CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG ĐIỆN TỪ HỌC TRONG THÔNG TIN LIÊN LẠC
3.4. THÔNG TIN VŨ TRỤ - VỆ TINH TRUYỀN THÔNG
3.4.5. Ứng dụng của vệ tinh
3.4.5.1. Điện thoại.
Ứng dụng lịch sử đầu tiên và quan trọng nhất cho liên lạc vệ tinh là điện thoại xuyên lục địa. Mạng lưới điện thoại cố định c ng cộng tiếp âm những cuộc gọi từ đường dây dưới đất lên trạm trên kh ng, nơi mà sau đó được chuyển đến vệ tinh địa tĩnh. Đường xuống là một đường analog. Sự cải tiến trong liên lạc bằng dây dưới biển, qua đó việc sử dụng sợi cáp quang, là nguyên nhân của một vài sự suy giảm trong việc sử dụng vệ tinh cho điện thoại cố định trong thế kỷ 20, nhưng chúng vẫn phục vụ những đảo xa như đảo sc nsion, Saint H l na, Di go Gảcia, và East r Island, nơi mà viễn th ng chưa có nhiều, ví dụ như vùng rộng lớn của nam Mĩ, châu Phi, Canada, Trung Quốc, Nga, và ustralia. Liên lạc vệ tinh còn cung cấp sự kết nối cho rìa của Antarctica và Greenland.
Điện thoại vệ tinh kết nối trực tiếp đến một chòm của vệ tinh địa tĩnh hoặc vệ tinh quỹ đạo thấp. Cuộc gọi được chuyển đến cổng vệ tinh viễn th ng kết nối được với mạng điện thoại c ng cộng.
3.4.5.2. Truyền hình vệ tinh.
Ti vi trở thành thị trường chính, nhu cầu của nó cho sự phát triển, đồng thời tương đối ít tín hiệu băng th ng rộng đến rất nhiều các máy thu trở nên chính xác hơn với năng lực của vệ tinh địa tĩnh. Hai kiểu vệ tinh được sử dụng cho truyền hìnhvà radio bắc Mĩ là vệ tinh truyền phát trực tiếp (Dir ct Broadcast Satllit DBS) và vệ tinh dịch vụ cố định ( Fix d S rvic Sat llit FSS).
Định nghĩa của vệ tinh FFS và DBS bên ngoài bắc Mĩ, đặc biệt là ở châu Âu còn mơ hồ. Hầu hết các vệ tinh được sử dụng trực tiếp đến ti vi gia đình ở châu Âu có cùng c ng suất phát ra như lớp vệ tinh DBS ở bắc Mĩ, nhưng sử dụng cùng sự phân
Trang 93
cực tuyến tính như lớp vệ tinh FFS. Ví dụ những vệ tinh SÉ Átra, Eut lsat, và Hotbird nằm trên quỹ đạo trên lục địa châu Âu. Bởi vậy, khái niệm FFS và DBS được sử dụng ở khắp lục địa bắc Mĩ mà nhưng kh ng qu n thuộc ở châu Âu.
3.4.5.3. Vệ tinh dịch vụ cố định.
Vệ tinh dịch vụ cố định sử dụng dãy sóng C và phần thấp của dãy K. Chúng được sử dụng để cung cấp tin tức truyền hình đến và từ mạng ti vi và các trạm liên kết địa phương ( như chương trình cung cấp cho mạng truyền hình và các kênh), phát sóng trực tiếp, gián tiếp, cũng như được sử dụng cho đào tạo từ xa ở bởi nhà trường và trường đại học, ti vi thương mại, BTV, hội thảo vid o, các viễn th ng qảng cáo bình thường. Vệ tinh FFS còn được sử dụng để phát kênh cáp quang quốc gia.
Các kênh ti vi vệ tinh miễn phí còn phát trên vệ tinh FFS ở dãy K. Các vệ tinh Intersat Americas 5, Galaxy 10R, và MC 3 trên lục địa bắc Mĩ còn cung cất một lượng lớn các kênh miễn phí ở giải tần K.
3.4.5.4. Vệ tinh phát sóng trực tiếp.
Một vệ tinh phát sóng trực tiếp là một vệ tinh liên lạc mà truyền đến đĩa vệ tinh DSB nhỏ (thường là 18 đến 24 inches hay 45 to 60 cm in diam t r). Vệ tinh phát trực tiếp thường hoạt động ở phần trên của vi sóng dãy Ku. C ng nghệ DBS được sử dụng cho dịch vụ vệ tinh định hướng DTH (Dir ct To Hom ), như truyền hình trực tiếp, mạng ăng t n chảo ở Mĩ, B ll TV và Shaw Dierct ở Canada, Fr sat và Sky Digital ở nh, cộng hòa Ir land, N w Z aland.
Hoạt động ở dải tần thấp hơn và c ng suất thấp hơn DBS, Vệ tinh FFS đòi hỏi nhiều chảo lớn hơn để nhận tín hiệu (đường kính thường là 3 đến 8 feet (1 đến 2.5m), và12 f t (3.6m) hoặc lớn hơn cho giải C) Chúng sử dụng phân cực tuyến tính cho mỗi hệ thống bộ tách sóng RF ( trái với phân cực tròn sử dụng bởi vệ tinh DSB), nhưng đó là sự khác nhau kh ng đáng kể và người dùng kh ng để ý tới. C ng nghệ vệ tinh FSS còn được sử dụng từ đầu cho TV vệ tinh DTH từ cuối những năm 1970 đến đầu những năm 1990 ở Mĩ dưới dạng máy thu TVRO ( T l Vision R c iv Only) và chảo. Nó còn được sử dụng ở dải tần Ku.
