Družicová komunikace – úvod

Všeobecně řečeno, družice je menší objekt, který obíhá kolem většího objektu v prostoru. Například Měsíc je přirozenou družicí Země.

Víme, že komunikace znamená výměnu (sdílení) informací mezi dvěma nebo více subjekty, a to prostřednictvím jakéhokoli média nebo kanálu. Jinými slovy, není to nic jiného než vysílání, přijímání a zpracování informací.

Pokud komunikace probíhá mezi jakýmikoli dvěma pozemskými stanicemi prostřednictvím družice, pak se nazývá satelitní komunikace. Při této komunikaci se jako nosné signály používají elektromagnetické vlny. Tyto signály přenášejí informace, jako je hlas, zvuk, video nebo jakákoli jiná data, mezi zemí a vesmírem a naopak.

Sovětský svaz vypustil v roce 1957 první umělou družici na světě s názvem Sputnik 1.

Sovětský svaz vypustil v roce 1957 první umělou družici na světě s názvem Sputnik 1. Téměř po 18 letech vypustila v roce 1975 umělou družici s názvem Aryabhata také Indie.

Potřeba družicové komunikace

Pro komunikaci do určité vzdálenosti se dříve používaly následující dva druhy šíření.

• Šíření pozemními vlnami – Šíření pozemními vlnami je vhodné pro frekvence do 30 MHz. Tento způsob komunikace využívá troposférických podmínek Země.

• Šíření nebeských vln – Vhodná šířka pásma pro tento typ komunikace je zhruba mezi 30-40 MHz a využívá ionosférických vlastností Země.

Maximální skok nebo vzdálenost stanice je omezena na 1500KM pouze u šíření pozemních vln i u šíření nebeských vln. Družicová komunikace toto omezení překonává. Při této metodě zajišťují družice komunikaci na velké vzdálenosti, které jsou daleko za hranicí přímé viditelnosti.

Protože se družice nacházejí v určité výšce nad zemí, probíhá komunikace mezi libovolnými dvěma pozemními stanicemi snadno prostřednictvím družice. Překonává tak omezení komunikace mezi dvěma pozemskými stanicemi způsobené zakřivením Země.

Jak funguje družice

Družice je těleso, které se pohybuje kolem jiného tělesa po určité dráze. Komunikační družice není nic jiného než mikrovlnná opakovací stanice ve vesmíru. Je užitečná v telekomunikacích, rozhlase a televizi spolu s internetovými aplikacemi.

Zesilovač je obvod, který zvyšuje sílu přijímaného signálu a následně jej vysílá. Tento opakovač však funguje jako transpondér. To znamená, že mění frekvenční pásmo vysílaného signálu oproti přijímanému.

Frekvence, kterou je signál vysílán do prostoru, se nazývá frekvence Uplink. Podobně se frekvence, s níž je signál vysílán transpondérem, nazývá frekvence Downlink. Následující obrázek jasně ilustruje tento koncept.

Vysílání signálu z první pozemské stanice na družici prostřednictvím kanálu se nazývá uplink. Podobně přenos signálu z družice na druhou pozemskou stanici prostřednictvím kanálu se nazývá downlink.

Frekvence uplinku je frekvence, na které první pozemská stanice komunikuje s družicí. Družicový transpondér převádí tento signál na jinou frekvenci a vysílá jej dolů k druhé pozemské stanici. Tato frekvence se nazývá frekvence downlinku. Podobným způsobem může druhá pozemská stanice také komunikovat s první.

Proces satelitní komunikace začíná u pozemské stanice. Zde je zařízení určeno k vysílání a příjmu signálů z družice na oběžné dráze kolem Země. Pozemské stanice posílají informace satelitům ve formě vysoce výkonných signálů o vysokých frekvencích (rozsah GHz).

Satelity přijímají a znovu vysílají signály zpět na Zemi, kde je přijímají další pozemské stanice v oblasti pokrytí satelitu. Dosah družice je oblast, která přijímá signál užitečné síly z družice.

Výhody a nevýhody satelitní komunikace

V této části se podíváme na výhody a nevýhody satelitní komunikace.

Následují výhody používání satelitní komunikace:

• Oblast pokrytí je větší než u pozemních systémů

• Lze pokrýt každý kout Země

• Náklady na přenos jsou nezávislé na oblasti pokrytí

.

• Větší šířka pásma a možnosti vysílání

Následující nevýhody používání satelitní komunikace –

• Vynesení satelitů na oběžnou dráhu je nákladný proces.

• Zpoždění šíření u družicových systémů je větší než u běžných pozemních systémů.

• Složitější zajištění opravných činností, pokud se v družicovém systému vyskytne nějaký problém.

• Ztráty ve volném prostoru jsou větší

• Může docházet k přetížení frekvencí.

Použití družicové komunikace

Důležitou roli v našem každodenním životě hraje družicová komunikace. Následují aplikace satelitní komunikace –

• Rádiové vysílání a hlasová komunikace

• TV vysílání, jako je Direct To Home (DTH)

• Internetové aplikace, jako je poskytování internetového připojení pro přenos dat, aplikace GPS, surfování po internetu atd.

• Vojenské aplikace a navigace

• Aplikace dálkového snímání

• Monitorování stavu počasí &Předpověď

.