Обработка сигнала на борту ИСЗ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №15 (514) апрель 2024 г.

Дата публикации: 12.04.2024

Статья просмотрена: 164 раза

Библиографическое описание:

Фефилова, А. Д. Обработка сигнала на борту ИСЗ / А. Д. Фефилова, И. С. Серокуров, И. А. Яшаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 15 (514). — С. 67-73. — URL: https://moluch.ru/archive/514/112832/ (дата обращения: 16.12.2024).



В статье рассматривается обработка сигнала на борту искусственного спутника Земли (ИСЗ), история создания технологии. Изучаются системы обработки сигнала на борту ИСЗ, параметры, входящие в данную систему, анализируются уже существующие в мире системы обработки сигнала, техническая реализация, практическое применение и лидеры производства, а также перспективы развития.

Ключевые слова : искусственный спутник Земли, спутниковая связь, обработка сигнала, ретрансляция, сигнал.

Введение

Спутниковая связь (СС) — один из видов радиосвязи, основанный на применении созданных человеком спутников в качестве ретрансляторов. Сеть спутниковой связи предполагает наличие двух сегментов или частей — это космический сегмент, представляемый космическим аппаратом (искусственный спутник Земли) и земной сегмент — наземные станции (станция спутниковой связи).

СС включает в себя:

— космический сегмент, состоящий из одного или нескольких спутниковых ретрансляторов;

— наземный сегмент, состоящий из центра управления орбитальными спутниками и земными станциями (ЗС), которые можно разделить на абонентские (пользовательские) станции, такие как, например, абонентские терминалы и шлюзовые станции, имеющие выход в наземные сети связи через интерфейсы сопряжения.

Обработка сигналов подразумевает под собой восстановление, разделение информационных потоков, подавление шумов, сжатие данных, фильтрацию и усиление сигнала.

Система обработки сигналов на борту позволяет организовать прямую связь между абонентами в режиме “каждый с каждым”. Это обеспечивает большую гибкость в организации связи.

Принципиальная схема транспондера с обработкой сигналов на борту изображена на рисунке 1 [1].

Схема транспондера с обработкой сигналов на борту

Рис. 1. Схема транспондера с обработкой сигналов на борту

В результате такой обработки сигнала можно наблюдать улучшение пропускной способности и уровня защищенности от помех, в результате чего происходит обеспечение лучшего качества связи. Во время подключения пользователя к сети происходит идентификация абонента прямо на ИСЗ. Такой процесс исключает несанкционированное использование ресурса.

Одним из недостатков такой системы является ее сложность, непрозрачность и высокая стоимость ретрансляции. Усложняющим фактором для развития технологии является жесткая фиксированность характеристик системы связи на весь период использования ИСЗ, из-за этого очень важно внедрение единых стандартов спутниковой связи [2].

Сейчас бортовая обработка сигналов находится в стадии активной разработки и процессе внедрения. Однако, для принятия решения о полноценном использовании этого процесса, необходимо рассмотреть и протестировать экспериментальные космические аппараты (КА), а также подготовить стартовую базу абонентов. Эти простые действия позволят начать использование системы сразу после запуска, исключив простой аппаратуры на орбите.

Рассмотрим основные задачи обработки сигнала на борту.

Они могут различаться в зависимости от миссии и полезной нагрузки. Самые распространенные задачи обработки сигналов:

  1. Сжатие данных. Такая задача ставится перед спутниковой системой из-за необходимости обрабатывать большие объемы данных. Сжатие позволяет эффективно передавать и хранить необходимую информацию.
  2. Модуляция и демодуляция. Чаще всего используют фазовую манипуляцию (PSK) или частотную манипуляцию (FSK). Такое действие проводится для эффективной передачи данных по спутниковому каналу. А встроенная демодуляция позволяет восстановить исходные данные и уменьшить вероятность ошибки.
  3. Исправление ошибок. На сигнал, передаваемый по каналу спутниковой связи, влияют шумы и помехи различного происхождения. Для их обнаружения и исправления используются методы исправления ошибок, например, прямое исправление ошибок (FEC).
  4. Формирование луча. При спутниковой связи метод формирования луча используют, чтобы сфокусировать передаваемый сигнал на определенных географических регионах или пользователях. Такой метод значительно улучшает мощность сигнала и зону покрытия.
  5. Компенсация доплеровского сдвига. При движении спутника на полосу частот влияет эффект Доплера, то есть смещение частот на определенное значение из-за движения спутника относительно Земли. На борту сигнал обрабатывается для компенсации данного сдвига частот.
  6. Спектральный анализ. Полезная нагрузка спутника почти всегда анализирует полученные сигналы в области частот. Такое действие проводится для обнаружения и идентификации полезных сигналов и источников помех.
  7. Обработка изображений и видео. Спутники, созданные для наблюдения за Землей, захватывают изображение и видео и производят обработку сигнала: улучшение, восстановление и сжатие — для повышения качества передачи сигнала, а уменьшение шума и сжатие данных — для повышения эффективности передачи.

