Toàn diện về vệ tinh nhân tạo, hệ thống định vị vệ tinh, vệ tinh nhân tạo của việt nam

Toàn diện về vệ tinh nhân tạo, Phân loại vệ tinh nhân tạo, Các loại quỹ đạo, các hệ thống định vị vệ tinh, Glonass, GPS, Galileo, Bắc đẩu, IRNSS, QZSS, vệ tinh nhân tạo của việt nam, PicoDragon, F1, Vinasat1, vinasat2, vnredsat1, thuật ngữ về thông tin vệ tinh ...

TOÀN DIỆN VỀ VỆ TINH NHÂN TẠO HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH VỆ TINH NHÂN TẠO CỦA VIỆT NAM Soạn thảo: Phòng điều khiển tự động Hà Nội, tháng 04 năm 2016 MỤC LỤC Phụ lục Danh sách bảng tài liệu I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG I.1 Khái niệm vệ tinh nhân tạo Vệ tinh nhân tạo vật thể người chế tạo thiết lập để bay quanh Trái Đất hay thiên thể khác Hình 1.1 Trạm vũ trụ quốc tế ISS độ cao khoảng 320 km đến 347 km, vệ tinh nhân tạo lớn quỹ đạo trái đất ISS bay quanh trái đất 15,79 lần ngày Để chuyển động theo quỹ đạo trái đất, thiết bị cần phải có vận tốc ban đầu lớn vận tốc vũ trụ thứ (đối với trái đất v1= 7,9 km/s) Các vệ tinh nhân tạo bay quỹ đạo độ cao lên tới hàng trăm nghìn km Giới hạn độ cao thấp quỹ đạo xác định vấn đề vận tốc vệ tinh bị giảm nhanh chóng ma sát với tầng khí Chu kỳ quay vệ tinh quỹ đạo phụ thuộc vào độ cao trung bình vệ tinh thường từ 90 phút tới vài năm Các vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh có chu kỳ quay ngày đêm, người quan sát đứng trái đất chúng khơng di chuyển bầu trời Người nghĩ vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông nhà viết truyện khoa học giả tưởngArthur C Clarke vào năm 1945 Ơng nghiên cứu cách phóng vệ tinh này, quỹ đạo chúng nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ giới Ông đề nghị vệ tinh địa tĩnh (geostationary) đủ để bao phủ viễn thơng cho tồn Trái Đất Trong buổi đầu kỷ nguyên vũ trụ vệ tinh nhân tạo phóng lên quỹ đạo phương pháp trực tiếp sử dụng tên lửa đẩy Đến cuối kỷ XX, phương pháp khác phổ biến áp dụng thả vệ tinh từ khoang vệ tinh khác –từ trạm vũ trụ hay từ tàu vũ trụ (lần từ tàu thoi sử dụng dụng nhiều lần Mỹ) Theo lý thuyết thiết bị máy bay vũ trụ sử dụng nhiều lần, súng thần công vũ trụ, thang vũ trụ phương án hay chưa ứng dụng thực tế Ngay sau kỷ nguyên vũ trụ bắt đầu, người ta đưa lúc nhiều vệ tinh lên quỹ đạo tên lửa đẩy, đến cuối năm 2013, số lần phóng, tên lửa đẩy mang tới 30 vệ tinh lên vũ trụ Các vệ tinh có khối lượng từ vài kilơgam đến 20 có kích cỡ từ vài centimet tới vài chục mét Các tàu vũ trụ trạm khơng gian đạt tới hàng trăm với kích cỡ chiều hàng trăm mét Trong kỷ XXI với phát triển công nghệ nano, người ta chế tạo vệ tinh có kích cỡ CubeSat (từ đến vài kilơgam kích cỡ từ vài đến vài chục centimét), chí vệ tinh “bỏ túi” có kích cỡ khối lượng nhỏ Các vệ tinh thường chế tạo không quay trở lại trái đất, nhiên có vài vệ tinh mà trước hết tàu vũ trụ có người lái tàu vận tải vũ trụ, trở lại trái đất phần hồn tồn Hình 1.2.Vệ tinh nhân tạo loài người -Sputnik Liên bang Xơ viết phóng lên ngày tháng 10 năm 1957 Vệ tinh nhân tạo người mang tên Sputnik Liên bang Xơ viết phóng quỹ đạo trái đất ngày tháng 10 năm 1957 Kể từ có khoảng gần 