0

Đề cương THÔNG TIN VỆ TINH

33 2 0
  • Đề cương THÔNG TIN VỆ TINH

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/09/2021, 21:44

Câu 1. Trình bày đặc điểm chính của 3 Định luật của Kepler và ý nghĩa của chúng (liên quan đến sự chuyển động của vệ tinh trên quỹ đạo)?• Định luật kepler I: Vệ tinh chuyển động vòng quanh trái đất theo một quỹ đạo ellip với tâm trái đất nằm ở một trong hai tiêu điểm của ellip. Điểm xa nhất của quỹ đạo so với tâm trái đất nằm ở 1 tiêu điểm gọi là viễn điểm, còn điểm gần nhất của quỹ đạo đgl cận điểm.Câu 3. Đặc điểm quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh? Giải thích quỹ đạo này là duy nhất?Đặc điểm:+ GEO – Geostatinary Earth Orbit (quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh: một vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh sẽ trở nên bất động so với mặt đất):Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng 36.000km so với đường xích đạo, vệ tinh loại này bay xung quanh quả đất một vòng mất 24h. Do chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ quay của trái đất xung quanh trục của nó theo hướng Đông cùng với hướng quay của trái đất, bởi vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ mặt đất, do đó nó được gọi là vệ tinh địa tĩnh. Bởi vì một vệ tinh địa tĩnh có thể đảm bảo thông tin ổn định liên tục nên có nhiều ưu điểm hơn vệ tinh quỹ đạo thấp dùng làm vệ tinh thông tin•Vệ tinh phải quay theo hướng đông với tốc độ quay bằng tốc độ quay của trái đất (nếu vệ tinh là tĩnh thì nó phải quay cùng tốc độ với trái đất)•Quỹ đạo là đường tròn (được rút ra từ định luật kepler II. Tốc độ ko đổi có nghĩa là vệ tinh phải quét các diện tích như nhau trong các khoảng thời gian như nhau và điều này xảy ra với quỹ đạo tròn (e=0))•Góc nghiêng của quỹ đạo bằng 0 (dựa trên điều kiện rằng mọi sự nghiêng đều dẫn đến vệ tinh chuyển động theo hướng bắc và nam vì thế nó kp là địa tĩnh. Chỉ có góc nghiêng bằng 0 mới tránh khỏi việc vệ tinh chuyển động sang bắc hoặc nam và điều này có nghĩa là quỹ đạo nằm trong mp qua xích đạo trái đất. tức là quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh trùng với mp xích đạo nên quỹ địa tĩnh chỉ có 1) Đề cương THƠNG TIN VỆ TINH Câu Trình bày đặc điểm Định luật Kepler ý nghĩa chúng (liên quan đến chuyển động vệ tinh quỹ đạo)? Định luật kepler I: Vệ tinh chuyển động vòng quanh trái đất theo quỹ đạo ellip với tâm trái đất • - nằm hai tiêu điểm ellip Điểm xa quỹ đạo so với tâm trái đất nằm tiêu điểm gọi viễn điểm, điểm gần quỹ đạo đgl cận điểm - Tiêu điểm F1, F2, bán trục a bán trục phụ b ellip Độ lệch tâm e: e= < e < 1, e =  quỹ đạo trịn - • - Ý NGHĨA: + vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo tròn or ellip + tâm trái đất nằm tiêu điểm quỹ đạo ellip + e = quỹ đạo vệ tinh quỹ đạo tròn tâm quỹ đạo trùng với tâm trái đất Định luật Kepler II: Vệ tinh chuyển động theo quỹ đạo với vận tốc thay đổi cho đường nối tâm trái đất vệ tinh quét diện tích vệ tinh chuyển động thời gian - Nếu coi vệ tinh chuyển dịch quãng đường d1 d2 (m) 1s diện tích A1 A2 Do d1 d3 tốc độ bay vệ tinh nên từ định luật diện tích này, ta rút tốc độ bay d2 < d1  vệ tinh phải nhiều thời gian để bay hết quãng