Hướng dẫn liên kết mạng IP thông qua hệ thống vệ tinh phần 3 pptx

!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 31 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 2.11 Quỹ đạo của vệ tinh 2.1.7. Dải tần số phát của vệ tinh Dải tần số là tài ngun quan trọng khác của liên kết mạng vệ tinh và cũng là một tài ngun khan hiếm. Phân bố tần số cho các dịch vụ vệ tinh là một q trình rất phức tạp đòi hỏi sự cộng tác quốc tế và có quy hoạch. Phân bố tần được thực hiện dưới sự bảo trợ c ủa Liên đồn viễn thơng quốc tế (ITU). Để tiện cho việc quy hoạch tần số, tồn thế giới được chia thành ba vùng: Vùng 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên xơ cũ và Mơng Cổ Vùng 2: Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Đảo Xanh Vùng 3: Châu Á (trừ vùng 1), Úc và Tây nam Thái Bình Dương Trong các vùng này băng tần được phân bổ cho các dịch vụ vệ tinh khác nhau, mặc dù một dịch vụ có thể được cấp phát các băng tần khác nhau ở các vùng khác nhau. Các dịch vụ do vệ tinh cung cấp bao gồm: ─ Các dịch v ụ vệ tinh cố định (FSS) ─ Các dịch vụ vệ tinh quảng bá (BSS) ─ Các dịch vụ vệ tinh di động (MSS) ─ Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng ─ Các dịch vụ vệ tinh khí tượng Từng phân loại trên lại được chia thành các phân nhóm dịch vụ; chẳng hạn dịch vụ vệ tinh cố định cung cấp các đường truyền cho các mạng điện thoại hiện có cũng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 32 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực như các tín hiệu truyền hình cho các hãng TV cáp để phân phối trên các hệ thống cáp. Các dịch vụ vệ tinh quảng bá có mục đích chủ yếu phát quảng bá trực tiếp đến gia đình và đơi khi được gọi là vệ tinh quảng bá trực tiếp (DBS:direct broadcast setellite), ở Châu Âu gọi là dịch vụ trực tiếp đến nhà (DTH: direct to home). Các dịch vụ vệ tinh di động bao gồm: di động mặt đất, di động trên biển và di động trên máy bay. Các dịch vụ vệ tinh đạ o hàng bao gồm các hệ thống định vị tồn cầu và các vệ tinh cho các dịch vụ khí tượng thường cung cấp cả dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ Phạm vi tần số vơ tuyến nằm trong khoảng từ 3 kHz đến 300 GHz, truyền thơng trên 60 GHz nói chung khơng thực hiện được vì u cầu cơng suất cao và chi phí tốn kém cho thiết bị. Phần băng thơng này được sử dụng cho những mối liên kết truyền thơng sóng cực ngắn (vi ba) mặt đấ t và cho truyền thơng di động mặt đất như mạng GSM và 3G và mạng LAN khơng dây ngày nay Ngồi ra, mơi trường truyền dẫn giữa vệ tinh và trạm mặt đất như mưa ,tuyết,khí và các nhân tố khác giới hạn đến cơng suất vệ tinh cũng như băng tần trong q trình truyền thơng vệ tinh.Hình sau cho ta thấy sự suy hao của các băng tần khác nhau do do mưa, sương mù và khí. Hình 2.12 sự suy hao của các băng tần khác nhau do A:mưa,B:sương mù,C: khí Liên kết cơng suất hạn chế bởi băng thơng và cơng suất truyền được dùng cho truyền dẫn.Dải thơng tần số được cấp phát bởi ITU. Có vài băng tần được cấp phát cho truyền thơng vệ tinh. Bảng 1.1 cho thấy các băng thơng khác nhau dành cho truyền thơng vệ tinh. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 33 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Các loại băng tần Giá trị(GHz) VHF 0,1-0,3 UHF 0.3–1.12 L band 1.12–2.6 S band 2.6–3.95 C band 3.95–8.2 X band 8.2–12.4 Ku band 12.4–18 K band 18.0–26.5 Ka band 26.5–40 V 40,0-75 W 75-110 mm 110-300 µm 300-3000 Bảng 2.1 Các loại băng tần của truyền thơng vệ tinh Băng Ku là băng nằm dưới băng K còn băng Ka là băng nằm trên K. Ku là băng hiện nay được sử dụng cho các vệ tinh quảng bá trực tiếp và nó cũng được sử dụng cho một số dịch vụ vệ tinh cố định. Băng C được sử dụng cho các dịch vụ vệ tinh cố định và các dịch vụ quảng bá trực ti ếp khơng được sử dụng băng này. Băng VHF được sử dụng cho một số dịch vụ di động và đạo hàng và để truyền số liệu từ các vệ tinh thời tiết. Băng L được sử dụng cho các dịch vụ di động và các hệ thống đạo hàng. Đối với các dịch vụ vệ tinh cố định trong băng C, phần băng được sử dụng rộng rãi nhất là vào khoảng t ừ 4 đến 6 GHz. Hầu như các tần số cao hơn được sử dụng cho đường lên và thường băng C được ký hiệu là 6/4 GHz trong đó con số viết trước là tần số đường lên. Đối với dịch vụ quảng bá trực tiếp trong băng Ku, dải thường được sử dụng là vào khoảng từ 12 đến 14 GHz và được ký hiệu là 14/12 GHz. Mặc dù các ấn định tần số được thực hiện cụ thể hơn và chúng có thể nằm ngồi các giá trị được trích dẫn ở đây (chẳng hạn các ấn định tần số băng Ku có thể là 14,030 GHz và 11,730 GHz), các giá trị gần đúng được đưa ra ở trên hồn tồn thoả mãn cho các tính tốn có liên quan đến tần số !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 34 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 2.2. Đặc điểm của mạng vệ tinh Hầu hết hiện nay truyền thơng vệ tinh sử dụng bộ lặp tần số vơ tuyến(RF) hay vệ tinh ”ống cong”.Hoạt động của 1 vệ tinh tối thiểu là khơi phục lại tín hiệu số đã nhận ,nó có thể mã hố hoặc giải mã các chuỗi bit , nó cũng có thể có một số khối chuyển mạch lớn và đường truyền giữa các vệ tinh(ISL) Đường truyền vơ tuyến (sử dụng sóng cực ngắn LOS) Cung cấp đường truyền thực cho các bit và byte tại lớp vật lý của mơ hình quy chiếu phân lớp. Có ba vấn đề kỹ thuật cơ bản trong đường truyền vơ tuyến vệ tinh tới vệ tinh được định vị ở khoảng cách rất xa từ những trạm đầu cuối mặt đất . Denomination Uplink (bandwith) Downlink (bandwith) Typical utilisation in FSS for GEO 6/4C band 5.540-6.425 (575MHz) 3.625-4.2MHz International domestic satellite: intelsat,USA,canada,china,france Japan, indonesia 8/7 X band 7.925-8.425 (500MHz) 7.25- 7.75(500MHz) Govermental ,military satellites 10.95-11.2 International domestic satellite: Intelsat in region 1 and 3 11.45-11.7 12.2-12.75 (1000MHz) Intelsat, Eutelsat, France,German,Spain,Russia 13-14/11-12 Ku band 13.75- 14.5(750MHz) 10.95-11.2 International domestic satellite Intelsat in region 2 11.45-11.7 12.5-12.75 (700MHz) Intelsat, USA,Canada, Spain 17.3- 18.1(800MHz) BSS band Feeder link for BSS 18/12 30/20 Ka band 27.5-30.0 (2500MHz) 17.7- 20.2(2500MHz) International domestic satellite Intelsat EUROPE,USA,Japan 40/20 Ka band 42.5-45.5 (3000MHz) 18.2-21.2 (3000MHz) Govermental ,military satellites Bảng 2.2 ví dụ về sử dụng dải băng tần trong GEO !