000 vệ tinh đưa lên quỹ đạo, số có khoảng 1300 vệ tinh hoạt động, 3900 vệ tinh ngừng hoạt động di chuyển quỹ đạo ban đầu(dữ liệu tháng năm 2014 NASA) Số lại trở thành rác thải trôi không gian bị bốc cháy rơi vào bầu khí trái đất Các vệ tinh nhân tạo sử dụng rộng rãi cho mục đích quan sát trái đất, thơng tin liên lạc, định vị, dự báo thời tiết, nghiên cứu khoa học, toán ứng dụng lĩnh vực giáo dục Ban đầu có quốc gia phóng vệ tinh nhân tạo ngày có cơng ty tư nhân tham gia vào lĩnh vực Với xuất CubeSat (vệ tinh có kích thước cm) có chi phí phóng vài nghìn đơla Mỹ cá nhân tham gia phóng vệ tinh cho riêng I.2 Phân loại vệ tinh nhân tạo Có nhiều cách phân loại vệ tinh nhân tạo, song phổ biến phân chia theo chức vệ tinh I.2.1 Vệ tinh thiên văn vệ tinh dùng để quan sát hành tinh xa xôi, thiên hà vật thể vũ trụ khác Hình 1.3.Kính thiên văn vũ trụ Hubble NASAđược đặt quỹ đạo cách Trái Đất khoảng 610 km I.2.2 Vệ tinh thông tinlà vệ tinh nhân tạo nằm khơng gian dùng cho mục đích viễn thơng sử dụng sóng radio tần số vi ba Đa số vệ tinh thông tin sử dụng quỹ đạo trái đất đồng hay quỹ đạo địa tĩnh, hệ thống gần sử dụng vệ tinh quỹ đạo Trái Đất tầm thấp Ứng dụng phổ biến vệ tinh thông tin là: điện thoại xuyên lục địa, truyền hình vệ tinh, vệ tinh phát sóng trực tiếp, công nghệ vệ tinh di động, Internet vệ tinh ứng dụng rộng rãi khác hoạt động quân 1.2.3 Vệ tinh quan sát Trái Đất vệ tinh thiết kế đặc biệt để quan sát Trái Đất từ không gian, tương tự vệ tinh trinh sát dùng cho mục đích phi qn kiểm tra mơi trường, thời tiết, lập đồ, vân vân Các vệ tinh quan sát trái đất thường hoạt động quỹ đạo trái đất đồng với độ cao từ 500 km đến 800 km so với bề mặt trái đất 1.2.4 Vệ tinh hoa tiêu (định vị dẫn đường) vệ tinh sử dụng tín hiệu radio thời gian truyền theo chu kỳ cho phép thu sóng di động mặt đất xác định xác vị trí chúng Sự quang đãng (khơng có vật cản) đường truyền thu tín hiệu vệ tinh (nguồn phát) máy thu mặt đất tích hợp với cải tiến điện tử học cho phép hệ thống vệ tinh hoa tiêu đo đạc khoảng cách với độ xác khoảng vài mét thời gian thực.Một hệ thống định vị bao phủ bề mặt trái đất hạm đội khoảng chừng từ 20 đến 30 vệ tinh quỹ đạo tầm trung phân bố nhiều mặt phẳng quỹ đạo độ cao xấp xỉ 20000 km Hiện có hai hệ thống định vị vệ tinh bao phủ toàn cầu hoạt động GPS Mỹ GLONASS Nga Trung Quốc tích cực phát triển hệ thống định vị Bắc Đẩu dự kiến đến năm 2020 hoạt động phạm vi toàn cầu Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu Galileo châu Âu lên kế hoạch bắt đầu cung cấp dịch vụ toàn cầu từ năm 2019 Các nước khác Pháp, Ấn Độ Nhật Bản có tham vọng xây dựng riêng cho hệ thống định vị vệ tinh khu vực toàn cầu 1.2.5 Vệ tinh tiêu diệtlà vệ tinh quân chiến lược thiết kế để tiêu diệt vệ tinh "đối phương", vũ khí mục tiêu khác bay quỹ đạo Một số vệ tinh trang bị đạn động lực, số khác sử dụng vũ khí lượng và/hay vũ khí hạt nhân để phá huỷ vệ tinh Mỹ bắt đầu khởi động dự án tên lửa chiến lược từ năm 1950 ý tưởng tiêu diệt vệ tinh vụ nổ hạt nhân độ cao lớn nghiên cứu năm 1960 Trong thử nghiệm Hardtack Teak năm 1958, nhà khoa học phát xung điện từ trường từ vụ nổ hạt nhân phá hủy thiết bị điện tử, sau thử nghiệm Starfish Prime năm 1962, xung điện từ từ vụ nổ 1,4 Mt khu vực Thái Bình Dương làm hỏng ba VTNT làm gián đoạn hệ thống lưới điện hệ thống thơng tin liên lạc xun Thái Bình Dương Nhiều thí nghiệm Mỹ thực hiện, ngày 21 tháng năm 2008, Hoa Kỳ phá hủy vệ tinh thám bị lỗi USA-193 tên lửa RIM-161 Liên bang Xơ viết phát triển hệ thống chống vệ tinh từ sớm với dự án “Sát thủ vệ tinh”, Cyclon 2, Almaz … Tuy nhiên, việc phát triển vệ tinh trang bị vũ khí tất quốc gia dừng lại năm 1967 hiệp ước quốc tế cấm triển khai loại vũ khí có sức phá hủy lớn quỹ đạo trái đất Vào 17 28 phút ngày 11 tháng giêng năm 2007 (giờ địa phương), Trung Quốc phá hủy thành công vệ tinh thời tiết (FY-1C) khơng cịn hoạt động họ tên lửa đạn đạo tầm trung tiêu diệt vệ tinh SC-19 có trang bị đầu đạn động lực học bắn từ mặt đất FY-1C vệ tinh thời tiết chuyển động độ cao khoảng 865 km, có khối lượng 750 kg Nó vệ tinh thứ tư loạtVT Feng Yun phóng vào năm 1999 Cuộc thử nghiệm làm tăng lo ngại nhiều nước khác, phần phủ Trung Quốc từ chối xác nhận phưong tiện thông tin đại chúng tận đến 23 tháng giêng năm 2007 nguyên nhân chủ yếu khả phá hủy thử nghiệm khơng cơng khai chạy đua vũ trang không gian vũ trụ EU đưa tuyên bố "Một thử nghiệm vũ khí chống vệ tinh trái với nỗ lực quốc tế ngăn chặn chạy đua ngồi khơng gian vũ trụ, châm ngòi cho an ninh vũ trụ" Hiện Israel Ấn Độ theo đuổi đạt thành công định chương trình phát triển vũ khí chống vệ tinh 1.2.6 Vệ tinh trinh sát vệ tinh quan sát Trái Đất hay vệ tinh thông tin triển khai cho ứng dụng quân hay tình báo Những vệ tinh trinh sát hệ chụp ảnh trái đất sau thả cuộn phim xuống trái đất dù Các hệ vệ tinh gửi hình ảnh số trái đất thông qua kênh thông tin vô tuyến mã hóa Có nhiều loại vệ tinh trinh sát: - VT trinh sát báo động sớm: cung cấp khả cảnh báo vụ công cách phát vụ phóng tên lửa đạn đạo - VT phát vụ nổ hạt nhân: có nhiệm vụ phát phân loại vụ nổ hạt nhân khơng gian - VT trinh sát hình ảnh: cung cấp kho hình ảnh trái đất chụp từ khơng gian Các ảnh dùng để quan sát địa hình, phát mục tiêu thay đổi khu vực cần trinh sát - Trinh sát điện tử: thu nhập, phân tích, ngăn chặn, gây nhiễu tín hiệu điện từ đối phương - Thu hình ảnh radar: vệ tinh có khả thu nhận hình ảnh đêm tối hay chụp xuyên qua đám mây Các nhiệm vụ vệ tinh trinh sát: - Thu thập hình ảnh có độ phân giải cao Trinh sát đo đạc dấu hiệu nhận biết Xâm nhập vào đường thông tin liên lạc Phát vụ phóng tên lửa Ngăn chặn vụ thử hạt nhân Ngày 28 tháng năm 2013, VT trinh sát lượng cao trị giá tỷ la Mỹ, có khả chụp ảnh đủ rõ nét để phân biệt nhà sản xuất kiểu dáng xe ô tô du lịch đường phố phóng lên quỹ đạo từ không quân Vandenberg California Chúng ta nhiều lực thực vệ tinh trinh sát phủ điều hành chúng thường giữ bí mật tuyệt đối thông số kỹ chiến thuật vệ tinh loại 1.2.7 Vệ tinh lượng Mặt trời vệ tinh đề xuất bay quỹ đạo Trái Đất tầm cao sử dụng cách truyền lượng viba để chiếu lượng mặt trời tới ăngten cực lớn mặt đất, nơi dùng để thay cho nguồn lượng thông thường 1.2.8 Tàu vũ trụlà vệ tinh lớn có khả đưa người tới