đồ án : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I

đồ án :NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT IMỤC LỤCDANH SÁCH HÌNH VẼiiiDANH SÁCH BẢNG BIỂUvTHUẬT NGỮ VIẾT TẮTviLỜI NÓI ĐẦU1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH21.1. Giới thiệu21.1.1. Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh21.1.2. Cấu trúc tổng thể của một đường thông tin vệ tinh41.1.3. Các đặc điểm của thông tin vệ tinh41.1.4. Các hệ thống, các dịch vụ mới và tương lai phát triển của thông tin vệ tinh.51.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh71.2.1. Các nguyên lý về quỹ đạo71.2.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh91.2.3. Các thông số chính của vệ tinh địa tĩnh101.3. Những vấn đề chung của thông tin vệ tinh131.3.1. Các phương pháp đa truy nhập131.3.2. Lựa chọn và ấn định băng tần cho thông tin vệ tinh21CHƯƠNG 2: VỆ TINH THÔNG TIN262.1. Cấu hình của một vệ tinh thông tin262.2. Các phân hệ phụ trợ trên vệ tinh thông tin282.2.1. Đo lường từ xa, bám, điều khiển và giám sát (TTC&M)282.2.2. Nguồn điện302.2.3. Điều khiển tư thế302.2.4. Cấu trúc322.2.5. Điều khiển nhiệt332.2.6. Độ tin cậy342.3. Phân hệ thông tin352.3.1. Nhiệm vụ và các chức năng chính362.3.2. Bộ lặp và bộ phát đáp362.3.3. Sơ đồ khối của phân hệ thông tin382.4. Anten trên vệ tinh402.4.1. Các chức năng chính của anten trên vệ tinh402.4.2. Các loại vùng phủ sóng412.4.3. Các loại anten44 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I493.1. Giới thiệu493.2. Đặc tính, yêu cầu của hệ thống VINASAT I503.2.1. Yêu cầu cấu trúc khối của vệ tinh VINASAT I503.2.2. Đặc tính vệ tinh A2100 của hãng LOCKHEED MARTIN513.2.3. Hệ thống TTC & M523.3. Vệ tinh VINASAT-1633.3.1. Giới thiệu633.3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản643.3.3. Vùng phủ sóng của VINASAT-1653.4. Quá trình triển khai dự án VINASAT I693.4.1. Triển khai dự án.693.4.2. Phóng VINASAT I:72KẾT LUẬN75TÀI LIỆU THAM KHẢO76

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA VIỄN THÔNG 1 *** *** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên : Phouthasack Phommala Lớp : D04VT2 Khoá : 2004-2008 Ngành học : Điện Tử - Viễn Thông Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I Nội dung đồ án: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH CHƯƠNG II: VỆ TINH THÔNG TIN CHƯƠNG III: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I Ngày giao đồ án: 28/07/2008 Ngày nộp đồ án: 17/11/2008 Hà nội, ngày 28/07/2008 Giáo Viên hướng dẫn GV. Nguyễn Viết Minh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm: (bằng chữ ……………… ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn GV. Nguyễn Viết Minh NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm: (bằng chữ ……………… ) Ngày tháng năm 2008 Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ iii DANH SÁCH BẢNG BIỂU v THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 2 1.1. Giới thiệu 2 1.1.1. Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh 2 1.1.2. Cấu trúc tổng thể của một đường thông tin vệ tinh 4 1.1.3. Các đặc điểm của thông tin vệ tinh 4 1.1.4. Các hệ thống, các dịch vụ mới và tương lai phát triển của thông tin vệ tinh 5 1.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh 7 1.2.1.Các nguyên lý về quỹ đạo 7 1.2.