đường cho trước cách xa đất Thuộc tính sử dụng để tăng khoảng thời gian mà vệ tinh nhìn thấy vùng quy định đất - Ý NGHĨA : + vệ tinh chuyển động nhanh vùng cận điểm chuyển động chậm viễn điểm, chuyển động quỹ đạo hình trịn • Định luật Kepler III: - Bình phương thời gian chu kỳ quỹ đạo vệ tinh tỉ lệ bậc ba với bán trục lớn a=A P – thời gian chu kỳ vệ tinh (phút) a – bán kính trục lớn () A – hệ số tỉ lệ r = 6378 + h ; r – bán kính quỹ đạo vệ tính (km) h – độ cao vệ tinh với bề mặt trái đất (km) - Ý NGHĨA: + bán kính quỹ đạo lớn chu kỳ quay vệ tinh lớn (chu kỳ quay vệ tinh địa tĩnh lớn nhất) Câu Khái niệm quỹ đạo vệ tinh, phân loại đặc điểm dạng quỹ đạo ứng dụng thông tin vệ tinh? - Quỹ đạo vệ tinh chuyển động vệ tinh vòng quanh trái đất theo quy luật - mặt phẳng quỹ đạo qua tâm Có dạng quỹ đạo vệ tính: quỹ đạo ellip quỹ đạo trịn + quỹ đạo ellip : HEO (các hệ thống quỹ đạo ellip cao)vùng phủ sóng từ vĩ độ trug bình đến vĩ độ cao với vệ tinh Quỹ đạo ellip nghiêng góc anpha so với xích đạo, có viễn điểm cực bắc (> 40000km) vệ tinh bay tốc độ chậm, cận điểm nam cực (khoảng 500km ) vệ tinh bay tốc độ nhanh Bắc cực dễ dị tìm bám vẹ tinh, thời gian sử dung/ ngày lớn -> ưu tiên thông tin cho bắc cực + quỹ đạo tròn : quỹ đạo cực nghiêng (quỹ đạo thấp [LEO], quỹ đạo trung bình [MEO])vùng phủ sóng rộng tồn cầu y/cầu nhiều vệ tinh Vệ tinh bay dộ cao thấp(vài trăm đến - trục nghìn km), cường độ tín hiệu lớn,vệ tinh bay tốc độ cao([],[]), thời gian phủ ngắn -> cần nhiều vệ tinh, ưu điểm (trễ t/h nhỏ, giá thành đưa vệ tinh lên quỹ đạo rẻ, sử dụng truyền hình, thoại, di động vệ tinh, GPS); quỹ đạo xích đạo, quỹ đạo đồng bộ, quỹ đạo địa tĩnh (GEO)phủ sóng tồn cầu với ba vệ tinh Bán kính quỹ Chu kỳ (h) đạo (km) LEO (Low 500-1000 1.6-1.8 Earth Orbit) MEO (Medium 5000-12000 5-12 Earth Orbit) Tần số (GHz) ứng dụng 1-2.5 iridium 1.2-1.66 GEO (Geostatinary Earth Orbit) 2-18 NAVSTAR (GPS) TT di động radio Arabsat, intelsat, etc 36000 24 Câu Đặc điểm quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh? Giải thích quỹ đạo nhất? - Đặc điểm: + GEO – Geostatinary Earth Orbit (quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh: vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh trở nên bất động so với mặt đất): Vệ tinh địa tĩnh vệ tinh phóng lên quỹ đạo trịn độ cao khoảng 36.000km so với đường xích đạo, vệ tinh loại bay xung quanh đất vòng 24h Do chu kỳ bay vệ tinh chu kỳ quay trái đất xung quanh trục theo hướng Đông với hướng quay trái đất, vệ tinh dường đứng yên quan sát từ mặt đất, gọi vệ tinh địa tĩnh Bởi vệ tinh địa tĩnh đảm bảo thông tin ổn định liên tục nên có nhiều ưu điểm vệ tinh quỹ đạo thấp dùng làm vệ tinh thơng tin • Vệ tinh phải quay theo hướng đông với tốc độ quay tốc độ quay trái đất (nếu vệ tinh tĩnh phải quay tốc độ với trái • đất) Quỹ đạo đường tròn (được rút từ định luật kepler II Tốc độ ko đổi có nghĩa vệ tinh phải quét diện tích • khoảng thời gian điều xảy với quỹ đạo trịn (e=0)) Góc nghiêng quỹ đạo (dựa điều kiện nghiêng dẫn đến vệ tinh chuyển động theo hướng bắc nam kp địa tĩnh Chỉ có góc nghiêng tránh khỏi việc vệ tinh chuyển động sang bắc nam điều có nghĩa quỹ đạo nằm mp qua xích đạo trái đất