Это лишь малая часть всех задач обработки сигналов, приведенная для примера. Конкретные задачи необходимо рассматривать в зависимости от целей миссии спутника и возможностей его полезной нагрузки.

Типы ретрансляторов

Первые спутники представляли собой пассивные ретрансляторы сигнала (пример — спутники «Эхо» и «Эхо-2»), что представляло собой обычное отражение сигнала. Часто они представляли собой металлическую или полимерную сферу с металлическим напылением без какого-либо приемопередающего оборудования на борту. Данные типы ретрансляторов широкого распространения не получили.

Следующим поколением стали активные ретрансляторы. Они оборудованы электронной аппаратурой для приема, обработки, усиления и ретрансляции сигнала. Ретрансляторы на спутниках бывают двух видов — не регенеративными и регенеративными.

Не регенеративный спутник, приняв сигнал от одной земной станции, переносит его на другую частоту, усиливает и передает другой земной станции. Эти операции выполняются в определённой полосе частот. На спутнике может использоваться несколько таких независимых полос частот, являющихся частью ресурса частот, выделенного всему ИСЗ. Эти полосы частот называются стволами или транспондерами.

Регенеративный спутник сначала проводит демодуляцию полученного сигнала, а после заново модулирует его. Благодаря этому система определения и исправления ошибок используется дважды: на спутнике и земной станции. Значимый минус такого метода — большая сложность, что значительно увеличит цену, а также задержку передачи сигнала.

Основные принципы

Регенеративные ретрансляторы с обработкой сигналов на борту отличаются тем, что принятые от земной станции сигналы детектируются и, как правило, объединяются в групповой сигнал ствола. Благодаря этому в значительной степени устраняются недостатки, присущие прямой ретрансляции.

Подобные ретрансляторы значительно сложнее не регенеративных ретрансляторов и способны работать только с определённым парком земных станций. Но их применение может позволить сильно увеличить пропускную способность за счет более продуктивного использования выходного каскада усилителей мощности ствола.

Обычно, в одном ретрансляторе ставят несколько комплектов оборудования для приёмо-передачи. Каждый такой комплект создает ствол ретранслятора. Причем в одном случае ствол позволяет создать прямую ретрансляцию сигнала и называется стволом с прямой ретрансляцией, а во втором случае ствол позволит произвести полную обработку сигнала и называется стволом с обработкой сигнала.

Обычно стволы приема и передачи рассматриваются отдельно. У каждого из стволов есть свое оперативно-техническое предназначение, связанное с нуждой в ретрансляции сигналов определенной группы земных станций.

В качестве примера рассмотрим работу центральной станции с несколькими оконечными. Для ее работы может быть выделено два ствола с прямой ретрансляцией: один из них для работы центральной станции, а второй для группы оконечных станций.

Ствол ретранслятора работает в своей полосе частот определенного диапазона. В России используют диапазоны 4/6; 7/8; 11/14; 12,18; 20,30 и 0,2/0,4 ГГц (первая цифра относится к участку КА-ЗС, вторая — к участку ЗС-КА). Полоса частот для одного ствола может быть, как сотни килогерц, так и сотни мегагерц, такой разброс зависит от предназначения ствола.