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh 9 1.2.3. Các thông số chính của vệ tinh địa tĩnh 10 1.3. Những vấn đề chung của thông tin vệ tinh 13 1.3.1. Các phương pháp đa truy nhập 13 1.3.2. Lựa chọn và ấn định băng tần cho thông tin vệ tinh 21 CHƯƠNG 2: VỆ TINH THÔNG TIN 26 2.1. Cấu hình của một vệ tinh thông tin 26 2.2. Các phân hệ phụ trợ trên vệ tinh thông tin 28 2.2.1. Đo lường từ xa, bám, điều khiển và giám sát (TTC&M) 28 2.2.2. Nguồn điện 30 2.2.3. Điều khiển tư thế 30 2.2.4. Cấu trúc 32 2.2.5. Điều khiển nhiệt 33 2.2.6. Độ tin cậy 34 2.3. Phân hệ thông tin 35 2.3.1. Nhiệm vụ và các chức năng chính 36 2.3.2. Bộ lặp và bộ phát đáp 36 2.3.3. Sơ đồ khối của phân hệ thông tin 38 2.4. Anten trên vệ tinh 40 2.4.1. Các chức năng chính của anten trên vệ tinh 40 2.4.2. Các loại vùng phủ sóng 41 2.4.3. Các loại anten 44 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I 49 3.1. Giới thiệu 49 3.2. Đặc tính, yêu cầu của hệ thống VINASAT I 50 3.2.1. Yêu cầu cấu trúc khối của vệ tinh VINASAT I 50 3.2.2. Đặc tính vệ tinh A2100 của hãng LOCKHEED MARTIN 51 3.2.3. Hệ thống TTC & M 52 3.3. Vệ tinh VINASAT-1 63 3.3.1. Giới thiệu 63 3.3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản 64 3.3.3. Vùng phủ sóng của VINASAT-1 65 3.4. Quá trình triển khai dự án VINASAT I 69 3.4.1. Triển khai dự án 69 3.4.2. Phóng VINASAT I: 72 KẾT LUẬN 75 Phouthasack Phommala D04VT2 i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Phouthasack Phommala D04VT2 ii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1. 1 Mô hình tuyến thông tin vệ tinh Error: Reference source not found Hình 1. 2 Các vùng phủ sóng toàn cầu của Intelsat Error: Reference source not found Hình 1. 3 Quỹ đạo Elip Error: Reference source not found Hình 1. 4 Vận tốc của vệ tinh trên quỹ đạo Error: Reference source not found Hình 1. 5 Vệ tinh chuyển động với quỹ đạo tròn Error: Reference source not found Hình 1. 6 Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh Error: Reference source not found Hình 1. 7 “Góc nhìn” từ vệ tinh địa tĩnh Error: Reference source not found Hình 1. 8 Vị trí 3 vệ tinh địa tĩnh phủ sóng toàn cầu Error: Reference source not found Hình 1. 9 Các thông số hình học giữa trạm mặt đất và vệ tinh Error: Reference source not found Hình 1. 10 Các nguồn đa truy nhập 13 Hình 1. 11 Đa truy nhập phân chia theo tần số Error: Reference source not found Hình 1. 12 Hệ thống FDMA có 3 trạm mỗi trạm một sóng mang Error: Reference source not found Hình 1. 13 Cấu trúc “cụm” và khung TDMA Error: Reference source not found Hình 1. 14 Hoạt động của một mạng theo nguyên lý TDMA Error: Reference source not found Hình 1. 15 Tạo cụm Error: Reference source not found Hình 1. 16 Trạm thu D, thu các “cụm” từ trạm A, B, C Error: Reference source not found Hình 1. 17 Sử dụng lại tần số bằng sự phân chia không gianError: Reference source not found Hình 1. 18 Truyền dẫn trải phổ trong một hệ thống CDMA. Error: Reference source not found Hình 1. 19 Khu vực của ITU Error: Reference source not found Hình 2. 1 Hình dạng bên ngoài của một vệ tinh thông tin Error: Reference source not found Hình 2. 2 Các trục ổn định của vệ tinh Error: Reference source not found Hình 2. 3 Các bộ phần của hệ thống động lượng-không.Error: Reference source not found Hình 2. 