tức quỹ đạo vệ • tinh địa tĩnh trùng với mp xích đạo nên quỹ địa tĩnh có 1) Thời gian giữ chậm nhỏ vịng hành trình tín hiệu qua v tinh: ã t = (s) (t > 2ữ4 lần) chu vi quỹ đạo C = 2.pi.r (km) tốc độ bay GEO: v = C/24h Vùng phủ sóng TTVT (Footprint): diện tích bề mặt trái đất nhận (truyền) t/h thơng qua vệ tinh (k/vực giao bề mặt trái đất sóng phát từ anten vệ tinh) Phụ thuộc vào dạng, độ cao quỹ đạo vệ tinh, thời gian loại anten sử dụng trê vệ tinh Càng xa trung tâm footprint t/h yếu (kích thước cơng suất phát • anten phải tăng lớn vùng phủ sóng rộng) Vùng phụ k phụ thuộc vào thời gian, diện tích vùng phủ = 45% diện • tích trái đất Ưu điểm: vệ tinh cố định (-> trạm mặt đất k cần bám, liên lạc 24h/ngày); không cần chuyển giao ISL (Intersatellite links) vệ tinh; ảnh hưởng dịch doppler k đáng kể; vùng phủ sóng rộng > • 42% diện tích bề mặt trái đất Nhược điểm: trì quỹ đạo tốn phức tạp (do tồn nhiều lực hấp dẫn: mặt trời, mặt trăng, ); có quỹ đạo; trễ lớn độ cao (500-600 ms); ycau cs MF lớn độ nhạy máy thu nhỏ tổn hao đường truyền (gần 200dB); đưa vệ tinh quỹ đạo xác khó, tốn kém; ko phủ sóng vùng địa cực (vĩ độ > 83) Câu Đặc điểm băng tần C Ku phân bổ cho TT vệ tinh, mối quan hệ tần số đường lên (fU) tần số đường xuống (fD) sở lựa chọn? + dải tần 1-10 GHz đgl cửa sổ vô tuyến + suy hao (do tầng điện ly tầng đối lưu) nhỏ  suy hao truyền sóng gần suy hao trog KG tự + dùng cửa sổ vô tuyến cho vi ba mặt đất cần thiết mở rộng cho TTVT cần có nhiều băng tần dùng cho TTVT Băng tần C (6/4GHz): Theo tiêu chuẩn: độ rộng băng 500MHz, (5,925-6,425)GHz / (3,7- • - 4,2)GHz - Theo mở rộng: độ rộng băng 575MHz, (5,85-6,425)GHz / (3,625- - 4,2)GHz Nằm khoảng cửa sổ vô tuyến  bị suy hao khí đất cx trog đk khí tượng mưa, sương mù,  sử - dụng Kích thước chảo anten lớn Sử dụng cho nhiều hệ thống thông tin vi ba mặt đất, TTVT - intelsat, vệ tinh nội địa, Gần tải gây nhiễu cho hệ thống khác  chống xung đột - tần số Có tần số tuyến trùng với tần số đường chuyển tiếp viba mặt đất phải có biện pháp chống xung đột t/h nhằm chống nhiễu  cần phân phối vị trí quỹ đạo băng tần sử dụng cách - hợp lý • Băng tần Ku(14/12GHz or 14/11GHz) Theo tiêu chuẩn: độ rộng băng 500MHz, (14-14,5)GHz / (11,7-12,2)GHz Theo mở rộng: độ rộng băng 250MHz, (14-14,5)GHz / (10,95-11,2)GHz (14-14,5)GHz / (11,45-11,7)GHz - - Kích thước anten nhỏ (=1/3 so với C)  thích hợp cho động Ít bị hạn chế mặt kỹ thuật, triển khai kết nối nhanh với vệ tinh truyền tín hiệu Dùng TTVT nội địa, viễn thơng công cộng Hạn chế chất lượng chịu ảnh hưởng nhiều thời tiết • Mqh tần số uplink downlink Để tránh ảnh hưởng t/h đường lên t/h đường xuống cần phải có phân biệt tần số đường truyền để tránh tượng tự - kích Tần số đường lên (uplink) lớn tần số đường xuống (downlink): đường lên t/h bị suy hao nhiều (f lơn suy hao lớn E=h.f) lại bù dễ dàng trạm mặt đất mặt khác truyền từ vệ tinh xuống mặt đất với khoảng cách xa ln có yếu tố gây suy hao fd lớn y/cầu cs phát vệ tinh lớn  độ phức tạp t/bị, kích thước linh kiện tăng nên trọng lượng t/bị gồm nguồn cung cấp lớn phí cho t/bị cao (ứng dụng VINASAT1, 2) Câu Những đặc điểm đa truy nhập TT vệ tinh: mục đích, phân loại so sánh loại đa truy nhập