Сигнал, полученный одним стволом, может передаваться другим. Это дает возможность организовать встречную работу станций разного назначения при использовании ими разных стволов. Реализацию такой возможности позволяет провести наличие межствольных связей. Межствольные связи проще всего реализуются в стволах с обработкой сигналов на борту, поскольку в этом случае коммутируются низкочастотные сигналы.

Техническая реализация

На борту спутника техническая обработка сигналов включает в себя несколько важных этапов. Во-первых, происходит прием сигнала. Спутник получает сигналы от различных источников, таких как антенны или датчики, и преобразует их в электрические сигналы. Затем происходит аналого-цифровое преобразование. Полученные аналоговые сигналы преобразуются в цифровой формат с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Это позволяет упростить обработку, хранение и передачу сигналов. Наконец, цифровые сигналы подвергаются предварительной обработке. Они могут проходить фильтрацию, усиление или шумоподавление, чтобы улучшить их качество и удалить нежелательные компоненты. Эти этапы играют важную роль в обработке сигналов на борту спутника.

Хранение и передача данных являются важными задачами в области цифровой обработки сигналов. Обработанные сигналы могут быть сохранены в памяти для последующего использования, а также передачи на земную станцию или другие спутники. Для эффективной передачи данных могут использоваться различные методы кодирования и модуляции. Предварительно обработанные цифровые сигналы затем проходят обработку, используя различные алгоритмы и методы. Это включает в себя задачи, такие как модуляция/демодуляция, сжатие, шифрование, коррекция ошибок, формирование диаграммы направленности или спектральный анализ.

На борту спутника функции обработки сигналов контролируются программным обеспечением, работающим на компьютерах или процессорах цифровых сигналов (DSP). Эти системы управляют алгоритмами обработки сигналов, потоками данных и общими операциями спутника. Реализация этих систем может отличаться в зависимости от миссии спутника, его полезной нагрузки и требований к системе связи.

Рассмотрим пример технической реализации радиокомплекса спасения, который будет установлен на борту низкоорбитального космического аппарата «Метеор-М». Этот комплекс предназначен для модернизированного малого космического аппарата (РК-СМ-МКА) [3].

Функциональная схема комплекса РК-СМ-МКА

Рис. 2. Функциональная схема комплекса РК-СМ-МКА

Основной функцией данного комплекса является прием сигналов аварийных радиобуев системы КОСПАС–САРСАТ на частоте 406 МГц. Кроме того, он способен измерять доплеровское смещение частоты посылки и регистрировать время начала приема сообщения. Также комплекс обеспечивает выделение информационной части сообщения и формирование информационного кадра, который затем передается на земную станцию.

Функционирование комплекса представлено на рисунке 2, где сигнал радиобуя системы КОСПАС–САРСАТ в диапазоне частот 406,01–406,09 МГц попадает в антенно-фидерную систему (АФС). Линейная часть приемника осуществляет двойное понижение частоты с помощью промежуточных частот ПЧ1 (46,05 МГц) и ПЧ2 (35 кГц). Формирование рабочей полосы сигнала 90 кГц происходит на первой промежуточной частоте (ПЧ1). После этого сигнал преобразуется в цифровую форму на второй промежуточной частоте (ПЧ2) и поступает в цифровую часть приемника.

Алгоритмы определения сигналов аварийных радиобуев реализованы в цифровой части приемника. Также в приемнике реализованы алгоритмы выделения информации и измерения доплеровского смещения частоты и времени посылки. Полученная информация направляется в устройство формирования и записи кадра (УФК), где создается информационный пакет для передачи данных в передатчик комплекса (ПРД). В ПРД происходит фазовая модуляция на частоту несущей 1544,5 МГц и усиление до значения 5 ± 1 Вт. Кроме того, в УФК происходит запись до 2000 посылок радиобуев в оперативную память.

Качество передачи данных улучшается благодаря обработке сигналов на борту ИСЗ, что позволяет определить точные координаты спутника и улучшить точность позиционирования на Земле при использовании навигационных систем GPS/GLONASS. Корректировка искажений, возникающих при прохождении сигналов через атмосферу Земли, также осуществляется на борту ИСЗ, что повышает качество сигнала и надежность передачи данных. Эти возможности особенно полезны для навигации, геодезии и картографии. Кроме того, мультиплексирование сигналов также осуществляется на борту ИСЗ, что дополнительно улучшает эффективность и надежность системы позиционирования.