3.4.5.5. Công nghệ vệ tinh di động.
Một số nhà sản xuất giới thiệu những ăng t n đặc biệt cho việc thu ti vi DBS di động. Sử dụng c ng nghệ GPS như là một sự tham khảo, những ăng t n này tự động nhắm tới vệ tinh kh ng quan trọng nó ở đâu và được gắn trên phương tiện nào. Những ăngt n vệ tinh di động này được phổ biến với một số phương tiện giải trí. Ăngten di
Trang 94
động DBS còn được sử dụng bởi J tBlu irlin cho truyền hình trực tiếp, mà hành khách có thể x m trên màn hình LCD trên khoang được gắn với ghế ngồi.
3.4.5.6. Radio vệ tinh.
Radio vệ tinh mang đến dịch vụ âm thanh cho một số quốc gia, đáng chú ý là Mĩ. Dịch vụ di động cho phép người ngh bắt sóng trên đất liền, ngh cùng một chương trình ở bất kỳ đâu.
Radio vệ tinh hay SR (Subscription Radio) là tín hiệu radio kỹ thuật số mà được phát bởi sự liên lạc vệ tinh, có thể bao phủ một vùng rộng lớn hơn rất nhiều so với tín hiệu radio trên mặt đất.
Radio vệ tinh cung cấp sự thay thế đầy ý nghĩa cho dịch radio mặt đất trên một số quốc gia, đáng chú ý là Mĩ. Dịch vụ di động như Sirius, XM, và Worldspac , cho phép người ngh bắt sóng qua cả lục địa, ngh cùng chương trình phát thanh bất kỳ đâu họ tới. Trong mọi trường hợp ant n phải có một tầm nhìn th ng thoáng tới vệ tinh.
Trên các vùng mà có nhà cao, cầu, hay gara t tín hiệu bị ch khuất, thiết bị nhắc có thể đặt lại để làm cho có tín hiệu tới người ngh .
Dịch vụ radio thường được cung cấp bằng những dự án và trên cơ sở khuyên góp. Một vài dịch vụ khác sở hữu độc quyền tín hiệu, yêu cầu phần cứng đặc biệt để giải mã và chơi. Nhà cung cấp thường mang đến những th ng tin đa dạng , thời tiết, thể thao, kênh ca nhạc, cùng với kênh ca nhạc bình dân được miễn phí do quảng cáo.
Trong những vùng mật độ dân số cao phát sóng mặt đất sẽ dễ hơn và rẻ hơn để tiếp cận phần lớn dân số. Vì vậy ở một số quốc gia cuộc cách mạng của dịch vụ radio tập trung vào phát sóng âm thanh kĩ thuật số D B (Digital udio Broadcasting) hay HD radio hơn là radio vệ tinh.
3.4.5.7. Radio nghiệp dư.
Những nhà hoạt động radio nghiệp dư phải truy cập tới những vệ tinh OSC R được thiết kế đặc biệt để mang sự truyền phát của radio nghiệp dư. Hầu hết các vệ tinh như thế hoạt động như là những thiết bị nhắc kh ng gian, và thường được truy nhập những người nghiệp dư được trang bị bằng thiết bị radio siêu cao tần UHF (Ultra High Fr qu ncy) hoặc VHF và ăng t n định hướng cao như ăng t n Yagi, hay ăng t n chảo.
Vì chi phí phóng, hầu hết những vệ tinh kh ng chuyên được phóng ở những quỹ đạo trái đất thấp, và được thiết kế để phân phối một số lượng có hạn các liên lạc trong một thời gian cho trước nào đó. Một số vệ tinh còn cung cấp dịch vụ chuyển dữ liệu sử dụng X.25 hay các giao thức tương tự.
Trang 95 3.4.5.8. Vệ tinh Internet
Sau những năm 1990, kỹ thuật th ng tin vệ tinh đã được sử dụng như là tiềm lực để kết nối int rn t th ng qua giải truyền kết nối dữ liệu. Điều này có thể rất hữu ích cho người dùng ở những nơi rất xa và kh ng thể truy cập được đường truyền băng th ng rộng.
3.4.5.9. Ứng dụng trong quân đội.
Liên lạc vệ tinh được sử dụng trong các ứng dụng th ng tin liên lạc quân đội, như “hệ thống chỉ huy và điều khiển toàn cầu” (Global command and control syst ms).
Một số ví dụ về hệ thống sử dụng liên lạc vệ tinh trong quân đội như : MILSTAR, DSCS, FLTS TCOM của quân đội Mĩ, những vệ tinh N TO, những vệ tinh của nh, những vệ tinh của liên bang S Viết. Rất nhiều các vệ tinh quân sự hoạt động ở dãy X, và một số còn sử dụng sóng radio UHF, trong khi đó MILST R còn tận dụng giải Ka.
3.4.5.10. Dẫn đường.
Một trong những ứng dụng l i cuốn của vệ tinh là hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning Syst m). Nó là ứng dụng trực tiếp cho dẫn đường. Có một mạng lưới 24 đến 32 vệ tinh trong quỹ đạo trung bình trái đất quay đều vòng quanh trái đất trong những đường bay chồng chéo lên nhau cho mục đích này. Chúng sử dụng vi sóng tần số khoảng 1,57542 GHz và 1,2276 GHz . Máy thu trên trái đất nhận lấy tín hiệu từ 4 vệ tinh đồng thời. Máy thu sử dụng bộ vi sử lý tính toán và hiển thị chính xác vị trí th o dạng kinh độ và vĩ độ.