FDMA, TDMA CDMA? - Đa truy nhập TTVT giải pháp thực cho nhiều trạm mặt đất truy nhập tới vệ tinh (1 nút), truy cập tới phát đáp t/h k bị tranh chấp hay gây nhiễu lẫn + phát đáp gồm tập hợp khối nối với để tạo nên kênh - - thông tin anten thu anten phát vệ tinh thơng tin Mục đích: tăng hiệu sử dụng tài nguyên băng tần ấn định cho hệ thống (tăng số lượng trạm mặt đất mà hệ thống phục vụ được) Phân loại: • FDMA (Frequency Division Multiple Access): phương thức đa truy nhập ứng dụng TTVT, theo phg thức đa truy nhập phân chia theo tần số, băng thông kênh, phát đáp chia thành băng ấn định cho sóng mang phát từ trạm mặt đất + băng thông (bandwidth) k/năng truyền liệu tối đa đơn • vị thời gian đường kết nối vật lý Đơn vị bps TDMA(Time Division Multiple Access): kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian khung thời gian chia thành khe thời gian(time slot), trạm mặt đất ấn định khe thời gian nhát định gọi cụm (burst),độ rộng khe tỉ lệ với lưu lượng trạm mặt đất, cụm phải có khe thời gian bảo vệ để cụm k chồng lấn lên nhau, sóng mang đặc trưng cho cụm chiếm tồn dải thơng hệ thống • CDMA (Code Division Multiple Access) đa truy nhập phân chia theo mã, sóng mag khác có tần số sóng mang phải có mã để phân biệt với sóng mang khác, trạm mạng phát liên tục phát băng tần Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm FDMA Kỹ thuật thực đơn giản, k cần đồng Được sử dụng rộng rãi chịu nhược điểm Còn tồn lâu dài đầu tư khứ ưu điểm khai thác quen thuộc bao gồm việc k cần đồng TDMA Hiệu sử dụng phổ tần lớn, hiệu suất truyên dẫn cao có nhiều truy nhập kp khống chế cs phát trạm gốc all trạm phát t/h có f nguồn đích nên đơn giản hóa việc điều hưởng phù hợp với hệ thống truyền dẫn Chịu tạp nhiễu, méo, bảo mật tốt chịu thay đổi thông số khác đường truyền k đòi hỏi đồng trạm hệ thống -> trạm truy nhập hệ thống thời điểm dung lượng cao, quy hoạch mạng đơn giản dùng chung f Nhiễu kênh lân cận điều chế giao thoa ->cần điều chỉnh cs trạm phát mặt đất (làm việc điểm lùi cs chế độ đa sóng mag) Lãng phí băng tần, thiếu tính linh hoạt lặp lại cấu hình ->k/năng đáp ứng vệ tinh thấp có nhiều y/cầu truy nhập Là kỹ thuật truy nhập cũ y/cầu đồng thời gian hệ thống c/xác, để thực y/cầu người ta thường sử dụng trạm mặt đất tham chiếu or trạm chuẩn để phát đồng trạm mặt đất k sử dụng hết dung lượng cấp gây lãng phí tài nguyên Độ rộng băng tần truyền dẫn y/cầu cao Xử lý t/h phức tạp CDMA Câu Đặc điểm đa truy nhập MF-TDMA TT vệ tinh mơ hình ứng dụng mạng VSAT? + đa truy nhập phân chia theo thời gian nhiều tần số + hệ thống sử sử dụng quân sự, thông tin quy mô vừa cx thông tin nội phủ + hệ thống thơng tin vệ tinh MF-TDMA tích hợp FDMA TDMA  có lợi FDMA TDMA cho phép dễ dàng mở rộng số thuê bao dung lượng dịch vụ, giải pháp mạng mềm dẻo, phân bổ nguồn động tỷ lệ sử dụng cao - - Ưu điểm: + sử dụng hiệu băng thông + cho phép phân chia tài nguyên mạng cách linh hoạt + tăng tính bảo mật mạng Nhược điểm: + tính phức tạp thiết bị cao +vận hành quản lý phức tạp Câu Đặc điểm cấu trúc trạm mặt đất (SES) thu-phát hệ thống thông tin vệ tinh, chức khối trạm? - Trạm mặt đất SES (Satellite Earth Station): + Nhận luồng tín hiệu dạng số hay tương tự từ mạng mặt đất xử lý phát tần số ấn định trước với mức công suất yêu cầu đến vệ tinh + Thu tín hiệu cao tần ấn định cho trạm, xử lý thành luồng tín hiệu băng tần gốc để đưa tới mạng mặt đất - Thành phần: SES gồm t/bị, hệ thống để thực kết nối kênh thông tin mặt đất với vệ tinh + hệ thống (phân hệ) anten + TB phát thu SCT: LNA(bộ KĐ tạp âm thấp-Low Noise Amplifier), HPA(bộ KĐ cs cao-High Power Amplifier) + TB biến đổi tần số uplink downlink - Anten parabol gồm hai phận chủ yếu gương phản xạ hay chảo phản xạ hình parabol phần tử tích cực gọi chiếu xạ (BCX) thực chất BCX anten sơ cấp (có thể dipol, dàn dipol or anten loa), xạ SĐT huongs chảo parabol phản xạ gương phản xạ t/bị thụ động, có nhiệm vụ phản xạ lượng sóng tập trung vào búp sóng hẹp theo hướng ngược lại sóng phản xạ theo hướng ngược lại sóng - phẳng có mặt sóng đồng pha mặt gương Ưu điểm: + tia sóng ss vào mặt phản xạ vg góc với mặt p/xạ hội tụ lại tiêu điểm mặt p/xạ + tia sóng xuất phát từ tiêu điểm tới mặt p/xạ tạo tia - p/xạ ss vơi  Rất phù hợp với đường truyenf sóng TTVT địa tĩnh Nhược điểm: + y.cầu độ c/xác khí lắp đặt cao + dễ tạo vùng tối anten nhận truyền t/h + dễ tạo lớp nước mưa mỏng láng bề mặt anten  lệch tia sóng (k/xạ) phía phát + gây lực cản lớn có gió to  ảnh hưởng mạnh tới hệ thống - di động vệ tinh Phân loại: + anten đối xứng có hội tụ đặt tiêu điểm + anten đối xứng hai gương + anten lệch đơn + anten lệch kép • Anten parabol p/xạ lần: + cấu tạo đơn giản giá thành thấp + xạ đơn hướng, tính hướng hẹp, hệ số tăng ích cao + nhược điểm: BCX đặt đỉnh gương  hệ thống đỡ có kết cấu phức tạp, cồng kềnh, chắn phần sóng p/xạ từ gương, gây hiệu ứng che tối làm méo đồ thị tính hướng, tăng búp phụ làm giảm hiệu suất anten Fide tiếp sóng cho BCX dài gây nên tổn hao tạp âm lớn  Không sử dụng SES thông thường mà sử dụng chủ yếu trạm thu trạm nhỏ, dung lượng thấp Câu 17.Các đặc điểm cấu trúc ứng dụng anten Casegrain TT vệ tinh? - Anten đối xứng hai gương (casegrain): có thêm gương phản xạ phụ vào gương phản xạ chính,hệ số tăng ích nâng cao…cải tiến quan rút ngắn khoảng cách máy phát phần xạ Nhược: vùng tối nhiều + gương đỉnh với đường kính lớn parabol, gương phụ nhỏ - hypebol đặt cho tiêu điểm hai gương trùng Anten casegrain có tác dụng anten gương parabol có ưu điểm kích thước theo hướng trục quang ngắn (một đoạn = tiêu cự gương hypebol), BCX đặt gần đỉnh gương parabol nên giá đỡ đơn giản fide tiếp sóng ngắn tổn hao tạp âm nhỏ - Được ứng dụng phổ biến cho SES thông thường với anten có kích thước trung bình lớn Câu 18.Phân tích tham số trạm mặt đất: EIRP G/T vấn đề kỹthuật thiết kế tuyến lên xuống cho TT vệ tinh? - Trong TTVT, công suất xạ máy phát anten đặc trưng tham số cs xạ đẳng hướng tương đương EIRP EIRP = cs đầu MF đưa vào anten : HSKĐ anten phát Nếu bỏ qua suy hao fido nối từ MF đến anten Cơng suất xạ đẳng hướng tương đương công suất phát xạ với anten vô hướng, trường hợp coi Biểu thức EIRP tính theo dB : EIRP (dBw) = 10lg () EIRP (dBw) = EIRP (dBm) = 10lg+10lg Câu 19.Các tham số anten Parabol (búp sóng nửa cơng suất θ3dB độ tăng ích Gmax): định nghĩa, chúng liên quan đến băng tần ứng dụng kích thước anten? - Hệ số tăng ích (độ lợi ) G