Увеличение пропускной способности и эффективности коммуникаций с Землей достигается за счет одновременной передачи и приема нескольких сигналов на борту ИСЗ. Особенно важно это для передачи видео, данных от научных приборов и других крупных объемов информации. Кроме того, обработка сигналов на борту ИСЗ позволяет фильтровать помехи и шумы, что помогает улучшить качество сигнала и повысить надежность связи. В результате, достигается увеличение автономности.

Рассмотрим полезный эффект на примере модернизированного малого космического аппарата (РК-СМ-МКА), где обработка сигналов на борту ИСЗ играет важную роль. Эта функция позволяет спутнику принимать решения независимо, даже при отсутствии связи с земными станциями контроля. Благодаря этому, система становится автономной и способной эффективно управлять спутником в случае потери связи с Землей.

Обработка сигналов на борту ИСЗ также способствует повышению надежности, точности и эффективности работы спутниковых систем. Это позволяет расширить их функциональность и обеспечить более эффективную работу радиокомплекса спасения, модернизированного малого космического аппарата (РК-СМ-МКА).

Канал «КОСПАС» занимается поиском и спасением потерпевших аварию морских, воздушных и сухопутных объектов, в то время как канал «Курс» осуществляет прием информации от платформ сбора данных (ПСД) и передачу принятой информации на станции приема и обработки информации (СПОИ).

Лидеры производства

Существует несколько лидеров в области использования обработки сигналов на борту ИСЗ. Вот некоторые из них.

1.Глобальная система позиционирования (GPS).

GPS — это технология, предоставляющая нам точное позиционирование и навигацию во всемирном масштабе. Используя четыре или больше видимых спутников, система обрабатывает их сигналы на борту своего навигационного приемника, и в результате мы получаем не только информацию о нашей географической координате, но и о точном времени.

Преимущество GPS заключается в его доступности и универсальности. Она предоставляет геолокационные данные и информацию о времени для приемников GPS в любом месте на Земле, при условии, что есть связь с четырьмя или более рабочими спутниками. Единственными источниками помех, с которыми сталкивается система GPS, являются препятствия в виде гор и высоких зданий, которые ослабляют сигнал.

GPS действует автономно и не требует передачи каких-либо данных. Она работает независимо от наличия сетевого или интернет-сигнала, хотя такие данные могут улучшить информацию о местоположении, полученную через GPS.

2.Глобальная орбитальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС).

ГЛОНАСС — система навигации и позиционирования, созданная в России и аналогичная GPS. Также, подобно GPS, она использует обработку сигналов на борту спутников для определения точных координат и времени [4].

ГЛОНАСС предоставляет навигационные услуги широкому кругу пользователей в любой точке Земли, абсолютно бесплатно и без ограничений, а также позволяет зашифровать сигнал повышенной точности для особых нужд. Система ГЛОНАСС была изначально разработана для военных целей, одновременно с системой предупреждения о ракетных нападениях (СПРН) с тем, чтобы оперативно обеспечивать навигацию для неограниченного числа пользователей — наземных, морских, воздушных и космических. Она базируется на 24 спутниках, движущихся в трех орбитальных плоскостях с наклоном 64,8° и высотой 19 100 км над поверхностью Земли. Отличительной особенностью ГЛОНАСС по сравнению со системой GPS является то, что орбиты спутников ГЛОНАСС не синхронизированы с вращением Земли, что обеспечивает им более стабильное движение. Это означает, что группировке спутников ГЛОНАСС не требуются дополнительные корректировки в течение всего периода работы.

3.Европейская система глобальной навигации по спутникам (Galileo):

Galileo — это инновационная система навигации и позиционирования, которую разработал Европейский союз с целью обеспечения точных данных о местоположении и времени. Она использует передовую технологию обработки сигналов на борту спутниковых систем для достижения высокой точности и надежности. Все больше производителей спутниковых приемников и антенн включают в свои устройства возможность приема и обработки сигналов от Galileo. Это стало возможным благодаря соглашению о совместимости с системой третьего поколения GPS, что дало толчок к развитию проекта.