4 Các bộ phận của hệ thống động lượng-lệch Error: Reference source not found Hình 2. 5 Sơ đồ khối chức năng của hệ thống TTC&M. Error: Reference source not found Hình 2. 6 Đo lường từ xa, lệnh và đo cự ly Error: Reference source not found Phouthasack Phommala D04VT2 iii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ Hình 2. 7 Phân hệ nguồn điện 1kW trên vệ tinh Error: Reference source not found Hình 2. 8 Hệ thống điều khiển tư thế Error: Reference source not found Hình 2. 9 Sự cân bằng nhiệt của vệ tinh Error: Reference source not found Hình 2. 10 Sơ đồ khối phân hệ thông tin và phần phụ trợ trên vệ tinh Error: Reference source not found Hình 2. 11 Sơ đồ khối bộ lặp và bộ phát đáp Error: Reference source not found Hình 2. 12 Sơ đồ khối bộ lặp biến đổi tần số đơn Error: Reference source not found Hình 2. 13 Bộ biến đổi tần số kép Error: Reference source not found Hình 2. 14 Bộ lặp mỗi HPA khuyếch đại một sóng mang Error: Reference source not found Hình 2. 15 Đặc tuyến truyền đạt của đèn sóng chạy (TWT).Error: Reference source not found Hình 2. 16 Độ lùi nhiều sóng mang Error: Reference source not found Hình 2. 17 Sơ đồ khối các bộ phận chính của phân hệ thông tin trên vệ tinh Intelsat VI Error: Reference source not found Hình 2. 18 Phủ sóng toàn cầu đối với một góc ngẩng đã cho Error: Reference source not found Hình 2. 19 Phủ sóng bán cầu Error: Reference source not found Hình 2. 20 Phủ sóng khu vực Error: Reference source not found Hình 2. 21 Phủ sóng “dấu” Error: Reference source not found Hình 2. 22 Vùng phủ sóng lưới Error: Reference source not found Hình 2. 23 Anten gương parabola đối xứng Error: Reference source not found Hình 2. 24 Anten parabol gương lệch Error: Reference source not found Hình 2. 25 Hệ số tăng ích ở các hướng khác nhau Error: Reference source not found Hình 2. 26 Anten nhiều búp sóng riêng biệt Error: Reference source not found Hình 2. 27 Anten có búp sóng tròn chồng lên nhau Error: Reference source not found Hình 2. 28 Anten có dạng búp sóng đặc biệt có nhiều bộ chiếu xạ Error: Reference source not found Hình 2. 29 Anten búp sóng đặc biệt cho vệ tinh dịch vụ cố định Error: Reference source not found Hình 3. 1 Sơ đồ khối trạm TTC&M Error: Reference source not found Hình 3. 2 Vùng phủ sóng băng C-Band của vệ tinh VINASAT-1 Error: Reference source not found Hình 3. 3 Vùng phủ sóng băng Ku-Band của vệ tinh VINASAT-1. Error: Reference source not found Phouthasack Phommala D04VT2 iv Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách hình vẽ Hình 3. 4 .Phần vỏ đầu quả tên lửa Ariane 5 với vệ tinh Star One C2 bên trong đang được thả chụp xuống vệ tinh VINASAT-1 để hoàn thiện quá trình lắp ráp vệ tinh vào đầu tên lửa Error: Reference source not found Hình 3. 5 Khu nhà lắp ráp hoàn thiện (BAF) tên lửa Ariane 5 vẫn mở cánh cửa khổng lồ của khoang chứa tên lửa Error: Reference source not found Hình 3. 6 Tên lửa Ariane 5 mang theo vệ tinh VINASAT-1 của Việt Nam đã vào đến bệ phóng Error: Reference source not found Phouthasack Phommala D04VT2 v Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách bảng biểu DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH VẼ iii DANH SÁCH BẢNG BIỂU v THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 2 1.1. Giới thiệu 2 1.1.1. Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh 2 1.1.2. Cấu trúc tổng thể của một đường thông tin vệ tinh 4 1.1.3. Các đặc điểm của thông tin vệ tinh 4 1.1.4. Các hệ thống, các dịch vụ mới và tương lai phát triển của thông tin vệ tinh 5 1.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh 7 1.2.1.Các nguyên lý về quỹ đạo 7 1.2.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh 9 1.2.3. Các thông số chính của vệ tinh địa tĩnh 10 1.3. Những vấn đề chung của thông tin vệ tinh 13 1.3.1. Các phương pháp đa truy nhập 13 1.3.2. Lựa chọn và ấn định băng tần cho thông tin vệ tinh 21 CHƯƠNG 2: VỆ TINH THÔNG TIN 26 2.1. Cấu hình của một vệ tinh thông tin 26 2.2. Các phân hệ phụ trợ trên vệ tinh thông tin 28 2.2.1. Đo lường từ xa, bám, điều khiển và giám sát (TTC&M) 28 2.2.2. Nguồn điện 30 2.2.3. Điều khiển tư thế 30 2.2.4. Cấu trúc 32 2.2.5. Điều khiển nhiệt 33 2.2.6. Độ tin cậy 34 2.3. Phân hệ thông tin 35 2.3.1. Nhiệm vụ và các chức năng chính 36 2.3.2. Bộ lặp và bộ phát đáp 36 2.3.3. Sơ đồ khối của phân hệ thông tin 38 2.4. Anten trên vệ tinh 40 2.4.1. Các chức năng chính của anten trên vệ tinh 40 2.4.2. Các loại vùng phủ sóng 41 2.4.3. Các loại anten 44 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT I 49 3.1. Giới thiệu 49 3.2. Đặc tính, yêu cầu của hệ thống VINASAT I 50 3.2.1. Yêu cầu cấu trúc khối của vệ tinh VINASAT I 50 3.2.2. Đặc tính vệ tinh A2100 của hãng LOCKHEED MARTIN 51 3.2.3. Hệ thống TTC & M 52 3.3. Vệ tinh VINASAT-1 63 3.3.1. Giới thiệu 63 3.3.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản 64 3.3.3. Vùng phủ sóng của VINASAT-1 65 3.4. Quá trình triển khai dự án VINASAT I 69 3.4.1. Triển khai dự án 69 Phouthasack Phommala D04VT2 v Đồ án tốt nghiệp đại học Danh sách bảng biểu 3.4.2. Phóng VINASAT I: 72 KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Phouthasack Phommala D04VT2 vi [...]... Chương 1: Tổng quan thông tin vệ tinh - Chương 2: Vệ tinh thông tin - Chương 3: Hệ thống vệ tinh viễn thông VINASAT I Phouthasack Phommala D04VT2 1 Đồ án tốt nghiệp đa i học Chương 1 : Tổng quan về thông tin vệ tinh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Gi i thiệu 1.1.1 Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh Ý tưởng về một hệ thống thông tin toàn cầu sử dụng vệ tinh bay xung quanh quả... I, II, III, IV, IV-A, V, V-A, VI, VII, VII-A, VIII, VIII-A, ( tính đến tháng 1 năm 1996) Intelsat XI ngày 5 tháng 10 năm 2007 Một số chức năng cơ bản của các thế hệ vệ tinh Intelsat từ I đến VIII được chỉ ra trên bảng 1.1 Phouthasack Phommala D04VT2 2 Đồ án tốt nghiệp đa i học Bảng 1 1 Tên Dung lượng I II 240 240 III 1200 IV 4000 IV-A 6000 V 12000 V-A 15000 VI 24000 VII 18000 VII-A 22500 VIII... for Mobile Communication Ground Transceiver Subsystem Getway Subsystem High Definition Television Highly Elliptiacal Orbit High Power Amplifier High Speed Data Service Inter-Frequency Improved Mutiband Excitation Inter Orbit Link Indian Ocean Intergeted Services Digital Network Inter System Link International Telecommunication Union Low Earth Orbit Low Noise Amplifier Low Oscillator Line of Sight Low... nghệ chế tạo anten và nhiều sáng kiến khác, ngày nay con ngư i đã phóng thành công nhiều vệ tinh nặng hàng tấn và do vậy không những đáp ứng được nhiều lo i hình dịch vụ mà chất lượng phục vụ cũng tăng lên rất nhiều, giá cước phục vụ cũng giảm đáng kể Chính vì vậy em đã chon đề t i đề t i đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu hệ thống vệ tinh viễn thông VINASAT I N i dung đồ án gồm ba chương: - Chương 1:. .. thông v i dung lượng nhỏ 1.1.4 Các hệ thống, các dịch vụ m i và tương lai phát triển của thông tin vệ tinh Để đáp ứng các nhu cầu về dịch vụ viễn thông, thông tin vệ tinh mặc dù ra đ i sau các lo i hình thông tin khác nhưng đã phát triển nhanh chóng v i các hệ thống và dịch vụ m i 1) Hệ thống Intelsat: là hệ thống thông tin quốc tế, được thành lập tháng 7 năm 1964 nhằm cung cấp các dịch vụ thông tin... lo i vệ tinh có quỹ đạo cao, quỹ đạo trung bình (MEO), quỹ đạo thấp (LEO), m i lo i vệ tinh có những ưu nhược i m khác nhau Hệ thống di động sử dụng vệ tinh địa tĩnh số vệ tinh ít (chỉ cần 3 vệ tinh là có thể phủ sóng toàn cầu), vệ tinh là đứng yên tương đ i khi quan sát từ một vị trí cố định trên mặt đất, việc xử lý chuyển vệ tinh trong khi thông tin là không có do đó thiết bị thông tin trên vệ tinh. .. nghiệp đa i học Chương 1 : Tổng quan về thông tin vệ tinh 1.1.2 Cấu trúc tổng thể của một đường thông tin vệ tinh Muốn thiết lập một đường thông tin vệ tinh, trước hết ph i phóng một vệ tinh lên quỹ đạo và có khả năng thu phát sóng vô tuyến i n Vệ tinh có thể là vệ tinh thụ động, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thụ động mà không khuếch đ i và biến đ i tần số Hầu hết các vệ tinh thông tin là vệ. .. th i gian nhìn thấy vệ tinh ngắn, vùng phủ sóng của vệ tinh luôn luôn thay đ i Bù l i cự ly gần nên công suất máy phát nhỏ, độ nhạy máy thu không yêu cầu cao, kích thước anten nhỏ, trọng lượng vệ tinh không lớn, giá thành phóng thấp, trạm mặt đất giá thành rẻ B i vậy, hầu hết các hệ thống thông tin di động vệ tinh thường sử dụng vệ tinh LEO hoặc MEO Hệ thống thông tin vệ tinh kết hợp v i các hệ thống. .. lớn nên thông tin vệ tinh có những ưu i m so v i các hệ thống viễn thông khác đó l : 1) Thông tin vệ tinh giá thành không phụ thuộc vào cự ly giữa hai trạm Giá thành như nhau khi truyền ở cự ly 5000 km và 100 km 2) Có khả năng thông tin quảng bá cũng như thông tin n i i m Một vệ tinh có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớn trên mặt đất (vệ tinh địa tĩnh ở búp sóng toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3... vệ tinh tích cực Vệ tinh sẽ thu tín hiệu từ một trạm mặt đất, (SES: Satellite Earth Station) biến đ i, khuếch đ i và phát l i đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác Hình 1.1 chỉ ra một đường thông tin qua vệ tinh giữa hai trạm mặt đất Tín hiệu từ một trạm mặt đất đến vệ tinh, g i là đường lên (uplink) và tín hiệu từ vệ tinh trở về một trạm mặt đất khác, đường xuống (downlink) Thiết bị thông tin trên vệ . của khoang chứa tên lửa Error: Reference source not found Hình 3. 6 Tên lửa Ariane 5 mang theo vệ tinh VINASAT-1 của Việt Nam đã vào đến bệ phóng Error: Reference source not found Phouthasack. nghiệp đại học Danh sách bảng biểu DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH VẼ iii DANH SÁCH BẢNG BIỂU v THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ. Adjacent Chaneel Interference Nhiễu kênh lân cận ADPCM Adaptive Differential PCM BB Bộ mã hóa vi phân thích nghi AOR-E East Atlantic Ocean Đông Đại Tây Dương AOR-W West Atlantic Ocean Tây Đai