anten parabol: = (dB) η : hiệu suất anten (0,55 – 0,7), phụ thuộc vào chất liệu cấu trúc hình dáng anten D: đường kính anten D/λ : hệ số ảnh hưởng đến băng tần kích thước anten (đường kính hiệu dụng điện) Đường kính lớn hệ số khuếch đại cao, tần số lớn hệ số khuếch đại cao nên ta phải cân đối - để phù hợp với dải tần Khi tham chiếu với anten đẳng hướng đơn vị dBi = 10lgG(dB) Độ rộng búp sóng nửa cơng suất : góc hợp hướng độ lợi giảm ½ so với độ lợi anten trục búp sóng = 70 λ/D (độ)  Khi đường kính anten tăng nhỏ nên lượng tập chung búp sóng cao Tỷ số D/λ coi hệ số chủ chốt phương trình trên: Hệ số K/Đ tỷ lệ thuận với (D/λ)^2 độ rộng búp sóng tỷ lệ nghịch với D/λ Vì hệ số K/Đ tăng độ rộng búp sóng hẹp = cách tăng kích thước phản xạ giảm bước sóng.Các phản xạ kích thước lớn phản xạ băng 6/4 GHz Các phản xạ băng tần 14/12GHz với hiệu có kích thước nhỏ nhiều - Mqh = (dB) Câu 20.Các loại suy hao ảnh hưởng tới chất lượng kênh thông tin vệ tinh giải pháp giảm ảnh hưởng suy hao đồng chỉnh anten? - Suy hao không gian tự do: thông tin vệ tinh địa tĩnh độ cao 35,768 km, cự ly thông tin cho tuyến lên hay xuống gần 35,768km cự ly truyền sóng thơng tin vệ tinh lớn nên suy hao KG tự suy hao lớn = d(km): chiều dài tuyến lên hay xuống (dB)=10lg - Suy hao tầng đối lưu: Tầng đối lưu lớp khí nằm sát mặt đất lên đến độ cao (10km-15km) (theo quy định tầng đối lưu tiêu chuẩn), bao gồm chất khí hấp thụ sóng gây suy hao nước, Oxy, Ozon, Cacbonic Suy hao phụ thuộc nhiều vào tần số góc ngẩng anten đáng kể tần số công tác từ 10GHz trở lên, nghĩa công tác băng Ku (14/12GHz) hay băng Ka (30/20GHz) Anten có góc ngẩng lớn suy hao tầng đối lưu nhỏ, đường truyền sóng tầng đối lưu ngắn Tại tần số 21GHz 60GHz có suy hao cực đại, cộng hưởng hấp - thụ phân tử nước Oxy Suy hao tầng điện ly: Tầng điện ly lớp khí nằm độ cao khoảng 60km đến 400km, bị ion hố mạnh nên lớp khí độ cao bao gồm chủ yếu điện tử tự do, ion âm dương nên gọi tầng điện ly Sự hấp thụ sóng tầng điện ly giảm tần số - tăng, tần số 600MHz hấp thụ khơng đáng kể Suy hao thời tiết: Suy hao điều kiện thời tiết mây, mưa, sương mù, suy hao phụ thuộc vào nhiều yếu tố cường độ mưa hay sương mù, vào tần số, vào chiều dài quãng đường sóng - mưa, chiều dài phụ thuộc vào góc ngẩng anten Suy hao đặt anten chưa đúng: Khi anten phát thu lệch tạo suy hao búp anten thu hướng khơng chùm tia phát xạ anten phát Thường suy hao đặt anten chưa từ 0,8 đến dB - Suy hao thiết bị phát thu: Suy hao thiết bị phát thu gọi suy hao hệ thống fiđơ - Suy hao phân cực không đối xứng: Suy hao phân cực không đối xứng xảy anten thu không hướng với phân cực sóng nhận Vớí đường truyền phân cực trịn, sóng phát phân cực trịn trục anten phát trở thành elip khỏi trục anten Khi truyền qua bầu khí làm thay đổi phân cực tròn thành phân cực elip Còn đường truyền phân cực thẳng sóng bị quay mặt phẳng phân cực đường truyền qua khí quyển, anten thu khơng cịn mặt phẳng phân cực sóng đứng sóng tới Suy hao lệch phân cực thường 0,1dB • giải pháp giảm ảnh hưởng suy hao đồng chỉnh anten câu 21.Các loại suy hao ảnh hưởng tới chất lượng kênh thông tin vệ tinh giải pháp tự động điều chỉnh công suất đường lên giảm ảnh hưởng mưa? - Phần câu 