Финансирование проекта осуществляется, в том числе, путем продажи лицензий производителям приемников. Кроме стран Европейского союза, в проекте также участвуют Китай, Израиль, Южная Корея и Украина, а также ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии и Малайзии. Ориентиром для запуска системы было время между 2014 и 2016 годами, когда все 30 спутников должны были быть выведены на орбиту (24 рабочих и 6 резервных). Однако, к настоящему времени, необходимое количество спутников не было выведено на орбиту.

Для запуска спутников был подписан контракт компанией Arianespace на 10 ракет-носителей Союз с 2010 года. Космический сегмент системы будет поддерживаться наземной инфраструктурой, включающей три центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций. В отличие от американской GPS и российской ГЛОНАСС, система Galileo не контролируется национальными военными ведомствами. Однако, в 2008 году Европейский парламент принял резолюцию, в соответствии с которой спутниковые сигналы могут быть использованы в военных операциях, проводимых в рамках европейской политики безопасности.

Разработка системы ведется Европейским космическим агентством, а общие затраты оцениваются примерно в 4,9 млрд евро. Спутники Galileo размещаются на круговых геоцентрических орбитах высотой 23 222 км (или 29 600 км от центра Земли). Они обращаются в трех плоскостях, наклоненных под углом 56° к экватору, и на каждой орбите при полном развертывании системы размещается 8 рабочих и 2 резервных спутника. Благодаря этой конфигурации спутниковая группировка обеспечивает одновременную видимость из любой точки земного шара как минимум четырех спутников.

Точность определения местоположения приемника составляет около 30 см на низких широтах благодаря временной погрешности атомных часов, установленных на спутниках, которая составляет одну миллиардную долю секунды. На широте Полярного круга точность достигает одного метра благодаря более высокой орбите спутников, чем у GPS. Каждый спутник Галилео весит примерно 675 кг и имеет размеры 3,02×1,58×1,59 м со сложенными солнечными батареями и 2,74×14,5×1,59 м после развертывания. Энергообеспечение составляет 1420 Вт на солнце и 1355 Вт в тени, а расчетный срок эксплуатации превышает 12 лет.

4.Китайская навигационно-позиционная система (BeiDou):

BeiDou — это китайская система навигации и позиционирования, которая использует обработку сигналов на борту космических спутников. Система предоставляет данные о местоположении и времени для Китая и других регионов. История развития BeiDou началась в 1994 году с запуска системы «Бэйдоу-1», которая была полностью завершена 21 декабря 2000 года после запуска двух необходимых спутников. Основой системы была идея Чэня Фанъюна 1983 года о том, что достаточно двух спутников на геосинхронной орбите и центра Земли в качестве неподвижного виртуального спутника для определения местоположения на ограниченной территории. В 2004 году началось создание системы «Бэйдоу-2», которая была запущена в коммерческую эксплуатацию 27 декабря 2012 года в форме региональной системы позиционирования. «Бэйдоу-2» состояла из 16 спутников, из которых 14 были включены в систему. Создание системы «Бэйдоу-3» началось в 2009 году. 27 декабря 2018 года она начала предоставлять глобальные навигационные услуги по всему миру, а 23 июня 2020 года был завершен процесс ее создания, а вместе с ним и системы «Бэйдоу» в целом. О начале эксплуатации системы заявил председатель КНР Си Цзиньпин 31 июля 2020 года. Создание глобальной навигационной системы «Бэйдоу» в Китае позволило сотрудничество более чем четырехсот строительных и научно-исследовательских организаций из семи ключевых отраслей, вовлекло более трехсот тысяч работников в сфере науки и техники.

5.АО Российские космические системы

АО «Российские космические системы» (РКС), входящая в состав Госкорпорации «Роскосмос», является ведущим мировым разработчиком и производителем космической аппаратуры и информационных систем с 1946 года. Компания занимается созданием, испытаниями, поставками и эксплуатацией бортовых и наземных устройств научного и социально-экономического назначения. АО «Российские космические системы» входит в перечень организаций оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации.

