Xây dựng phần mềm mô phỏng các thông số đường truyền của hệ thống vệ tinh nhỏ quan sát trái đất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Bùi Quang Huy XÂY DỰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CÁC THÔNG SỐ ĐƢỜNG TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG VỆ TINH NHỎ QUAN SÁT TRÁI ĐẤT Chuyên ngành: VâṭlýVô tuyến vàĐiêṇ tư Mã số: 60440105 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đỗ Trung Kiên Hà Nội – Năm 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Cấu trúc tổng quan hệ thống thông tin vệ tin 1.1.1 Phần không gian 1.1.2 Phần mặt đất 1.2 Cấu trúc đặc trưng hệ thống vệ tinh nhỏ 1.2.1 Cấu trúc hệ thống thu phát tín hiệu vệ tinh nhỏ 1.2.2 Cấu trúc hệ thống thu phát tín hiệu trạm mặt đất băng S Chương - 2.1 Đặc điểm tín hiệu thông tin vệ tinh 2.2 Đặc điểm Kênh truyền phân tích tuyến T 2.2.1 Các ảnh hưởng tầng khí quyển đến kênh truyền 2.2.2 Hấp thu p ̣ hân tư 2.2.3 Tổn hao hấp thu m ̣ ưa 2.3 Các tham số tuyến liên lạc thông 2.3.1 Các tham số anten 2.3.2 Đồ thị phương hướng xạ anten 2.3.3 Sự phân cực sóng 2.3.4 Công suất xạ đẳng hướng tương đương 2.3.5 2.3.6 Công suất tiń hiêụ thu đươc ̣ cótinh́ đến tổn hao hấp thu v ̣ àảnh hưởng tầng khiq́ ủn 24 2.3.7 Tính tốn dự trữ tún có tính đến tổn hao khác .25 2.4 Công suất tạp âm đánh giá chất lượng đường truyền 25 2.4.1 Tạp âm tuyến thông tin vệ tinh 25 2.4.2 Chất lượng đường truyền vệ tinh 27 ̀ ̀ ́ Chương - XÂY DỰNG PHÂN MÊM TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SÔ ĐƯỜNG TRUYỀN VƠ TÚN 29 3.1 Các thơng số đầu vào 30 3.2 Một số công thức sư dụng việc tính tốn quỹ đường trùn 31 ́ KÊT LN 39 ̉ ̉̉ DANH MUCC̣ BANG BIÊU: Bảng 1: Tên phân loại sóng vơ tún Bảng 2: Các loại anten sư dụng cho vệ tinh nhỏ Bảng 1: Các hệ số hồi qui để xác định tổn hao sóng vơ tún mưa (ITU-R) 18 Bảng 1: Thông số quỹ đường truyền trạm mặt đất băng S 30 Bảng 2: Các thông số hệ thống thu phát sóng vệ tinh 31 Bảng 3: Độ suy hao khí quyển Hà Nội với tần số tín hiệu TC theo ITU-R P.618-7 33 Bảng 4: Độ suy hao khí quyển Hà Nội với tần số tín hiệu TM theo ITU-R P.618-7 34 DANH MUCC̣ HÌNH ẢNH: Hình 1: Cấu trúc tổng quát hệ thống vệ tinh Hình 2: Cấu trúc hệ thống thu phát tín hiệu vệ tinh nhỏ .10 Hình 3: Trạm mặt đất băng S hệ thống vệ tinh nhỏ Vnredsat-1 11 Hình 1: Lượng nước mưa trung bình hàng năm 19 Hình 1: Lưu đồ thuật tốn tính tốn thơng số đường trùn 29 Hình : Suy hao không gian tự theo độ cao quỹ đạo 35 Hình 3 : Liên g ̣ iữa tỉsốtiń hiêụ tap ̣ âm vàtỉlê b ̣ it lỗi 37 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Vật lý Vô tuyến Điện tư với đề tài “Xây dựng phần mềm mô thông số đƣờng truyền hệ thống vệ tinh nhỏ quan sát Trái Đất” hoàn thành nhờ giúp đỡ, động viên khích lệ thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Qua trang viết tác giả xin gưi lời cảm ơn tới người giúp đỡ tơi thời gian hồn thành luận văn vừa qua Tơi xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy giáo TS Đỗ Trung Kiên trực tiếp tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chỉ bảo thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Xin chân thành cảm ơn KS Trần Anh Đức - đồng nghiệp, chủ nhiệm Đề tài sở - Viện Công nghệ Vũ trụ: “Nghiên cứu làm chủ trình truyền thông vệ tinh Vnredsat-1 Trạm điều khiển mặt đất” tập thể cán Viện Công nghệ Vũ trụ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt nam nơi công tác cung cấp thông tin cần thiết về vệ tinh Vnredsat-1 để giúp hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Khoa học Tự nhiên, khoa Vật lý Bộ môn Vật lý Vô tuyến Điện tư tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học mình Hà Nội, tháng 12 năm 2017 Bùi Quang Huy MỞ ĐẦU Trong thâp ̣ niên gần , hệ thống thông tin vệ tinh ngày phát triển nhanh chóng Hiêṇ với hàng loaṭcác loaịhinh ̀ dicḥ vu d ̣ o vê ̣tinh cung cấp trải rông ̣ tất c ả lĩnh vực từ thông tin truyền thông , dư ̣báo thời tiết, dân đường – đinḥ vi, ̣đánh giágiám sát nguồn tài nguyên , điạ giới lanhh̃ thổ nghiên cứu khoa hoc ̣ Thơng tin vê ̣tinh cóthểcung cấp khơng dicḥ vụ dân mà dịch vụ quốc phịng , an ninh, hàng khơng , hàng hải ,…Ngày nay, công nghê v ̣ ê t ̣ inh đa trơ môṭtrong thươc đo đanh gia trinh đô ̣ ̃h̃ phát triển khoa hoc ̣ công nghê c ̣ ua môṭquốc gia ViêṭNam hiêṇ ởgiai đoaṇ đầu tại, ViêṭNam có 02 vê ̣tinh viên thơng Vinasat -1 (2008) Vinasat -2 (2012) có thể cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phát triển dịch vụ ứng dụng dịch vụ thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, dịch vụ đào tạo y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân biển, cung cấp đường truyền thông tin cho trường hợp khẩn cấp thiên tai, bão lụt, đường truyền cho vùng sâu, vùng xa, hải đảo; 01 vê ̣tinh viên thám Vnredsat -1 (2013) hoạt động quỹ đạo thấp LEO cung c ấp ảnh viên thám vệ tinh độ phân giải cao phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, giám sát , ứng phó với thảm hoạ thiên nhiên biến đổi khí hậu Trong xu thế ngày phát triển công nghệ vệ tinh thế giới, việc sư dụng vệ tinh nhỏ quan sát Trái đất quỹ đạo LEO nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học, lập đồ, giám sát tài nguyên thiên nhiên… trở nên vô phổ biến Để thực tốt nhiệm vụ đó, việc trì đảm bảo kênh thơng tin liên lạc vệ tinh mặt đất vô cần thiết Vì , tính tốn thơng sốđường truyền vê ̣tinh vàtraṃ măṭđất Hò a lac ̣ làmôṭnhiêṃ vu ̣ vàthường xuyên Viện Công nghê ̣Vũtru ̣- Viêṇ Hàn lâm Khoa hoc ̣ vàCông nghê ̣ViêṭNam Kênh liên lạc giúp gưi lệnh điều khiển từ mặt đất lên vệ tinh, đồng thời giúp trạm mặt đất thu nhận liệu đo xa về tình trạng vệ tinh liệu ảnh vệ tinh gưi về Phân tích đánh giá kênh thông tin liên lạc thực thông qua việc tính tốn mơ thơng số đường truyền Các thông số đường truyền bao gồm bảng tính tốn loại tăng ích suy hao, phân tích chi tiết từ nguồn thu phát, nguồn nhiễu, suy hao tín hiệu hiệu ứng xảy tín hiệu đường truyền Các thông số lấy từ nguồn thống kê yêu cầu kỹ thuật hệ thống Tính tốn quỹ đường trùn thực việc tính tốn ước lượng nhằm mục đích đánh giá khả xảy lỗi đường truyền Các thông số đường trùn thường tính tốn với điều kiện hoạt động xấu nhất, ví dụ mặt đất thu tín hiệu từ vệ tinh với góc ngẩng nhỏ nhất, khoảng cách từ vệ tinh tới trạm mặt đất xa nhất, với đầy đủ loại suy hao vệ tinh đường truyền dẫn… để đảm bảo chất lượng đường truyền dẫn thông tin liên lạc vệ tinh mặt đất điều kiện hoạt động Chƣơng - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Cấu trúc tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh Cấu trúc hệ thống truyền tin vệ tinh gồm hai phần: phần không gian phần mặt đất Hình 1: Cấu trúc tổng quát hệ thống vệ tinh 1.1.1 Phần không gian Phần không gian hệ thống truyền tin vệ tinh bao gồm vệ tinh thiết bị đặt vệ tinh hệ thống trang thiết bị đặt mặt đất để kiểm tra theo dõi điều khiển hành trình vệ tinh (cả hệ thống bám, đo đạc điều khiển) Bản thân vệ tinh bao gồm hai phần: Phần thực nhiệm vụ (payload) phần thân vệ tinh (platform) Phần thực nhiệm vụ vệ tinh khác có cấu trúc hồn tồn khác tùy thuộc vào nhiệm vụ vệ tinh quỹ đạo, ví dụ vệ tinh viễn thơng thì payload phát đáp tín hiệu, vệ tinh viễn thám thì payload hệ thống chụp ảnh, radar, vv…Phần thân vệ tinh bao gồm hệ thống phục vụ cho cho payload hoạt động, ví dụ cấu trúc vỏ khung vệ tinh, nguồn cung cấp điện, hệ thống điều khiển nhiệt độ, điểu khiển chuyển hướng, tư thế, quỹ đạo, v.v…[2] Các sóng vơ tuyến truyền từ trạm mặt đất lên vệ tinh gọi tuyến lên (uplink) Vệ tinh thu sóng từ tuyến lên, xư lý, biến đổi tần số, kh́ch đại trùn sóng vơ tún về trạm mặt đất theo tuyến xuống (downlink) Chất lượng liên lạc qua sóng vơ tún xác định tỷ số lượng sóng mang lượng tạp nhiễu C/N tồn tún bao gồm kỹ thuật điều chế mã hóa sư dụng Vệ tinh trường hợp vệ tinh đóng vai trị trạm trung chủn tín hiệu trạm mặt đất xem nút mạng với hai chức sau đây: - Khuếch đại sóng mang thu từ tuyến lên để sư dụng cho việc truyền lại tuyến xuống Cơng suất đầu vào máy thu vệ tinh có u cầu từ 100pW đến nW, cịn cơng suất đầu khuếch đại công suất phát cho tuyến xuống có yêu cầu từ 10 W đến 100W Như độ tăng ích anten phát đáp vệ tinh có yêu cầu từ 100dB đến 130dB Năng lượng sóng mang băng tần xạ đến vùng phủ sóng bề mặt đất theo mức EIRP tươn ứng phủ sóng - Thay đổi tần số sóng mang (giữa thu phát) nhằm tránh phần công suất phát tác động trở lại phía đầu vào đầu thu Khả lọc lọc đầu vào tần số sóng mang tún xuống, có tính đến độ tăng ích thấp anten, cần đảm bảo cách biệt khoảng 150dB Ngoài hai nhiệm vụ chủ yếu thông thường vệ tinh cịn có số chức khác, ví dụ, vệ tinh có nhiều búp sóng búp sóng quét thì phát đáp vệ tinh phải có khả tạo tuyến sóng mang đến vùng điểm phủ sóng yêu cầu Trường hợp đối vưới vệ tinh tái sinh thì phát đáp cịn có chức điều chế giải điều