20: • giải pháp tự động điều chỉnh công suất đường lên giảm ảnh hưởng mưa câu 22.Vùng phủ trạm không gian: khái niệm, phân loại đặc điểm liên quan? - Vùng phủ (footprints): vùng giao bề mặt trái đất - búp sóng phát từ phát đáp anten vệ tinh Búp sóng (beams): tập trung công suất vệ tinh vào - vùng định trước trái đất Mỗi vệ tinh có vùng phủ riêng Hình dạng vùng phủ phụ - thuộc vào dạng, độ cao quỹ đạo loại anten sử dụng Có loại: + Earth or Global Beam (tồn cầu): phủ tới 42% diện tích bề mặt trái đất + Hemispherical Beam (bán cầu): phủ tới 20% diện tích bề mặt trái đất + Zonal Beam (khu vực): phủ (3.3) CT để lập phương trình đo KT đo tọa độ tương đối GPS, điều quan trọng ta phải khử thành phần hệ thống p(t), s(t) t • Các nguồn sai số giải pháp: Sai số đồng hồ: Đây sai số đồng hồ vệ tinh, đồng hồ máy thu không đồng chúng Đồng hồ vệ tinh trạm điều khiển mặt đất theo dõi phát có sai lệch trạm phát tín hiệu thị thơng báo số cải cho máy thu GPS biết để sử lý Để làm giảm ảnh hưởng sai số đồng hồ vệ tinh máy thu, người ta sử dụng hiệu trị đo vệ tinh trạm • quan sát Sai số quỹ đạo vệ tinh: Tọa độ điểm đo GPS tính dựa vào vị trí biết vệ tinh Người ta sử dụng phải dựa vào lịch thông báo tọa độ vệ tinh mà theo lịch tọa độ vệ tinh bị sai số Do sử dụng quỹ đạo vệ tinh xác đạt kết định vị tốt Có hai phương án nhằm hồn thiện thông tin quỹ đạo vệ tinh: - Sử dụng trạm mặt đất có vị trí xác làm điểm chuẩn để tinh chỉnh quỹ đạo vệ tinh dành cho công tác đo đạc đặc biệt - Thu nhận lịch vệ tinh xác từ Dịch vụ địa học GPS Quốc tế ( The International GPS Service for Geodynamics – IGS) Cơ quan IGS sử dụng mạng lưới gồm 70 trạm theo dõi tinh chỉnh quỹ đạo vệ tinh Hệ thống cho thông tin quỹ đạo ưu việt so với lịch vệ tinh • thơng báo hệ thống GPS có trạm theo dõi vệ tinh ảnh hưởng tầng ion: Tín hiệu vệ tinh trước đến máy thu phải xuyên qua môi trường không gian gồm tầng khác Tầng ion lớp chứa hạt tích điện bầu khí độ cao từ 50 – 1000 km, tầng ion có tính chất khúc xạ song điện từ, chiết suất tầng ion tỷ lệ với tần số song điện từ truyền qua Do trị đo máy thu tần số cho phép giảm ảnh hưởng tán sắc tầng ion Hiệu chỉnh ảnh hưởng tầng ion trị đo máy thu tần số L1 phải dựa vào tham số mơ hình phát thơng báo vệ tinh, nhiên giảm khoảng 50% ảnh hưởng tầng ion Với máy thu tần số ảnh hưởng tầng ion, trị đo giải trừ việc định vị có độ • xác cao hơn, việc đo cạnh dài ảnh hưởng tầng đối lưu: Tầng đối lưu có độ cao đến 8km so với mặt đất tầng làm khúc xạ tín hiệu GPS chiết suất biến đổi số cải mơ hình khí phải áp dụng trị đo máy tần số máy hai tần số, chiết suất tầng đối lưu sinh độ chậm pha tín hiệu, chia thành hai loại ướt khô, ảnh hưởng chiết suất khơ tạo thành mơ hình loại trừ ảnh hưởng chiết suất • ướt nguồn sai số khó lập mo hình loại bỏ trị đo GPS tầm nhìn vệ tinh trượt chu kỳ: Điểm quan trọng nhát đo GPS phải thu tín hiệu vệ tinh tức phải có tầm nhìn thơng tới vệ tinh Tín hiệu GPS sóng cực ngắn phổ điện từ, xuyên qua mây mù, song truyền qua tán vật cản che chắn tầm nhìn vệ tinh thơng thống có tầm quan trọng đặc biệt cơng tác đo GPS Khi sử dụng trị đo pha cần phải đảm nảo thu tín hiệu vệ tinh trực tiếp, liên tục nhằm xác định số nguyên