quỹ đạo đưa ngược trở lại trái đất Tàu vũ trụ có hệ thống sử dụng nhiều lần hệ thống động đẩy thiết bị hạ cánh 1.2.9 Trạm vũ trụ cấu trúc người chế tạo, thiết kế để người sống vũ trụ Một trạm vũ trụ phân biệt với tàu vũ trụ điểm khơng có động đẩy hay thiết bị hạ cánh Thay vào đó, người ta dùng thiết bị khác để vận chuyển người phương tiện lên xuống trạm Các trạm vũ trụ thiết kế để trì sống khoảng thời gian trung bình quỹ đạo, khoảng thời gian tuần, tháng, hay chí năm 1.2.10 Vệ tinh thời tiết vệ tinh có mục đích để quan sát thời tiết khí hậu Trái Đất 1.2.11 Vệ tinh nhỏ vệ tinh có trọng lượng kích thước nhỏ thơng thường Những tiêu chí xếp hạng để đánh giá vệ tinh đó: tiểu vệ tinh (500–200 kg), vệ tinh siêu nhỏ (dưới 200 kg), vệ tinh cỡ nano (dưới 10 kg), vệ tinh cỡ pico (dưới kg) vệ tinh cỡ femto (dưới 100 g) 1.2.12 Vệ tinh sinh học vệ tinh có mang theo sinh vật sống với mục đích chủ yếu để thực nghiệm khoa học Số Mảnh Vỏ tên Tổng lượng vỡ lửa đẩy Loại vệ tinh Sáng 37 78 115 Trạm không gian quốc tế ISS 10 0 10 Thời tiết 80 0 80 NOAA (vệ tinh môi trường-thời tiết quỹ đạo cực) 20 0 20 GOES (VT quỹ đạo đồng trái đất, dùng để phân tích liệu địa hình, mơi trường) 15 0 15 QS tài nguyên trái đất 109 0 109 Tìm kiếm cứu hộ 15 0 15 Quan sát thảm họa 19 0 19 Hệ thống hiệu chỉnh quỹ đạo liệu chậm 31 0 31 Địa tĩnh 799 0 799 Intelsat 68 0 68 Gorizont (VT thông tin quỹ đạo đồng trái đất Nga) 33 0 33 Raduga (VT Nga đảm bảo mạng truyền hình, điện thoại, điện tín tồn Đơng bán cầu) 44 0 44 Molniya (hệ thống VT quân Nga) 44 0 44 Iridium (Hệ thống VT thông tin Mỹ) 92 0 92 Orbcomm (công ty VT thông tin Mỹ) 43 0 43 Globalstar (công ty VT thông tin Mỹ) 84 0 84 Amateur radio (VT cho nhà vô tuyến 76 0 76 10 Dự án VNREDSat-1 có tổng mức đầu tư 55,8 triệu Euro nguồn vay ODA ưu đãi Chính phủ Pháp có 64,820 tỷ đồng từ nguồn vốn đối ứng Việt Nam Dự án VNREDSat-1 xây dựng dựa nghiên cứu, đánh giá nhu cầu thực tiễn nước, công nghệ xu hướng phát triển công nghệ vệ tinh nhỏ quan sát Trái Đất giới Sau thực thành công Dự án, Việt Nam chủ động cung cấp ảnh vệ tinh độ phân giải cao cho Bộ, ngành tỉnh thành có nhu cầu sử dụng liệu ảnh vệ tinh viễn thám phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, ứng phó với thảm hoạ thiên nhiên biến đổi khí hậu Đặc biệt, dự án VNREDSat-1 phối kết hợp để tận dụng sở hạ tầng sẵn có Hệ thống thu nhận, lưu trữ xử lý ảnh vệ tinh viễn thám Bộ Tài nguyên Môi trường, nhằm tạo hệ thống giám sát hoàn chỉnh, độc lập từ vệ tinh đến trạm thu mặt đất trung tâm xử lý phân phối liệu ảnh viễn thám Việt Nam Một vài thơng số kỹ thuật VNREDSat-1 • Chụp ảnh kênh tồn sắc kênh đa phổ • Thời gian lặp lại: ngày • Quỹ đạo đồng Mặt Trời, độ cao 680 km • Chu kỳ: 98,4 phút • Độ phân giải ảnh chụp từ camera: 2,5m từ độ cao 680 km • Góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 98,13 độ • Khối lượng: 115 kg 76 Hình 3.11 Sơ đồ khối quy trình làm việc vệ tinh VNREDSAT-1 77 MỘT SỐ THUẬT NGỮ VỀ THÔNG TIN VỆ TINH Phân cực: thay đổi hướng biên độ theo thời gian tín hiệu vệ tinh Hướng truyền tín hiệu thẳng góc với vectơ điện trường vectơ từ trường Hình