chế Payload vệ tinh viễn thông đặc trưng thông số kỹ thuật sau: - Dải tần công tác - Số lượng phát đáp - Độ rộng dải thông mỡi phát đáp - Phân cực sóng tuyến lên tuyến xuống - Công suất xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) mật độ thông lượng cơng suất tạo biên vùng phủ sóng phục vụ - Mật độ thông lượng công suất bão hòa anten thu vệ tinh (SPD) - Hệ số phẩm chất (G/T) máy thu vệ tinh biên vùng phủ sóng giá trị cực đại - Vùng phủ sóng u cầu - Cơng suất đầu khuếch đại công suất phát - Cấu hình dự phòng cho máy thu khuếch đại công suất phát Băng tần phân bổ cho phát đáp vệ tinh có thể từ vài trăm MHz cho đến vài chục GHz Băng tần thường chia thành băng tần (theo phân định ITU) Hầu hết phát đáp thường thiết kế với dải thông 36MHz, 54 MHz 72 MHz, dải thơng 36 MHz chuẩn dùng phổ biến cho dịch vụ truyền hình băng C (6/4 GHz) Hiện số loại phát đáp có xư lý tín hiệu đưa vào sư dụng có thể cải thiện chất lượng tín hiệu STT Dải tần số – 30 KHz 30 – 300 KHz 300 – 3000 KHz – 30 MHz 30 – 300 MHz Phần mềm tinh́ tốn thơng số đường trùn vơ tuyến đươc ̣ xây dưng ̣ cởsởngôn ngữlâp ̣ trinh̀ Matlab , ngơn ngữ bậc cao, có số lượng hàm lớn cho phép viết chương trình ngắn Các hoạt động tính toán Matlab dựa cấu trúc liệu đơn hay ma trâṇ với c ú pháp đơn giản, chương trình dê vh̃ i ết ngôn ngữ lập trình bậc cao chương trình đại số máy tính khác Matlab cịn ngơn ngữ dịch, tất lệnh có thể thực trực tiếp bổ sung thêm toolbox cho Matlab khả đồ hoạ mạnh dễ dàng kết hợp với tính tốn số Ngồi ra, Matlab cho phép ghép nối với hàm viết ngôn ngữ C Fortran có thể dịch để chạy độc lập ngồi môi trường MatLab Vì vậy, la môṭngôn ̃̀ lĩnh vực khoa học công nghệ riêng 3.1 Các thông số đầu vào - Trạm mặt đất Hồ lạc có thơng số sau: Bảng 1: Thông số quỹ đường truyền trạm mặt đất băng S [3] Các thông số kỹ thuật trạm mặt đất băng S Toạ độ Đường kính mặt phản xạ Băng tần Công suất phát Tỉ số trục Anten Suy hao công nghệ thu trạm mặt đất Suy hao chất lượng phát trạm mặt đất - Vê t ̣ inh nhỏVnredsat -1 với phân hệ RF vệ tinh với thông số vệ tinh liệt kê bảng đây: 30 Bảng 2: Các thông số hệ thống thu phát sóng vệ tinh [3] Thơng số Tần số TC Tần số TM Công suất phát RF vệ tinh Suy hao TM vệ tinh Suy hao TC vệ tinh Tăng ích anten Tỉ số trục anten Tổng suy hao vệ tinh 3.2 Một số cơng thức sử dụng việc tính tốn quỹ đƣờng truyền  Công suất xạ đẳng hướng tương đương EIRP Xét anten đẳng hướng - phát xạ theo hướng Có thể xem anten tâm hình cầu rỡng có bán kính d, cơng suất bề mặt (PFD - power flux density) là: 2 PFD = PT / (4πd ) W/m Các anten có độ tăng ích (Gain) để tập trung công suất vào hướng cần truyền Công suất bề mặt hướng cần truyền tăng lên giá trị G T, tương đương với công suất từ anten đẳng hướng với công suất PTGT Giá trị PTGT cơng suất xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) EIRP = PT + GT (dBW)  Tính tốn công suất nhận Preceive (dB) = Greceive + Gtransmit + Ptransmit + Suy hao trình truyền dẫn (33) Suy hao trình truyền dẫn bao gồm loại suy hao loại khí, mây, mưa khí qủn, suy hao khơng gian tự do, suy hao phân cực anten Suy hao không gian tự do: FSPL (free space path loss) = 20Log(λ/4πd) dB 31  C/No Ta có No = kTN đó: TN = Nhiệt độ tạp âm k = Hằng số Boltzmann (1.38 x 10 -23 k tính theo dB: k = 10log(1.38 x 10 J/K) -23 ) = -228.6 dBW/Hz/K C/No tỉ số sóng mang tạp âm Đơn vị dBHz C / No = PR / (kTN) dBHz Ta có: Cơng suất tín hiệu = lượng bit * số bit: C = EbR Do đó: C / No = R(Eb / No) Tính theo dB: (C / No) = R + (Eb / No)  Độ suy hao phân cực Độ tăng ích anten tính toán quỹ đường truyền tính với phân cực tròn Trong trường hợp xấu nhất, độ suy hao phân cực tính theo cơng thức sau [3]:  (38) P  20.log    Trong tỉ lệ ECROSS/ECO tính từ tỉ lệ trục anten E cross E co Đối với Vnredsat-1: Tỉ lệ trục anten trạm mặt đất 2.0 dB Tỉ lệ trục anten vệ tinh 5.0 dB Ta có: (39) 32 Độ suy hao phân cực: P = 20log (1 – 0.28*0.115) = -0.28 dB Suy hao khí mưa Những suy hao mưa, mây, loại khí, nhấp nháy tín hiệu bao gồm suy giảm tỉ số G/T đánh giá với độ sẵn sàng vệ tinh đạt 99% theo khuyến cáo ITU-R P.618-7 đưa tổ chức ITU [5] Chi tiết tổng kết bảng dưới: Bảng 3.3: Độ suy hao khí quyển Hà Nội với tần số tín hiệu TC theo ITU-R P.618-7 [5] Suy hao khí quyển với đường truyền lên Góc ngẩng Tỉ lệ mưa Mật độ nước Tần số Suy hao loại khí Suy hao mây Suy hao nhấp nháy tín hiệu Suy hao mưa (trung bình theo năm) Suy hao tổng cộng 33 Bảng 3.4: Độ suy hao khí quyển Hà Nội với tần số tín hiệu TM theo ITU-R P.618-7 [5] Suy hao khí qủn với đường trùn xuống Góc ngẩng Tỉ lệ mưa Mật độ nước Tần số Suy hao loại khí Suy hao mây Suy hao nhấp nháy tín hiệu Suy hao mưa (trung bình theo năm) Suy hao tổng cộng Tính tốn thơng số tuyến lên Quỹ đường trùn TC tính tốn với: o - Góc ngẩng 10 o - Tốc độ truyền TC(telecommand): 20 kbps  Độ tăng ích Anten trạm mặt đất băng S Df2 G T    = 34.62 (dB)  c  Công suất xạ đẳng hướng tương đương EIRP = PT + GT + LT = 50 (dBW)  Suy hao không gian tự tuyến lên 34 o Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh 10 F = 20log(2112 x 10 ) + 20log(2048.1 x 10 ) -147.55 = 165.2 dB SPL o Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh F = 20log(2517 x 10 ) + 20log(2048.1 x 10 ) -147.55 = 166.7 dB SPL Từ kết ta thấy: Tổn hao không gian tư d ̣ o truyền song goịla đinḥ luâṭvềty lê ̣nghicḥ vơi binh phương khoang cach ̃́ (1/R ) Bơi vi khoang cach giưa traṃ măṭđất va vê ̣tinh la kha lơn cho không gian tư d ̣ o cac ̣thống thông tin vê xa trai đất la kha lơn ̃́ ̃̉ ̃̀ ̃̀ Trong thông tin vê ̣tinh , lớn Hình 3.2: Suy hao không gian tự theo độ cao quỹ đạo [9]  ̃̀ Công suất đầu vào thu vệ tinh Là tổng công suất xạ đẳng hướng tương đương phát lên từ trạm mặt đất EIRP loại suy hao trình truyền dẫn PR = EIRP(Gr) + Luplink + Fspl + P 35 Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh 10 o = 50 – 0.5 – 165.2 – 0.7 – 10.7 – 0.3 – 4.8 = –132.1 (dB) o Tương tự với trường hợp góc ngẩng ta có cơng suất đầu vào thu vệ tinh –134.5 (dB) Tính tốn thơng số tuyến xuống Quỹ đường trùn TM tính tốn với: o - Góc ngẩng 10 o - Tốc độ truyền TM (Telemetry): 385 kbps  Độ tăng ích Anten vệ tinh GS = -4.4 dB  Công suất xạ vệ tinh EIRP Là tổng công suất đầu thiết bị phát suy hao vệ tinh EIRPsat = PTsat + Lsat + GS = 1.5 – 4.8 – 4.4 = -7.7 dBW  Suy hao không gian tự tuyến xuống FSPL(dB) = 20log(d) + 20log(f) -147.55 Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh 10 o FSPL = 20log(2112 x 10 ) + 20log(2240 x 10 ) -147.55 = 166 dB Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh o FSPL = 20log(2517 x 10 ) + 20log(2048.1 x 10 ) -147.55 = 166.7 dB Qua kết thu ta thấy: Suy hao không gian tự tuyến o lên tuyến xuống trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh là o giống nhau, trường hợp góc ngẩng 10 chênh lệch không đáng kể  Tỉ lệ C/N0 Ta có C/N0 = Preceive /kT 36 ⇔ C/N0 (dB) = Mức tín hiệu đầu vào thiết bị thu + G/T – k C/N0 = Preceive + G/T – 10log(1.38*10-23) ⇔ Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh 10 Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh o o Như ta biết, tỉ số tín hiệu tạp âm số liệu định chất lượng tín hiệu cua b ất kỳ truyền thông nao Đểđanh gia tỉ số C/N mối quan ̣giưa C/N Vơi P ̃́ Ta cóthểviết laịcơng thức sau: (42) SNRC/N0 Và có thể biểu diễn qua biểu đồ đây: SNR(dBHz) SNR SNR 20 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Hình 3: Liên ̣giưa ti sốtin hiêụ tap ̣ âm va ti lê Như vâỵ C/N tính tốn C/N 37 o o 10 cho ăng ten la ̃̀ nằm khoang tư 0.1 ~ 0.2 ̃̉  Eb/N0 Eb/N0 = C/N0 – R – Suy hao thiết bị Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh o 10 Eb/N0 = 64.1 – 2.0 – 10log(384.6 x 10 ) = 6.3 Với trường hợp góc ngẩng trạm mặt đất vệ tinh o Eb/N0 = 61.7 – 2.0 – 10log(384.6 x 10 ) = 3.8 Như Eb/N0 phụ thuộc vào tỉ số C/N0 Từ kết tính tốn thơng số ta thu nhận xét sau: Thơng qua tính tốn thông số đường truyền vô tuyến hệ truyền tin trạm mặt đất - vệ tinh nhỏ ta có thể thấy suy hao khơng gian tự chiếm phần lớn quỹ đường truyền tuyến lên tún xuống vì tính tốn thiết kế đường trùn vệ tinh cần tính tốn cơng suất phát thiết bị đủ lớn đề bù đắp suy hao tín hiệu truyền từ khoảng cách từ bề mặt đất đến vệ tinh Mặt khác, để nâng cao chất lượng đường truyền, cách đơn giản dễ thực sư dụng ăng ten trạm mặt đất có độ tăng ích cơng suất xạ đẳng hướng tương đương lớn 38 ́ KÊT LUÂN Từ phần mềm tính tốn thơng số đường trùn xây dựng, khảo sát loại suy hao sau: suy hao không gian tự do, suy hao phân cực, tổng suy hao khí qủn Trong đó, suy hao không gian tự chiếm phần lớn quỹ đường truyền tún lên tún xuống vì tính tốn thiết kế đường trùn vệ tinh cần tính tốn cơng suất phát thiết bị đủ lớn đề bù đắp suy hao tín hiệu truyền từ khoảng cách từ bề mặt đất đến vệ tinh Mặt khác, để nâng cao chất lượng