lần bước sóng khởi đầu.tuy nhiên có trường hợp vệ tinh nhìn thấy máy thu bị gián đoạn thu tín hiệu, trường hợp có số chu kỳ không xác định trôi qua mà máy thu không đếm khiến cho số nguyên lần bước sóng thay đổi làm sai kết định vị cần phải phát xác định trượt chu kỳ tín hiệu GPS Một số máy thu có thê nhận biết trượt chu kỳ thêm vào số hiệu chỉnh tương ứng xử lý số liệu mặt khác tính tốn xử lý số liệu GPS dùng sai phân bậc ba để nhận biết xử lý • trượt chu kỳ tượng đa tuyến: Đó tín hiệu từ vệ tinh không đến thẳng anten máy thu mà đập vào bề mặt phản xạ xung quanh đến máy thu.như kết đo không đúng, để tránh hiên tường anten phải có tầm nhìn vệ tinh thơng thống với góc ngẩng cao 150 việc chọn góc ngẩng nhằm giảm ảnh hưởng bất lợi chiết quang khí tượng đa tuyến Hầu hết anten GPS gắn dạng •     •      • phẳng, trịn che chắn tín hiệu phản xạ từ mặt đất lên - Ứng dụng: Ứng dụng trắc địa đồ mặt đất: Đo đạc địa Lập lưới khống chế trắc địa Theo dõi độ biến dạng cục (lún khai thác mỏ biến dạng cơng trình ) Theo dõi độ biến dạng toàn (hoạt động kiến tạo địa tầng…) Ứng dụng giao thông thông tin mặt đất: Theo dõi vị trí chuyển động phương tiện Xác định hành trình mặt đất Là ứng dụng quan trọng phương tiện thi hành pháp luật Cơng tác tìm kiếm cứu hộ cứu nạn… Chỉ đường ô tô, dẫn đường cho người khuyết tật Ứng dụng giao thông hàng không biển:  Với giao thông hàng không sử dụng GPS để dẫn đường, cất  cánh hạ cánh Thám hiểm không gian: định vị ,định hướng bay cho phương  tiện GPS đặc biệt hữu ích việc khảo sát bờ biển đường thuỷ.Xây dựng cầu giàn khoan dầu khơi phụ thuộc vào GPS để khảo sát thủy văn xác • ứng dụng nơng nghiệp • ứng dụng quân sự: Bao gồm dẫn hướng hàng không, hàng hải để phát mục tiêu,khám phá hiển thị • vụ nổ hạt nhân… ứng dụng việc vui chơi giải trí: Hiện với mức giá hợp lý người sử dụng sắm cho máy thu GPS đơn giản có kích thước trọng lượng nhỏ gọn đồng hồ đeo • • • • • • tay, điện thoại di động,máy tính xách tay… Ưu điểm GPS dễ dàng để điều hướng, GPS hoạt động thời tiết, Các tính hấp dẫn hệ thống vùng phủ sóng 100% hành tinh Do chi phí thấp nó, dễ dàng để tích hợp vào cơng nghệ khác điện thoại di động Hệ thống cập nhật thường xuyên phủ Hoa Kỳ tiến Nhược điểm: Nếu bạn sử dụng GPS thiết bị hoạt động pin, thất bại pin bạn cần nguồn cung cấp điện bên ngồi mà khơng phải ln ln • Đơi tín hiệu GPS khơng xác số trở ngại tín hiệu nhà cửa, cối điều kiện khí cực đoan bão từ ... kỳ quay vệ tinh lớn (chu kỳ quay vệ tinh địa tĩnh lớn nhất) Câu Khái niệm quỹ đạo vệ tinh, phân loại đặc điểm dạng quỹ đạo ứng dụng thông tin vệ tinh? - Quỹ đạo vệ tinh chuyển động vệ tinh vòng... trạm theo dõi tinh chỉnh quỹ đạo vệ tinh Hệ thống cho thông tin quỹ đạo ưu việt so với lịch vệ tinh • thơng báo hệ thống GPS có trạm theo dõi vệ tinh ảnh hưởng tầng ion: Tín hiệu vệ tinh trước đến... (quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh: vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh trở nên bất động so với mặt đất): Vệ tinh địa tĩnh vệ tinh phóng lên quỹ đạo tròn độ cao khoảng 36.000km so với đường xích đạo, vệ tinh loại
- Xem thêm -

Xem thêm: Đề cương THÔNG TIN VỆ TINH, Đề cương THÔNG TIN VỆ TINH

Từ khóa liên quan