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 35 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 2.2.1. Độ trễ truyền sóng Vấn đề đầu tiên cần giải quyết đó là đối với khoảng cách xa. Đối với vệ tinh GEO, thời gian u cầu truyền giữa những khoảng cách _ chẳng hạn, từ trạm mặt đất này tới trạm mặt đất khác là 250 ms. Thời gian truyền đi về sẽ là 2 x 250 hay 500 ms.Thời gian truyền sóng này lớn hơn nhiều so với tiêu chuẩn hệ thống mặt đất . Một trong những vấn đề chính đó là thời gian truyền sóng và kết quả tiếng vọng trên mạch điện thoại. Độ đáp ứng trễ của những mạch dữ liệu nào đó cho các hệ thống truyền khối hay gói và u cầu lựa chọn cẩn thận của hệ thống báo hiệu điện thoại hoặc độ trễ do nối có thể trở nên thừ a 2.2.2. Suy hao đường truyền và giới hạn cơng suất Vấn đề thứ hai là với khoảng cách càng xa thì suy hao càng nhiều. Với sóng ngắn LOS ta có sự suy hao trong khơng gian tự do vào khoảng 145 dB. Trong trường hợp vệ tinh nằm ở độ cao 22 300 miles hoạt động trong tần số 4.2 GHz, thì suy hao trong khơng gian tự do là 196 dB và tại 6 GHz là 199 dB và tại 14 GHz thì suy hao khoảng 207 dB. Vấn đề này hiện nay khơng thể khắc phục được từ trái đất đến vệ tinh,Trong trường hợp này thì việc truyền vớ i cơng suất cao và các anten có độ lợi cao sẽ là một giải pháp tốt Đường truyền từ vệ tinh tới trái đất bị giới hạn cơng suất vì hai lý do sau: ─ Trong băng tần chia sẻ với những dịch vụ tại mặt đất, phổ biến nhất là dải tần 4- GHz, để bảo đảm khơng giao thoa với những dịch vụ khác; Và. ─ Trong bản thân vệ tinh, chúng có thể thu được năng lượng chỉ t ừ pin mặt trời. Vệ tinh nhận được một nguồn năng lượng rất lớn từ mặt trời để điều chế ra năng lượng cần thiết RF ; như vậy,ở đường truyền xuống, từ vệ tinh đến trái đất, mức tín hiệu nhận được sẽ là thấp hơn nhiều so với trên những đường truyền vơ tuyến tương ứng, và cụ thể là thấp hơn khoảng 150 dBW 2.2.3. Khơng gian quỹ đạo và băng thơng giới hạn đối với vùng bao phủ của vệ tinh Vấn đề thứ ba là sự tập trung nhiều vệ tinh . Quỹ đạo xích đạo của chúng ta bị lấp đầy bởi những vệ tinh địa tĩnh. Giao thoa tần số sóng vơ tuyến của hệ thống vệ tinh này sang hệ thống vệ tinh khác đang ngày càng gia tăng. Đi ều này thì càng đúng hơn đối với những hệ thống dùng anten nhỏ tại trạm đất với việc mở rộng độ rộng chùm tia sẵn có của nó. Chính điều này làm bùng nổ sự tắc nghẽn tần số từ những trạm phát. 2.2.4. Hoạt động phức tạp của vệ tinh tầm thấp(LEO) Ngồi vệ tinh GEO, chúng ta cũng thấy hoạt động của hệ thống v ệ tinh quỹ đạo tầm thấp, nó có thể mở ra tiềm năng của những vệ tinh. Những vệ tinh loại này có quỹ đạo có độ cao thấp nhất ở trên trái đất. Chính điều này có thể giảm bớt vấn đề độ !