Теоретические сведения. Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью

Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли. Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно.

При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник. Станции, работающие со спутниками, находящимися на геостационарной орбите, как правило, также оборудуются такими системами, чтобы компенсировать отклонение от идеальной геостационарной орбиты. Исключение составляют небольшие антенны, используемые для приема спутникового телевидения: их диаграмма направленности достаточно широкая, поэтому они не чувствуют колебаний спутника возле идеальной точки.

Геостациона́ рная орби́ та (ГСО) — круговая орбита, расположенная над экватором Земли (0° широты), находясь на которой искусственный спутник обращается вокруг планеты с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения Земли вокруг оси. В горизонтальной системе координат направление на спутник не изменяется ни по азимуту ни по высоте над горизонтом, спутник «висит» в небе неподвижно. Геостационарная орбита является разновидностью геосинхронной орбиты и используется для размещения искусственных спутников (коммуникационных, телетрансляционных и т.п.).

Синхро́ нная орби́ та — орбита спутника, которую он проходит за период, равный периоду вращения планеты, вокруг которой он вращается.

Если синхронная орбита круговая и ее плоскость совпадает с плоскостью экватора центрального тела, то такую орбиту называют стационарной. Спутник на стационарной орбите кажется неподвижным с точки зрения наблюдателей, находящихся на центральном теле. Соответствующие орбиты Земли называют геоссинхронной и геостационарной.

Каждая точка на земной поверхности характеризуется широтой и долготой. Координата обычно задается в градусах формата градусы, минуты, секунды.

Широта - это угол между нормалью точки и экватором, на экваторе она равна 0, на северном полюсе +90, на южном -90.

Долгота - это угол между начальным меридианам и меридианам точки. Начальный меридиан 0, проходит через Гринвич. В восточном направлении до +180, в западном направлении до -180.

Траектория движения ИСЗ называется орбитой.

Линия пересечения плоскости орбиты с плоскостью экватора называется линией узлов, угол между плоскостью орбиты и плоскостью экватора — наклонением орбиты. По наклонению различают экваториальные (i = 0°), полярные (i = 90°) и наклонные орбиты, (0°< i< 90° 90°< i< 180°).

Орбита спутника характеризуется также долготой апогея д — долгота подспутниковой точки (точка пересечения радиуса-вектора с поверхностью Земли) в момент прохождения спутником апогея и периодом обращения Т (время между двумя последовательными прохождениями одной и той же точки орбиты).

Для систем связи и вещания необходимо, чтобы имелась прямая видимость между спутником и соответствующими земными станциями в течение сеанса связи достаточной длительности.

Орбита геостационарного ИСЗ («Пояс Кларка») — это круговая (эксцентриситет е = 0), экваториальная (наклонение i = 0°), синхронная орбита с периодом обращения 24 ч, с движением спутника в восточном направлении.

Связь осуществляется непрерывно, круглосуточно, без переходов (заходящего ИСЗ на другой); зона видимости геостационарного ИСЗ около одной трети земной поверхности; трех геостационарных ИСЗ достаточно для создания глобальной системы связи; отсутствует (или становится весьма малым) частотный сдвиг, обусловленный эффектом Доплера.

Существенное влияние на свойства каналов связи оказывает и запаздывание радиосигнала при его распространении по линии Земля — ИСЗ — Земля.

При передаче симплексных (однонаправленных) сообщений (программ телевидения, звукового вешания и других дискретных (прерывистых) сообщений это запаздывание не ощущается потребителем. Однако при дуплексной (двусторонней) связи запаздывание на несколько секунд уже заметно.

Порядок выполнения работы:

Карта - отображает позиции спутников над Землей. Вы можете выбрать позицию или приближать заинтересовавшую вас область с помощью контекстного меню. Также карту можно перемещать с помощью drag-and-drop.Щелчком левой кнопки мыши можно перемещать спутник в необходимую позицию.

Настройки карты находятся в закладке " Отображение" - и " настроек" или с помощью клавиш ALT+F5. По умолчанию дорожка заземления имеет два цвета, света для освещенной части и темной для eclipsed. На карте отображены дневные и ночные зоны.

1. Выбрать спутники по варианту

2. Рассмотреть позиции спутников в дневное время

3. Определить данные спутников.

4. Зафиксировать.

5. Рассмотреть те же спутники в ночное время.

6. Определить их данные.

7. Зафиксировать.

8. Сделать сравнительный анализ и внести результаты в отчет.

Контрольные вопросы:

1. Как рассчитать мощность сигнала на входе приемника?

2. Что называется экваториальной, полярной, наклонной орбитой?