chiếu đỉnh vectơ điện trường mặt phẳng thẳng góc với hướng truyền tín hiệu tạo hình hàm thời gian Hình xác định hình thái phân cực Nhìn theo hướng truyền tín hiệu, tuỳ theo hình chiếu đỉnh vectơ theo chiều thuận hay chiều ngược kim đồng hồ ta có phân cực thuận hay phân cực ngược Đỉnh vectơ điện trường có hình chiếu đường trịn, đường ơvan, đường thẳng, từ ta có loại phân cực trịn, dẹt hay tuyến tính DBS (Direct Broadcast Satellite): Vệ tinh phát quảng bá trực tiếp: dịch vụ sử dụng vệ tinh để phát quảng bá đa kênh chương trình truyền hình trực tiếp đến anten đường kính nhỏ DSS (Digital Satellite System): Hệ thống vệ tinh số h: nhãn GM Hughes Communications hệ thống sử dụng cho DBS cơng suất lớn DTH (Direct-To-Home): Dịch vụ truyền hình vệ tinh “Trực tiếp đến hộ gia đình”: dịch vụ cung cấp chương trình trực tiếp đến anten vệ tinh kích thước nhỏ DVB (Digital Video Broadcast): Phát quảng bá video số: phát quảng bá video số – tiêu chuẩn dùng cho tín hiệu MPEG-2 phát qua vệ tinh, cáp phát quảng bá mặt đất Echostar: Một dịch vụ DBS cung cấp chương trình dạng mạng đĩa anten FSS (Fixed Satellite Service): Dịch vụ vệ tinh cố định: Dịch vụ vệ tinh mà trạm mặt đất đặt vị trí cố định Foot print: Bản đồ giá trị EIRP (Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu dụng) cho biết cường độ tín hiệu điểm cho Người ta gọi vết quét vệ tinh, thiết bị mặt đất thu tín hiệu vệ tinh phát tới khu vực C-Band: Một dải tần số từ 3,4 đến 4,2 GHz dành cho thơng tin vệ tinh Các tín hiệu phát từ vệ tinh sử dụng băng C, dải băng tần 78 đĩa anten đường kính lớn thu tín hiệu vệ tinh mặt đất địi hỏi có cơng suất thu 16w Ku-Band: Một băng tần từ 11,7 đến 12,7 GHz vệ tinh có cơng suất lớn trung bình sử dụng Dải tần số 12,2 - 12,7 GHz DBS công suất lớn sử dụng Orbit Position: Vị trí quĩ đạo: kinh tuyến tính độ, xác định hướng Đơng Tây, biểu thị vị trí vệ tinh đứng yên vị trí so với trái đất Orbit Spacing: Khoảng cách quĩ đạo: phân cách tính độ kinh tuyến vệ tinh sử dụng tần số bao phủ chồng lên khu vực Minisat: Vệ tinh có trọng lượng từ 100 đến 1000 kg Microsat: Vệ tinh có trọng lượng từ 10 đến 100 kg Nanosat: Vệ tinh có trọng lượng từ đến 10 kg Picosat: Vệ tinh có trọng lượng nhỏ kg Transponder: Bộ phát đáp: tổ hợp máy phát máy thu dải tần số qua vệ tinh, tần nhiều tần phát Thường vệ tinh sử dụng băng C có 24 phát đáp, vệ tinh sử dụng băng Ku có 16 phát đáp Một số vệ tinh sử dụng kết hợp phát đáp băng C băng Ku Polarization: Phân cực: thay đổi hướng biên độ theo thời gian tín hiệu vệ tinh Hướng truyền tín hiệu thẳng góc với vectơ điện trường vectơ từ trường Hình chiếu đỉnh vectơ điện trường mặt phẳng thẳng góc với hướng truyền tín hiệu tạo hình hàm thời gian Hình xác định hình thái phân cực Nhìn theo hướng truyền tín hiệu, tuỳ theo hình chiếu đỉnh vectơ theo chiều thuận hay chiều ngược kim đồng hồ ta có phân cực thuận hay phân cực ngược Đỉnh vectơ điện trường có hình chiếu đường trịn, đường ơvan, đường thẳng, từ ta có loại phân cực trịn, dẹt hay tuyến tính Transponder Polarity: Cực tính phát đáp: L = Trái, R = Phải vệ tinh DBS phân cực tròn 79 H = phương nằm