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 36 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực trễ và suy hao đường truyền , nhưng phát sinh nhiều sự phức tạp hơn trong việc bảo trì những đường truyền dữ liệu giữa những thiết bị đầu cuối mặt đất và vệ tinh vì sự chuyển động nhanh của tập hợp các vệ tinh LEO. CHƯƠNG 3. KHÁI NIỆM MẠNG VÀ QUỸ ĐẠO VỆ TINH 3.1. Các định luật vật lý Cũng như các trạm mặt đất di động cơ sở, hệ thống những thơng tin vệ tinh cũng phải được đặt trên một nền tảng hay kênh truyền. Những định luật vật lý cho phép chúng ta xác định đặt các trạm cơ sở trên bầu trời để hình thành một phần của mạng ở chỗ nào và như thế nào. 3.1.1. Ba định luật vậ t lý của Kepler a. Định luật Kepler thứ nhất: quỹ đạo vệ tinh Định luật Kepler thứ nhất phát biểu rằng đường chuyển động của một vệ tinh xung quang vật thể sơ cấp sẽ là một hình elip. Một hình elip có hai tiêu điểm F 1 và F 2 như thấy ở hình 3.1. Tâm khối lượng của hệ thống hai vật thể này được gọi là tâm bary ln ln nằm tại một trong hai tiêu điểm. Trong trường hợp được xét do sự khác biệt rất lớn giữa khối lượng của quả đất và vệ tinh, tâm khối lượng trùng với tâm của trái đất và vì thế tâm trái đất ln nằm trong một tiêu điểm. Hình 3.1 Các tiêu điểm F 1 ,F 2 bán trục chính a và bán trục phụ b của elip Bán trục chính của Elip được ký hiệu là a và bán trục phụ được ký hiệu là b. Độ lệch tâm e được xác định như sau: e= a ba 2 − Độ lệch tâm (tâm sai) và bán trục chính là hai thơng số để xác định các vệ tinh quay quanh trái đất. 0<e<1 đối với một quỹ đạo vệ tinh. Khi e=0 quỹ đạo trở thành đường tròn. Trục p hụ Trục chính Tâm elip !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 37 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực b. Định luật Kepler thứ hai: vùng được qt bởi vectơ vệ tinh. Định luật Kepler thứ hai phát biểu rằng trong các khoảng thời gian bằng nhau, vệ tinh sẽ qt các diện tích bằng nhau trong mặt phẳng quỹ đạo của nó với tiêu điểm tại tâm bary (hình 3.2) Hình 3.2 Định luật kepler thứ 2 Từ hình 2.2 ta thấy nêú coi rằng vệ tich chuyển dịch các qng đường là S1 và S2 mét trong 1 giây thì các diện tích A1 và A2 bằng nhau. Do S1 và S2 là tốc độ bay của vệ tinh nên từ định lu ật diện tích bằng nhau này, ta rút ra rằng tốc độ S2 thấp hơn tốc độ S1. Từ đây ta suy ra rằng vệ tinh phải mất nhiều thời gian hơn để bay hết một qng đường cho trước khi nó cách xa quả đất hơn. Thuộc tính này được sử dụng để tăng khoảng thời gian mà một vệ tinh có thể nhìn thấy các vùng quy định của quả đất. c. Định luật Kepler thứ ba: chu kỳ quỹ đạo Định luật Kepler thứ ba phát biểu rằng bình phương chu kỳ quỹ đạo tỷ lệ mũ ba với khoảng cách trung bình giữa hai vật thể. Khoảng cách trung bình bằng bán trục chính a. Đối với các vệ tinh nhân tạo bay quanh quả đất, ta có thể trình bày định luật Kepler thứ ba như sau: A 3 = n u trong đó n là chuyển động trung bình của vệ tinh đo bằng radian trên giây và μ là hằng số hấp dẫn địa tâm quả đất. Với a đo bằng mét, giá trị này là: vệ tinh A 2 A 2 S 2 S 2 !