Продукция и услуги, предлагаемые холдингом РКС государственным и коммерческим заказчикам в России и за рубежом, устанавливает новые стандарты в области мировой глобальной спутниковой навигации, обеспечения безопасности, телекоммуникации, метеорологии, изучения природных ресурсов Земли и научных исследований космоса. Одной из значимых разработок АО «Российские космические системы» является глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Кроме этого, компания также сертифицирована в области управления орбитальной группировкой и с помощью своих новейших технологий обеспечивает безопасность запусков, полетов космических кораблей и транспортных грузов.

Компания РКС стала одним из ведущих поставщиков бортовой аппаратуры и интеллектуальных систем для Международной космической станции и большинства национальных космических программ. В частности, коллектив специалистов РКС разработал и модернизировал радиокомплекс спасения, а также создал улучшенный малый космический аппарат (РК-СМ-МКА), о которых было упомянуто ранее.

Это лишь некоторые из ведущих систем, активно использующих обработку сигналов на борту космических аппаратов, для достижения своих целей. Каждая из этих систем обладает своими особенностями и областями применения, однако их общая задача заключается в обеспечении точных данных о позиции и времени для различных пользователей.

Перспективы развития

Спутниковые технологии связи и вещания, обеспечивающие широкополосный доступ в Интернет, интерактивное телерадиовещание, телевидение высокой чёткости и другие мультисервисные услуги стремятся к тому, чтобы каждый потребитель, независимо от своего местоположения, мог получить полный комплекс инфокоммуникационных услуг. В настоящее время эти технологии активно развиваются и становятся доступными для массового использования. Заказчику предоставляется возможность получить все эти услуги по фиксированной плате, вне зависимости от того, где он находится, в какой бы точке страны или мира это ни было. Это открывает новые возможности для пользователей в сфере коммуникаций и развлечений.

Возникновение некоторых проблем неизбежно при переориентации систем спутниковой связи и вещания на массового потребителя. Эти проблемы включают в себя недостаточно высокую скорость передачи данных при вещании в Ku-диапазоне частот (14/11 ГГц), возможность несанкционированного доступа к спутниковому ресурсу при прямой ретрансляции, ограниченность орбитальным и частотным ресурсами и невозможность обеспечения прямого соединения между терминалами [5]. Решение этих проблем путем использования текущих подходов и устройств приводит к увеличению энергопотребления полезной нагрузки и недопустимому увеличению ее массы, что, в свою очередь, приводит к увеличению стоимости вывода космического аппарата на орбиту и стоимости услуг для потребителя.

Для удовлетворения потребностей массового потребителя необходимо использовать перспективные технологии и подходы, что позволит достичь этой цели. Один из таких подходов — многолучевое построение спутниковых ретрансляторов, которое даст возможность обрабатывать сигналы прямо на борту КА. Также важно работать в высокочастотных диапазонах, таких как Ka-диапазон частот (30/20 ГГц) и EHF-диапазон (50/40 ГГц), а также внедрить единый долговременный стандарт спутниковой связи и вещания. В настоящее время исследования ведутся в направлении внедрения бортовой обработки сигналов.

Для достижения решения о применении бортовой обработки требуется создание экспериментальных космических аппаратов и предварительная подготовка абонентской базы, чтобы после вывода КА на орбиту с большой массой, он мог немедленно начать функционировать.

Выводы

Обработка сигналов на борту спутников играет решающую роль в различных аспектах спутниковой связи.

Путем выполнения задач по обработке сигналов на борту, спутники могут локально обрабатывать и анализировать данные, что снижает необходимость в избыточной передаче данных обратно на Землю. Это позволяет экономить ценную пропускную способность и сокращать связанные с этим расходы.

Повышение безопасности является одним из преимуществ бортовой обработки сигналов. Хранение и обработка конфиденциальных данных на спутнике гарантируют защиту информации от перехвата во время передачи. Это особенно важно для военных и разведывательных приложений. Кроме того, спутники, благодаря возможности принятия решений в реальном времени, могут предпринимать соответствующие действия на основе проанализированных данных. Это очень полезно в ситуациях, требующих срочных мер, например, при реагировании на стихийные бедствия или ведении автономных спутниковых операций.