ngang, V = phương thẳng đứng vệ tinh phân cực tuyến tính Transponder polarization: Phân cực phát đáp: định hướng tín hiệu phát/thu Các tín hiệu vệ tinh DBS phân cực tròn, phân cực tròn theo hướng phải (RHCP) theo hướng trái (LHCP) Polarization adjustment: Điều chỉnh phân cực: thực điều chỉnh LNB cách quay đĩa đến vị trí đạt mức tối ưu tín hiệu phân cực từ vệ tinh phát xuống mà đĩa thu Lyngsat: Một nguồn web cho thơng tin tín hiệu phát đáp vệ tinh Nó sử dụng để lập trình cho máy thu vệ tinh máy đo vệ tinh khả trình SatcoDX8: Nguồn thứ hai cho vệ tinh phát đáp vệ tinh Transponder Frequency: Tần số phát đáp: tần số phát đáp có đơn vị MHz LNA (Low noise Amplifiers): Các khuếch đại có mức nhiễu thấp LNB (Low Noise Block Converter): Bộ chuyển đổi khối có mức nhiễu thấp: phần mạch điện tử đĩa thu vệ tinh dùng để tập hợp tín hiệu hướng vào phần mạch đó, khuếch đại tín hiệu lên chuyển đổi tín hiệu sang dải tần thấp DiSEqC (Điều khiển thiết bị vệ tinh số): Các tiêu chuẩn UTELSAT (European Satellite Telecommunications Satellite Organization) nghiên cứu phát triển để chuyển mạch đĩa thu vệ tinh LNB sử dụng kiện chuyển mạch L.O (Local Oscillator): Bộ dao động nội: tần số sử dụng LNB để chuyển đổi khối tần số phát đáp thành dải tần thấp 11 250 MHz tần số dao động nội đĩa thu DBS 10 750 MHz tần số dao động nội chung LNB băng Ku khác Azimuth: Độ phương vị: vị trí nghiêng đĩa thu (tín hiệu) vệ tinh cho theo đơn vị độ biểu thị la bàn/góc nằm ngang phương Bắc hướng anten, tạo với phương Bắc góc 0,00 tạo với phương Nam góc 1800 80 Elevation: Sự nâng: vị trí lên xuống đĩa thu tín hiệu vệ tinh Góc chùm tín hiệu vệ tinh mặt nằm ngang Skew Tilt (Độ nghiêng, độ dốc): quay đĩa thu vệ tinh hình ovan bên đĩa nâng lên hạ xuống đến phía đối diện để đạt mức thu tối ưu hai tín hiệu vệ tinh sử dụng LNB tách biệt Digital Quality Test (Đo thử chất lượng (tín hiệu vệ tinh) kỹ thuật số): thu tỉ số C/N / phân tích suất sai lỗi bit để cải thiện độ xác xếp thẳng hàng đĩa thu vệ tinh so với mức sử dụng máy đo Digital Satellite Signal Meter (Máy đo tín hiệu vệ tinh kỹ thuật số): Một máy đặc biệt để thu, giải mã cỡ đạt độ khoẻ tín hiệu vệ tinh thơng số quan trọng hơn: tín hiệu C/N và/hoặc BER Tất thơng số tổ hợp vào thành đọc số hố chất lượng tín hiệu Kepler Orbit (Quĩ đạo Kepler): - Quỹ đạo hành tinh hệ mặt trời theo hình elip - Chuyển động Kepler chuyển động tương đối hai vật thể điểm ảnh hưởng lực hấp dẫn Newton chúng với Molnya Orbit (Quĩ đạo Molnya): Quĩ đạo đặt theo tên gọi hệ thống thông tin vệ tinh Liên xô (cũ) lắp đặt, lãnh thổ Liên xô (cũ) nằm bắc bán cầu vĩ độ cao Quĩ đạo Molnya có: - chu kỳ T khoảng 12 giờ, - nửa trục lớn a = 26 556 km; độ nghiêng i = 63,40, - độ lệch tâm e = từ đến 0,75, - độ cao cận điểm = a(1 - e) - Re , - độ cao viễn điểm = a(1+ e) - Re, đó: - bán kính trái đất Re = 6378 km Tundra Orbit: Quĩ đạo Tundra: Quĩ đạo có: 81 - chu kỳ T khoảng 24 giờ, - nửa trục lớn a = 42164 km; - độ nghiêng i = 63,40, - độ lệch tâm e = từ 0,25 đến 0,40, độ cao cận điểm = a(1 - e)-Re , - độ cao viễn điểm = a(1+ e)-Re, đó: - bán kính trái đất Re = 6378 km GEO (Geo-stationary Earth Orbit) Quĩ đạo địa tĩnh: Quĩ đạo trịn có khoảng cách 35.780 km cách xích đạo trái đất Các vệ tinh đặt vào vị trí quĩ đạo ln ln xuất vị trí bầu trời (so với xích đạo) Vị trí vệ tinh biểu thị độ theo hướng Đông (E dương) hướng Tây (W âm) tính từ kinh tuyến Greenwich GTO (Geo-stationary Transfer Orbit) Quĩ đạo chuyển tiếp: Các vệ tinh địa tĩnh thường phóng lên quĩ đạo tạm thời trước chuyển đến quĩ đạo địa tĩnh GEO Polar Orbit (Quĩ đạo cực): quĩ đạo vệ tinh vng góc với mặt phẳng xích đạo qua cực Bắc Nam Clarke belt (Vành đai Clarke): quĩ đạo địa tĩnh, đặt tên sau Arthur Clarke lần phát biểu cần có quĩ đạo để tổ chức mạng truyền thơng tồn cầu với vệ tinh địa tĩnh Apogee (Viễn điểm): điểm quĩ đạo elip, vệ tinh xa trái đất Perigee: Cận điểm: điểm quĩ đạo elip, vệ tinh gần trái đất Apogee Kick Motor (AKM): Động boong vệ tinh có khả kích hoả đưa vệ tinh từ quĩ đạo chuyển tiếp GTO lên quĩ đạo địa tĩnh GEO Geo-synchronous Orbit (GSO): Quĩ đạo đồng với trái đất: Một quĩ đạo có khoảng cách với xích đạo trái đất 35860 km, vị trí đó, vệ tinh quĩ đạo trịn có tốc độ quay với trái đất Quĩ đạo gọi “vòng đai Clarke” LEO (Low Earth Orbit): Quĩ đạo thấp: Quỹ đạo thấp có độ cao từ 500 đến 2000 km tính từ bề mặt tráI đất Các quĩ đạo gần trái đất, vệ tinh phải quay với tốc độ cao để tránh không bị kéo khỏi quĩ đạo 82 sức hút trái đất gây Tại quĩ đạo thấp, vệ tinh quay vòng quanh trái đất với thời gian xấp xỉ 30 phút MEO (Medium Earth Orbit): Quĩ đạo trung bình: Quĩ đạo trung bình có độ cao từ 8000 đến 20 000 km tính từ bề mặt trái đất - Quĩ đạo dành cho vệ tinh phủ cực bắc nam trái đất - Khơng giống quĩ đạo trịn vệ tinh địa tĩnh, quĩ đạo trung bình vệ tinh có hình elip BOL (Begin Of Life): Thời điểm vệ tinh bắt đầu hoạt động EOL (End Of Life): Thời điểm vệ tinh kết thúc hoạt động Carrier to Noise ratio (C/N): Tỷ số biểu thị chất lượng tín hiệu (chất lượng tín hiệu tốt tỉ số C/N lớn) Catalog number: Con số đặc trưng cho vệ tinh NASA quy định COMINT (Communica-tion Intelligence): Tình báo thơng tin: việc chiếm đoạt thơng tin trạm (hoặc vệ tinh) phát tín hiệu thơng tin Coverage: Vùng thu tín hiệu vệ tinh EIRP (Effective Isotropic Radiated Power): Công suất xạ đẳng hướng hiệu dụng: độ đo cường độ tín hiệu từ anten tích cơng suất cấp cho anten độ tăng ích anten anten đẳng hướng Đây trị số kỹ thuật đánh giá cường độ tín hiệu thu anten Inclined Orbit: Quĩ đạo nghiêng (so với mặt phẳng xích đạo): thuật ngữ dùng cho vệ tinh địa tĩnh GEO, vệ tinh quay ổn định theo hướng Bắc Nam Từ Trái đất, vệ tinh rõ với thời gian bầu trời (một phần ngày), vệ tinh lúc xích đạo trái đất, thời gian cịn lại bị che khuất IOL (Inter-Orbit Link): Đường truyền kết nối quĩ đạo Launch id: Con số đặc trưng cho lần phóng vệ tinh LNA (Low Noise Amplifier): Bộ khuếch đại có mức nhiễu thấp PAM (Payload Assist Module): Mô đun trợ giúp tải vệ tinh 83 Transponder: Bộ phát đáp: thiết bị kết hợp chức thu, chuyển đổi tần số phát tín hiệu vệ tinh IDU (Indoor Unit): Cấu kiện VSAT đặt nhà ODU (Outdoor Unit): Cấu kiện VSAT đặt nhà UT (User Terminal): Trạm vệ tinh thuê bao MPEG2 MPEG4 