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 38 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực μ = 3,986005×10 14 m 3 /sec 2 Phương trình 2.2 chỉ áp dụng cho trường hợp lý tưởng khi một vệ tinh quay quanh một quả đất cầu lý tưởng có khối lượng đồng đều và khơng bị tác động nhiễu chẳng hạn sự kéo trơi của khí quyển. Với n đo bằng radian trên giây, chu kỳ quỹ đạo đo bằng giây được xác định như sau: p= n π 2 Ý nghĩa của định luật Kepler thứ ba là nó cho thấy quan hệ cố định giữa chu kỳ và kích thước. Một dang quỹ đạo quan trọng là quỹ đạo địa tĩnh chu kỳ của quỹ đạo này được xác định bởi chu kỳ quay của quả đất. Thí dụ dưới đây cho thấy sự xác định bán kính gần đúng của quỹ đạo địa tĩnh. 3.1.2. Ba định luật của Newton v ề chuyển động và định luật hấp dẫn a. Một vật thể trong trạng thái tĩnh sẽ chỉ chuyển động khi chịu ảnh hưởng của lực. Nó sẽ chuyển động mãi theo chiều thẳng với vận tốc khơng đổi (tức là chuyển động thẳng đều) chừng nào khơng có một lực khác tác động vào nó và làm thay đổi đường đ b. Khi một lực tác động vào một v ật thể, nó sẽ thay đổi động năng của vật theo đúng hướng mà nó tác dụng. Gia tốc (vận tốc tăng theo thời gian khi vật chuyển động) sẽ tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác động. 2 2 dt rd mF = Hay amF .= c. Khi một vật thể tác dụng một lực vào một vật thể khác thì vật bị tác dụng này cũng sẽ tác dụng lại một lực theo chiều ngược lại. BAAB FF = Quan trọng hơn Newton còn đưa ra chứng minh tốn học về lực hút của trái đất và đã trở thành định luật trọng lực phổ biến: r r r mgmF 2 21 1 = Vectơ F là vectơ lực của vật m 1 tác dụng lên vật m 2 theo hướng từ m 1 tới m 2 , g=6,672.10 -11 m 3 /kg/s 2 là hằng số gia tốc trọng lực , r là khoảng cách giữa 2 vật, và r r là vectơ đơn vị biểu diễn hướng từ m 1 đến m 2 , chúng ta cũng có thể sử dụng cơng !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 39 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực thức này để biểu diễn lực giữa mặt trời và trái đất bằng cách cho m 1 là khối lượng của mặt trời và m 2 là khối lượng của trái đất. 3.2. Tham số quỹ đạo của vệ tinh. Để định nghĩa quỹ đạo của một vệ tinh trong khơng gian, u cầu tham số quỹ đạo. Hình dạng của một quỹ đạo được mơ tả bởi hai tham số: nửa trục chính (a) và độ lệch tâm (E). vị trí của mặt phẳng quỹ đạo trong khơng gian được xác định bằng những tham số khác: độ nghiêng (i), độ xích kinh củ a nút ( Ω ) và đối số điểm cận điểm ( ϖ ). Nửa trục chính (a) cũng xác định chu kỳ (T) của quỹ đạo vệ tinh mặt đất. 3.2.1. Nửa trục chính (a) Tham số này xác định kích thước của quỹ đạo (Km). Nó được định nghĩa là một nửa của trục chính, với chiều dài của dây cung là qua 2 tiêu điểm của quỹ đạo ellipse .Đối với quỹ đạo vòng tròn, nửa trục chính (a) đơn giản đó là bán kính của vòng tròn. Hình 2.2 minh họa nửa trụ c chính và những tham số quỹ đạo khác. 3.2.2. Độ lệch tâm (e) Độ lệch tâm (e) xác định hình dạng của quỹ đạo.Là một hằng số hình học khơng có đơn vị với một giá trị là 0 và 1.Quỹ đạo vòng tròn thuần t có độ lệch tâm bằng 0. Những giá trị sau đây của E định nghĩa những kiểu quỹ đạo vệ tinh: ─ Đối với e=0 =>quỹ đạo là hình tròn ─ Đối với e<1 =>quỹ đạo là ellipse ─ Đối với e=1=> quỹ đạo là parabol ─ Đối với e>1=>Quỹ đạo là hiperbol 3.2.3. Độ nghiêng của quỹ đạo(i) Độ nghiêng (i) xác định độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo đối với mặt phẳng xích đạo trái đất và là một góc được đo bằng độ. Nó được định nghĩa là 1 góc giữa hai mặt phẳng xem hình 2.3. Một quỹ đạo với độ nghiêng bằng 0 được gọi là quỹ đạo xích đạo , quỹ đạo với độ nghiêng bằng 90 0 được gọi là quỹ đạo cực.