đường truyền, cách đơn giản dễ thực sư dụng ăng ten trạm mặt đất có độ tăng ích cơng suất xạ đẳng hướng tương đương lớn Nhằm trì kênh liên kết thông tin ổn định vệ tinh trạm mặt đất, phân tích tính tốn thơng số đường truyền công việc không thể thiếu Các thơng số thường tính tốn điều kiện xấu Giá trị độ dự phòng thu cần phải đạt giá trị dương, giúp đảm bảo đường truyền thông tin liên lạc kết nối vệ tinh trạm mặt đất hoạt động tốt điều kiện Phần mềm tính tốn thơng số đường trùn xây dựng có khả tính tốn quỹ đường truyền TM từ vệ tinh xuống trạm mặt đất quỹ đường truyền TC từ mặt đất lên vệ tinh Cơng cu ̣ tinh ́ tốn giúp việc phân tích thơng số thực cách nhanh chóng xác, góp phần trì đảm bảo kênh thông tin liên lạc ổn định vệ tinh trạm mặt đất 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Thái Hồng Nhị (2008), Hệ thống thông tin vệ tinh, NXB Bưu Điện, Hà Nội [2] Trần Mạnh Tuấn (2007), Công nghệ Vệ tinh, NXB Khoa hoc ̣ Kỹthuâṭ , Hà Nội [3] nội Tài liệu kỹ thuật hệ thống Vnredsat-1, Viện Công nghệ Vũ trụ, Hà Tiếng Anh [4] The ITU Radiocommunication Assembly, “Maximum permissible level of off-axis e.i.r.p density from very small aperture terminals (VSATs)”, Recommendation ITU-R S.728-1, 1995 [5] The ITU Radiocommunication Assembly, “Propagation data and prediction methods required for the design of Earth-space telecommunication systems”, Recommendation ITU-R P.618-7, 2001 [6] Bruce A Blevins, Small Satellite Antennas, http://www.antdevco.com [7] Aws Al-Qaisi (2012), Signal-To-Noise-Ratio of Signal Acquisition In Global Navigation Satellite System Receiver, Computer Engineering and Intelligent Systems, ISSN 2222-1719 (Paper), Vol 3, No.8, 2012 [8] http://dripsproject.com/2010/11/map-of-world-rainfall/ [9] Marcos Arias, Fernando Aguado (2016), Small Satellite Link Budget Calculation, Universidade de Vigo and CINAE, Santiago de Chile, 2016 [10] https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite- missions/v-w-x-y-z/vnredsat-1 [11] Randy H Katz (1996), Mobile Satellite Systems, University of California, BerkeleyBerkeley, CA 94720-1776, 1996 [12] Enserink, Scott Warren (2012), Analysis and Mitigation of Tropospheric Effects on Ka Band Satellite Signals, UCLA Electronic Theses and Dissertations, University of California, 2012 40 ... dẫn thông tin liên lạc vệ tinh mặt đất điều kiện hoạt động Chƣơng - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Cấu trúc tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh Cấu trúc hệ thống truyền tin vệ tinh. .. hai phần: phần không gian phần mặt đất Hình 1: Cấu trúc tổng quát hệ thống vệ tinh 1.1.1 Phần không gian Phần không gian hệ thống truyền tin vệ tinh bao gồm vệ tinh thiết bị đặt vệ tinh hệ thống. .. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Cấu trúc tổng quan hệ thống thông tin vệ tin 1.1.1 Phần không gian 1.1.2 Phần mặt đất 1.2 Cấu trúc đặc trưng hệ thống vệ tinh nhỏ