chuẩn nén mã hóa hình ảnh Chuẩn MPEG2: Chuẩn MPEG chuẩn thông dụng Đã sử dụng rộng rãi thập kỉ qua Tuy nhiên, kích thước fle lớn so với chuẩn xuất gần đây, gây khó khăn cho việc truyền liệu Ví dụ MPEG-2, nơi mà nội dung tạo từ nhiều nguồn video ảnh động, đồ họa, văn bản… tổ hợp thành chuỗi khung hình phẳng, khung hình (bao gồm đối tượng người, đồ vật, âm thanh, khung hình…) chia thành phần tử ảnh pixels xử lý đồng thời, giống cảm nhận người thông qua giác quan thực tế Các pixels mã hoá thể tất chúng phần tử ảnh video ảnh động Tại phía thu người sử dụng, q trình giải mã diễn ngược với q trình mã hố khơng khó khăn Vì coi MPEG-2 cơng cụ hiển thị tĩnh, nhà truyền thông truyền phát lại chương trình nhà truyền thơng khác kiện, logo nhà sản xuất chương trình khơng thể loại bỏ Với MPEG-2, bạn bổ sung thêm phần tử đồ hoạ văn vào chương trình hiển thị cuối (theo phương thức chồng lớp), xố bớt đồ hoạ văn có chương trình gốc Chuẩn MPEG-4: Mpeg-4 chuẩn cho ứng dụng MultiMedia Mpeg-4 trở thành tiêu chuẩn cho nén ảnh kỹ thuật truyền hình số, ứng dụng đồ hoạ Video tương tác hai chiều (Games, Videoconferencing) ứng dụng Multimedia tương tác hai chiều (World Wide Web ứng dụng nhằm phân phát liệu Video truyền hình cáp, Internet Video ) Mpeg-4 trở thành tiêu chuẩn công nghệ trình sản xuất, phân phối truy cập vào hệ thống Video Nó góp phần giải vấn đề dung lượng cho thiết bị 84 lưu trữ, giải vấn đề băng thông đường truyền tín hiệu Video kết hợp hai vấn đề Với MPEG-4, đối tượng khác khung hình mơ tả, mã hoá truyền cách riêng biệt đến giải mã dòng ES (Elementary Stream) khác Cũng nhờ xác định, tách xử lý riêng đối tượng (như nhạc nền, âm xa gần, đồ vật, đối tượng ảnh video người hay động vật, khung hình …), nên người sử dụng loại bỏ riêng đối tượng khỏi khn hình Sự tổ hợp lại thành khung hình thực sau giải mã đối tượng H.264 H.264 ( MPEG-4 AVC hay MPEG-4 part 10), phương thức tiên tiến lĩnh vực nén video H.264 cho chất lượng hình ảnh tốt có dung lượng so với chuẩn nén khác H.264 ứng dụng thuật nén video độ phân giải cao (HD) 85 WEBSITES http://weather.msfc.nasa.gov/GOES/ http://science.nasa.gov/iSat/iSAT-text-only/ http://science.nasa.gov/iSat/ http://science.nasa.gov/realtime/jtrack/3d/JTrack3D.html/ http://www.satflare.com/track.asp?q=34602#TOP Trang thông tin vệ tinh http://www.heavens-above.com http://www.fas.org/http://www.fas.org/spp/military/index.html http://www.planet4589.org/space/jsr/jsr.html 86 ... VINASAT 1, VINASAT vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 hoạt động quỹ đạođồng mặt trời 27 II CÁC HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VỆ TINH II.1 Khái niệm hệ thống định vị vệ tinh Hệ thống định vị vệ tinh hệ thống thiết bị... Mỹ cá nhân tham gia phóng vệ tinh cho riêng I.2 Phân loại vệ tinh nhân tạo Có nhiều cách phân loại vệ tinh nhân tạo, song phổ biến phân chia theo chức vệ tinh I.2.1 Vệ tinh thiên văn vệ tinh dùng... vệ tinh làm việc nhịp nhàng gọi chòm vệ tinh Hai chòm vệ tinh dự kiến cung cấp dịch vụ điện thoại vệ tinh, trực tiếp đến nơi xa hệ thống vệ tinh Iridium Globarsatr Hệ thống Iridium có 66 vệ tinh