Độ nghiêng của quỹ đạo nhỏ hơn 90 độ thì cùng chiều quay với thiên thế chủ và với độ nghiêng (i) nằm trong khoảng 90 0 -180 0 thì ngược chiều với thiên thể chủ .Độ nghiêng giới hạn cực đại là 180 độ. Theo góc nghiêng (i) của mặt phẳng quỹ đạo, góc nghiêng giữa mặt phẳng trái đất và mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh, quỹ đạo vệ tinh trình bày ở hình 2.4 có thể phân loại thành các loại sau: ─ Quỹ đạo xích đạo với điều kiện i=0 chẳng hạn xích đạo trái đấtd ─ Quỹ đạo nghiêng vớ i điều kiện 0<i<90 0 .Mặt phẳng quỹ đạo và mặt phẳng xích đạo trái đất nghiêng với nhau 1 góc là i ─ Quỹ đạo cực nếu I = 90 0 . Mặt phẳng quỹ đạo chứa cực của trái đất. !!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 40 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực mặt phẳng quỹ đạo trùng mặt phẳng xích đạo mặt phẳng quỹ đạo nghiêng 1 góc i (0<i<90 0 ) Hình 3.3 Độ nghiêng của quỹ đạo(i) Quỹ đạo cực Quỹ đạo nghiêng Quỹ đạo xích đạo Hình 3.4 Quỹ đạo cực,nghiêng và xích đạo 3.2.4. Độ xích kinh của điểm (Ω) và đối số cận điểm (ω) Độ xích kinh của điểm (Ω) là việc xác định độ quay của mặt phẳng quỹ đạo, và nó là một góc được đo bằng độ. Nó được định nghĩa là một góc trong mặt phẳng xích đạo , là góc giao của 2 đường thẳng nằm trong mặt phẳng xích đạo và mặt ph ẳng quỹ đạo xem Hình 3.5 [...]... nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Hình 3. 5 Độ xích kinh của điểm(0 ≤ Ω ≤ 36 0) điểm(0 ≤ Ω ≤ 36 0) Hình 3. 6 Đối số cận Đối số cận điểm (ω) xác định độ quay của cận điểm trên mặt phẳng quỹ đạo xem hình 3. 6 và đơn vị được tính bằng độ 3. 3 Quỹ đạo hữu ích Theo định luật Kepler thứ 3, chu kì quay của quỹ đạo vệ tinh là tỷ lệ với khoảng cách từ nó đến trái đất.Những vệ tinh nằm trong... b) a) Hình 3. 7 Quỹ đạo ellipse cao 3. 3 .3 Quỹ đạo thấp (LEO) Vệ tinh LEO di chuyển nhanh hơn vòng quay của trái đất, vì vậy chúng xuất hiện 1 cách liên tục trong vòng quay của trái đất Hình 3. 8 minh hoạ quỹ đạo và vùng phủ sóng của vệ tinh LEO Chòm vệ tinh là số lượng vệ tinh cần thiết để bao phủ hết tồn bộ trái đất Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh và điểm trên quỹ đạo có thể xác định vị trí của vệ tinh Đối... vệ tinh tới những vùng cao của Nga rất tốt Những quỹ đạo ellipse là một ngoại lệ so với ngun tắc chung, nói chung nó chỉ nhắm tới cung cấp có chọn lọc hơn là phạm vi chung tồn thế giới GVHD:Võ Trường Sơn 42 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Quỹ đạo Ellipse Vệ tinh di chuyển chậm nhất tại điểm này Quỹ đạo địa tĩnh Vệ tinh. .. phẳng P, hệ số điều hồ m mơ tả sự dịch pha giữa các mặt phẳng) GVHD:Võ Trường Sơn 43 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Hình 3. 8 Đường di chuyển của vệ tinh LEO 3. 