Адаптивность является ключевым фактором в повышении эффективности системы обработки сигналов на борту спутников. Благодаря обработке данных прямо у источника, ресурсы могут быть оптимально использованы, что приводит к сокращению задержек и повышению общей эффективности. Кроме того, бортовая обработка сигналов позволяет спутникам адаптироваться к изменяющимся требованиям миссии или динамичной среде. Её возможности включают реализацию адаптивных алгоритмов, реконфигурируемую архитектуру обработки и возможность удаленного обновления программного обеспечения.

Развитие спутниковых технологий способствует повышению автономности операций и эффективности действий. Благодаря обработке сигналов на борту спутников, они могут выполнять сложные задачи без постоянного вмешательства человека. Это позволяет улучшить анализ данных, сократить передачу информации и обеспечить высокий уровень безопасности. В результате, наземные оперативные группы получают меньшую нагрузку. В целом, спутниковые технологии открывают новые перспективы для развития и адаптации операций.

Обработка сигналов на борту спутника обеспечивает эффективную передачу, прием и хранение данных, что в конечном итоге повышает общую производительность и функциональность спутниковых систем.

Литература:

  1. Лосев А.А Перспективные технологии построения бортовых ретрансляторов спутников связи и вещания. Бортовая обработка сигналов. / Лосев А.А [Электронный ресурс]: [сайт]. — URL: https://mipt.ru/drec/upload/f6f/losev-site-arpfsytilxq.pdf (дата обращения: 09.11.2023).
  2. Кумыш Э. И., Андриевский Н. В. Современные направления спутниковой ретрансляции сигналов связи и вещания // Труды НИИР «Сборник научных статей». — 2006 — С. 61–69.
  3. А. А. Романов, А. С. Кондрашов, Д. А. Белов, С. А. Букин Анализ принципов построениякомплексов приема, обработки и ретрансляции информации международной системы КОСПАС–САРСАТ и перспективы их развития / А. А. Романов, А. С. Кондрашов, Д. А. Белов, С. А. Букин // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы, том 4, выпуск 3. —: 2017. — С. 58–68.
  4. Малыгин И. В., Иванов В. Э. К вопросу об использовании простейших антенн ГЛОНАСС/GPS-приемников // Беспроводные технологии. 2013. № 2.
  5. Верзунов Г. В., Корвяков П. В. Бортовая обработка сигналов: перспективы и проблемы //Спутниковая связь и вещание. — 2007 — С. 4–9.
Основные термины (генерируются автоматически): GPS, обработка сигналов, спутник, система, спутниковая связь, борт, сигнал, земная станция, обработка сигнала, полоса частот.


Ключевые слова

обработка сигнала, сигнал, ретрансляция, спутниковая связь, искусственный спутник Земли

Похожие статьи

Влияние трендов развития технических систем на основные элементы радиолокационных станций

В статье рассматривается влияние основных трендов развития технических систем на составные элементы радиолокационной станции. Рассмотрено подчинение фактически сложившегося развития приемо-передающих элементов и антенны закону повышения полноты систе...

Программный комплекс автоматизации инженерных расчетов применения возобновляемых источников энергии в энергоустановках малой мощности

Данная статья посвящена описанию проектирования программного комплекса, нацеленного на моделирование результатов использования различных видов топлива в энергоустановках. Приводится описание комплекса, его структура, возможности, реализованные модули...

Эволюция телеметрии в ракетной технике

В статье проанализированы основные отечественные телеметрические системы (ТС), применяемые в ракетно-космической технике, их характеристики, а также изделия, на которых ТС применялись. В хронологическом порядке показаны изменяющиеся требования к пост...

Навигационные системы в логистике

В данной статье рассматривается использование различных навигационных систем в логистике с точки зрения движения материальных потоков с помощью автотранспорта, морских и авиаперевозок, а также современной транспортной логистики. Перечислены их основн...

Актуальные проблемы управления интеллектуальной собственностью в России

В данной статье рассматривается ряд инструментов управления интеллектуальной собственностью (ИС), таких как: законодательные, нормативные и локальные акты в сфере управления ИС, методы государственного регулирования, способы защиты, учет и оценка объ...

Системы снабжения ветряных энергетических установок и их использование в России и мире

Рассмотрены варианты организации энергетических систем, основанных на использовании энергии ветра, представлены наиболее распространённые схемы, выявлены условия работы данных систем с учётом местности. Изучены основные проблемы при использовании вет...

