến truyền dẫn đến có cự ly dài, đặcbiệt là thiết lập các tuyến truyền dẫn đến các vùng sâu, miền núi, hải đảo, tuyếntruyền dẫn có cự ly xa, có khả năng vượt biển, vượt đại dương, để hình thành mạngviễn thông liên kết toàn cầu.1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH SỐ:Thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin vô tuyến trên băng tần số siêu cao tần,trong đó cần có vệ tinh được phóng lên trên quỹ đạo không gian để khuếch đạichuyển tiếp tín hiệu, vệ tinh có chức năng kết nối thông tin với các trạm trên mặtđất đặt trong vùng nhìn thấy của vệ tinh. Một vệ tinh thông tin về cơ bản là mộtthiết bị thông tin vô tuyến điện tử siêu cao tần, đa kênh được đặt trong quỹ đạokhông gian, có nhiệm vụ tiếp nhận các tín hiệu sóng vô tuyến mang thông tin từtrạm mặt đất phát lên vệ tinh, tại vệ tinh tín hiệu được thu nhận, khuếch đại tạp âmthấp LNA, đổi tần và khuếch đại công suất HPA để truyền trở lại đến các trạm mặtđất theo cấu hình điểm điểm hoặc điểm đa điểm trong vùng phủ sóng của vệ tinh.Một vệ tinh trên quỹ đạo bao gồm nhiều bộ thu, phát đáp vô tuyến, mỗi bộ thuphát đáp làm việc trên một cặp tần số khác nhau. Mạng lưới hệ thống thông tin vệtinh bao gồm một vệ tinh hoặc nhiều vệ tinh trên quỹ đạo và nhiều trạm thu phátmặt đất.Hệ thống vệ tinh xích đạo địa tĩnh toàn cầu là một hệ thống gồm 3 vệ tinh đượcphóng lên trên quỹ đạo xích đạo địa tĩnh có độ cao khoảng 36.000km tính từ mặtđất, đặt cách nhau 120 độ, có khả năng chuyển tiếp thông tin từ một trạm trên mặtđất đến một hoặc tất cả các trạm khác trên trái đất, trừ vùng cực Bắc và Nam củatrái đất; tuy nhiên sau đó, tại hai vùng cực cực Bắc và cực Nam, các kỹ sư đã tiếptục thiết kế và xây dựng thêm các tháp anten viba cao để tăng nguồn phủ sóng vệtinh trên toàn địa cầu. Một nhược điểm của quỹ đạo địa tĩnh là thời gian trễ giữa tínhiệu phát và thu tại trạm các trạm mặt đất lớn, xấp xĩ ¼ giây, làm giảm chất lượngthông tin thoại trực tiếp.Vùng bao phủ của vệ tinh là vùng làm việc của chùm tia bức xạ hay hấp thụsóng điện từ của anten vệ tinh, chùm bức xạ có dạng hình nón,với búp hướng antenlà θ 3dB (độ), diện tích vùng phủ sóng trên mặt đất có dạng hình mặt cầu, các trạm thuphát mặt đất nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh thì mới kết nối liên lạc được vớinhau. Trạm mặt đất có hai loại chính là trạm điều khiển và trạm dịch vụ.Đường truyền giữa trạm mặt đất và vệ tinh là đường truyền sóng vô tuyến, tínhiệu truyền từ máy phát đến máy thu chịu tác động suy hao của vùng khí quyển, vàcác suy hao khác do mưa, do sự biến động bất thường của tầng khí quyển, do sựlệch trục anten giữa máy phát và máy thu. Mức suy hao trong không gian tự do tỉ lệthuận với tần số, mức suy hao do mưa tỉ lệ thuận với tần số và mật độ mưa, tổng2mức suy hao trong tuyến thông tin vệ tinh có giá trị lớn, cự ly thông tin rất dài nênnguồn công suất phát lớn, và cần bán kính anten lớn.Hệ thống thông tin vệ tinh có ưu điểm nổi bậc là có khả năng đáp ứng nhanhviệc phát triển xây dựng các tuyến truyền dẫn đến các vùng sâu, miền núi, hải đảo,tuyến truyền dẫn có cự ly xa, vượt biển, vượt đại dương, để hình thành mạng viễnthông kết nối toàn cầu, giá thành rẻ, thời gian triển khai nhanh, chất lượng dịch vụtốt.1.2. TÓM TẮT QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TINVỆ TINH SỐ.1.2.1. Quá trình phát triển hệ thống thông tin vệ tinh trên thế giới.Thông tin vệ tinh được phát triển bắt nguồn từ các kết quả nghiên cứu củaKepler, với 3 định luật cơ bản, định luật 1 khẳng định quỹ đạo của một hành tinh làđường elip với tâm là mặt trời, định luật thứ 2 xác định được bán kính của vectơ nốigiữa hành tinh và mặt trời quét thành các mặt phẳng có diện tích bằng nhau trongkhoảng thời gian bằng nhau, định luật thứ 3 cho phép xác định được quan hệ vềbình phương chu kỳ quay của hành tinh tỷ lệ với lập phương bán kính trục chínhcủa quỹ đạo. Ba định luật này được ứng dụng để nghiên cứu về quỹ đạo của vệ tinhvà trái đất. Đồng thời, thông tin vệ tinh phát triển cũng dựa vào sự phát triển củacông nghệ thông tin vô tuyến điện tử và công nghệ tên lửa.Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, thông tin vệ tinh bắt đầu giai đoạn thửnghiệm phát triển, năm 1957, Liên Xô (Nga ) phóng vệ tinh nhân tạo Sputnik, đểtruyền thông tin đo lường từ xa về kết quả nghiên cứu tầng khí quyển, vệ tinh hoạtđộng tốt trong 21 ngày.Năm 1958, Mỹ phóng vệ tinh Score để quảng bá thông điệp chúc mừng Giángsinh của tổng thống Eisenhower; đó là vệ tinh tiếp âm, âm thanh được lưu lại trongcác băng từ và sau đó phát quảng bá xuống các trạm mặt đất trong vùng phủ sóng của vệ tinh trên quỹ đạo.Năm 1960, Mỹ phóng vệ tinh phản xạ EchoI, loại đơn giản, có hình dạng làmột hình cầu đường kính 100feet, tương đương 30 mét, để phát tín hiệu vô tuyếntruyền hình ngược về trái đất với chu kỳ 90 phút trên quỹ đạo thấp.Cuối năm 1960, Mỹ tiếp tục phóng vệ tinh Courier, vệ tinh Courier có ý nghĩađặc biệt là nó thu được nội dung 1 bản tin được phát đi từ trạm mặt đất và sau đóphát trở lại bản tin này về trái đất, các trạm vệ tinh mặt đất đã thu được tín hiệu nàykết thúc thời kỳ thử nghiệm về thông tin vệ tinh.Giai đoạn triển khai thông tin vệ tinh bắt đầu từ năm 1962, Mỹ phóng vệ tinhthông tin Telstar và Relay, để triển khai đường truyền tín hiệu thoại hai chiều,đường phát tín hiệu và đường thu tín hiệu vô tuyến được làm việc song hành trên 2tần số khác nhau.