3.4 Các lực gây nhiễu quỹ đạo Có nhiều tác động phụ gây ra nhiễu quỹ đạo vệ tinh trái đất Một số nhân tố gây nhiễu quỹ đạo : • Ảnh hưởng của trái đất khơng phải... Vũ Văn Trực !K Đồ án tốt nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Độ trễ lan truyền giữa trạm mặt đất và vệ tinh vào khoảng 0.125ms, một nhược điểm lớn của quỹ đạo địa tĩnh là lực hút của mặt trăng và mặt trời ảnh hưởng đến quỹ đạo làm cho độ nghiêng quỹ đạo ngày càng tăng ,sức đẩy của vệ tinh có thể làm giảm sự xáo trộn này,nhưng kể từ khi vệ tinh chỉ có thể mang số lượng nhiên... nghiệp ! Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK ! Nếu ta biết được n (như cho ở thơng báo của NASA) ta có thể giải phương trình (a) với lưu ý rằng n0 cũng phụ thuộc vào a Ta có thể giải phương trình (a) để tìm a bằng cách tìm nghiệm của phương trình sau: n- ( μ ⎡ a 3 ) K 1 1 − 1.5 sin 2 i ⎤ ⎢1 + ⎥=0 1.5 a 1 − e2 ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ( ) Sự dẹt của quả đất gây ra hai sự quay của mặt phẳng quỹ đạo Quay thứ... hướng tới theo một phương cố định mà vẫn duy trì được kết nối với vệ tinh Vệ tinh quay trên quỹ đạo theo hướng tự quay của Trái Đất ở độ cao khoảng 35 .786 km (22.240 dặm) phía trên mặt đất Độ cao này là đáng chú ý do nó tạo ra chu kỳ quỹ đạo bằng với chu kỳ tự quay của Trái Đất, còn được biết đến như là ngày thiên văn Nếu mặt phẳng quỹ đạo của một vệ tinh khơng trùng với mặt phẳng xích đạo của trái đất,... tự quay của Trái Đất Nó là trường hợp đặc biệt của quỹ đạo địa đồng bộ, và là quỹ đạo được những người khai thác hoạt động của vệ tinh nhân tạo ưa thích (bao gồm các vệ tinh viễn thơng và truyền hình) Các vị trí vệ tinh chỉ có thể khác nhau theo kinh độ Các quỹ đạo địa tĩnh là hữu ích do chúng làm cho vệ tinh dường như là tĩnh đối với điểm cố định nào đó trên Trái Đất Kết quả là các ăng ten có thể hướng. .. đạo Kết quả là đường các điểm nút trong mặt xích đạo bị quay xung quanh tâm trái đất Như vậy góc lên đúng nút lên Ω bị dịch Nếu quỹ đạo là đồng hướng thì các nút trượt sang tây và nếu quỹ đạo là ngược hướng thì chúng trượt sang đơng Nếu nhìn từ nút lên, vệ tinh trong quỹ đạo đồng hướng bay sang đơng và trong quỹ đạo ngựơc hướng bay sang tây Như vậy các nút di chuyển ngược chiều chuyển động vệ tinh, ... của vệ tinh Đối với chòm vệ tinh, có các kí hiệu và quy tắc đơn giản để miêu tả vùng bao phủ trái đất có 2 dạng kí hiệu được dùng để mơ tả chòm vệ tinh đó là: ─ Kí hiệu Walker (N/P/p): kí hiệu này chỉ: (số lượng vệ tinh trên mỗi mặt phẳng /số mặt phẳng/số pha riêng biệt của mặt phẳng để điều khiển) ─ Kí hiệu Ballard (NP,P,m): kí hiệu này chỉ (tổng số vệ tinh NP ,số mặt phẳng P, hệ số điều hồ m mơ tả sự . nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 31 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Hình 2.11 Quỹ đạo của vệ tinh 2.1.7. Dải tần số phát của vệ tinh. nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 34 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực 2.2. Đặc điểm của mạng vệ tinh Hầu hết hiện nay truyền thơng vệ. tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK! GVHD:Võ Trường Sơn 43 http://www.ebook.edu.vn SVTH: Vũ Văn Trực Vệ tinh di chuyển chậm nhất tại điểm này Vệ tinh di chuyển