Особенности работы системы регулирования кажущейся скорости баллистической ракеты

В статье рассматриваются особенности работы системы управления траекторией летательного аппарата в качестве баллистической ракеты и системы регулирования ее кажущейся скорости. Перечислены функции системы, алгоритм ее работы и формулы для расчета. Пр...

Анализ микроконтроллеров для использования в устройствах адресно-аналоговых систем охранно-пожарной сигнализации

В статье кратко описывается принцип работы адресно-аналоговых систем охранно-пожарной сигнализации. Приводится функциональная схема и описание работы адресного расширителя — одного из устройств, применяющихся в адресных системах. Ставится задача о не...

Моделирование конструкции приемо-передающего модуля антенны

В статье рассмотрены вопросы моделирования приемо-передающего устройства рупорной антенны, которая будет применятся при построении системы обнаружения людей через препятствие, описан процесс конструирования и моделирования антенны в среде САПР HFSS, ...

Сравнительные характеристики автоматизированных систем управления дорожным движением

В данной статье представлены сравнительные характеристики некоторых решений АСУДД российских поставщиков, описан ряд продуктов в области traffic management реализуемых международными компаниями, выявлены отличительные особенности программно-техническ...

Похожие статьи

Влияние трендов развития технических систем на основные элементы радиолокационных станций

В статье рассматривается влияние основных трендов развития технических систем на составные элементы радиолокационной станции. Рассмотрено подчинение фактически сложившегося развития приемо-передающих элементов и антенны закону повышения полноты систе...

Программный комплекс автоматизации инженерных расчетов применения возобновляемых источников энергии в энергоустановках малой мощности

Данная статья посвящена описанию проектирования программного комплекса, нацеленного на моделирование результатов использования различных видов топлива в энергоустановках. Приводится описание комплекса, его структура, возможности, реализованные модули...

Эволюция телеметрии в ракетной технике

В статье проанализированы основные отечественные телеметрические системы (ТС), применяемые в ракетно-космической технике, их характеристики, а также изделия, на которых ТС применялись. В хронологическом порядке показаны изменяющиеся требования к пост...

Навигационные системы в логистике

В данной статье рассматривается использование различных навигационных систем в логистике с точки зрения движения материальных потоков с помощью автотранспорта, морских и авиаперевозок, а также современной транспортной логистики. Перечислены их основн...

Актуальные проблемы управления интеллектуальной собственностью в России

В данной статье рассматривается ряд инструментов управления интеллектуальной собственностью (ИС), таких как: законодательные, нормативные и локальные акты в сфере управления ИС, методы государственного регулирования, способы защиты, учет и оценка объ...

Системы снабжения ветряных энергетических установок и их использование в России и мире

Рассмотрены варианты организации энергетических систем, основанных на использовании энергии ветра, представлены наиболее распространённые схемы, выявлены условия работы данных систем с учётом местности. Изучены основные проблемы при использовании вет...

Особенности работы системы регулирования кажущейся скорости баллистической ракеты

В статье рассматриваются особенности работы системы управления траекторией летательного аппарата в качестве баллистической ракеты и системы регулирования ее кажущейся скорости. Перечислены функции системы, алгоритм ее работы и формулы для расчета. Пр...

Анализ микроконтроллеров для использования в устройствах адресно-аналоговых систем охранно-пожарной сигнализации

В статье кратко описывается принцип работы адресно-аналоговых систем охранно-пожарной сигнализации. Приводится функциональная схема и описание работы адресного расширителя — одного из устройств, применяющихся в адресных системах. Ставится задача о не...

Моделирование конструкции приемо-передающего модуля антенны

В статье рассмотрены вопросы моделирования приемо-передающего устройства рупорной антенны, которая будет применятся при построении системы обнаружения людей через препятствие, описан процесс конструирования и моделирования антенны в среде САПР HFSS, ...

Сравнительные характеристики автоматизированных систем управления дорожным движением

В данной статье представлены сравнительные характеристики некоторых решений АСУДД российских поставщиков, описан ряд продуктов в области traffic management реализуемых международными компаниями, выявлены отличительные особенности программно-техническ...

Задать вопрос