5. Peyk rabitə sistemləri və onların xüsusiyyətləri Peyk Rabitə Sistemlərinin klassifikasiyası

5. Peyk rabitə sistemləri və onların xüsusiyyətləri
5.1. Peyk Rabitə Sistemlərinin klassifikasiyası

Peyk rabitə sistemlərinin (PRS) iş prinsipi yerüstü stansiyalar (YS) arasında əlaqə yaradan aralıq peyk retranslytorunun (PR) mövcudluğuna əsaslanır (şək.1).

Şək.1.

PRS-lərin məqsədindən asılı olaraq, abitə ilə təmin olunan nöqtələr Yerin səthində, havada və ya kosmosda ola bilərlər. Bu nöqtələrin hər birində adətən qəbuledici-verici rabitə radiostansiyaları (birkanallı və ya çoxkanllı) quraşdırılır. Peyklərda isə radiosiqnalları bir abonentdən qəbul edib digərinə ötürən PR yerləşdirilir. Ən sadə halda retranslyasiya prossesi giriş siqnallarını gücləndirməkdən və onların spektrlərinin digər oblasta keçirməkdən ibarət olur. Lakin bir sıra hallarda retranslyasiya zamanı sistemi maneələrdən qorumaq üçün siqnalların daha mürəkkəb çevrilməsi həyata çevrilir.

PRS-ləri qloballıq səviyyəsi və abonentlərə xidmətin universalığı ilə fərqlənirlər. PRS-in qloballıq səviyyəsi xidmət göstərilən ərazinin böyüklüyü ilə xarakterizə olunur, göstərilən xidmətin universallığı isə təklif olunan rabitə növləri ilə xarakterizə olununr.

PRS-lər mənsubluğuna görə beynəlxalq, milli və korporativ olur. Göstərilən xidmət zoansına görə isə qlobal, regional və zonal növlərə bölünür. PRS-lərdə aşağıdakı növ informasiyanın ötürülməsi baş verir: 1) televiziya və səsli yayım proqrammları; 2) telefon, faks, teleqraf məlumatları.

PRS-nin məqsədindən və YS tipindən asılı olaraq aşağıdakı radiorabitərabitə xidmətləri mövcuddur:

1. 
   Fiksə olunmuş peyk xidməti. Bu halda bir və ya bir neçə peykdən istifadə etməklə fiksə olunmuş nöqtələrdə yerləşən YS-lar arasında radiorabitə yaradılır.
   
2. 
   Hərəkət edən peyk xidməti. Bu halda bir və ya bir neçə peykdən istifadə etməklə hərəkət edən YS-lar arasında radiorabitə yaradılır.
   
3. 
   Radioyayım peyk xidməti.
   

5.2. Hərəkət edən obyektlərlə PRS-nin tərkibi və əsas xarakteristikaları

PRS-lərinin əsas tərkib hissələri aşağıdakılardır (şək.2.):

Şək.2.

1. 
   Kosmik stansiya (KS). PR olub, qəbuledici və verici qurğudan, siqnalların qəbul edilməsi və verilməsi üçün antennadan, enerji təminatı sistemlərindən, antennanın orientasiyası sistemindən, günəş batareyalarından, KS-nın orbitdə yerləşməsinin korreksiyası sistemindən və s. ibarət olur.
   
2. 
   Abonent stansiyaları. İnformasiyanın dupleks rejimində mübadiləsi üçün istifadə edilir.
   
3. 
   Mərkəzi (koordinasiya) YS (MYS). PR-in işinə və YS-ların parametrlərinə (şüalandırma gücünə, daşıyıcı tezliyə və s.) nəzarət edir.
   
4. 
   YSP-ə nəzarət və idarə olunması sisteminin mərkəzi YS (YSP-MYS). YSP-də yerləşdirilmiş bütün texniki təminatı idərə edir və onların parametrlərinə nəzarət edir.
   
5. 
   İdarə etmə mərkəzi (İM). PRS-in istismar olunmasına və inkişafına rəhbərlik edən orqandır.
   

5.3. PRS-də istifadə olunan orbitlərin növləri

Hal hazırda mövcud olan və istifadəyə hazırlanan bütün PRS-ləri istifadə edilən orbitlərin forma və hündürlüyünə görə 3 qrupa bölünür: geostasionar orbitli PRS, elliptik orbitli PRS və aşağı orbitli PRS (şək 3.).

Geostasionar orbit YSP-nin farlanma periodunun 23 saat 56 dəqiqə olan dairəvi, ekvatorial orbitdir. Geostasionar orbitin əyilmə bucağı 0 dərəcə təşkil edir. Belə orbitə çıxarılmış YSP yerin səthinə nəzərən sükunət vəziyyətində qalır. Bu zaman YSP ekvator üzərində yerləşən peykaltı nöqtəyə nəzərən hərəkətsiz vəziyyətdə qalır.

Şək.3.
Geostasionar orbitdən istifadə olunmasının bir sıra üstünlükləri var:

- yer səthində nöqtələr arasında arasıkəsilmədən radioəlaqə təmin olunur. Bu zaman bir YSP-dən digərinə keçmək, yerüstü antennalar vasitəsi ilə YSP-i izləmək lazım olmur.

- YSP və yer səthi arasında məsafənin sabit olduğundan, YS və PR arasında siqnalın sabit zəifləməsi baş verir.

- dopler tezlik sürüşməsi demək olar ki baş vermir.

- yalnız 3 YSP-dən istifadə etməklə qlobal PRS-in yaradılması mümkünlüyü (şək 4). Bir peykdən istifadə etməklə yer kürəsinin 1/3 əhatə etmək olar.

Şək.4.
Sadalanan üstünlükləri nəzərə alaraq geostasionar orbitdən çox geniş istifadə olunur. Hal hazırda geostasionar orbitdə 300-ə yaxan YSP yerləşir. Buna baxmayaraq geostasionar orbitin bir sıra çatışamazlıqları var. Bunlardan biri siqnalın yayılması zamanı gecikmənin baş verməsidir. Bunun səbəbi YSP-nin YS-dan çox böyük məsafədə (35786 km) yerləşməsidir. Geostasionar orbitdə yerləşən YSP ilə YS arasında siqnalın ləngiməsi 240- 270 ms arasında olur. Yer səthində yerləşən iki abonent arasında bu gecikmə 600 ms təşkil edir. Gecikmənin təsiri nəticəsində rəabitənin keyfiyyətini aşağı salan exo-siqnallar meydana gələ bilər. Belə exo-siqnallarla mübarizə aparmaq üçün xüsusi avdanlıqlardan istifadə edilir.

Geostasionar orbitlərdən istifadənin ikinci çatışmazlığı şimal və cənub qütblərinin əhatə zonəsından kənarda qalmasıdır. 81 dərəcə şimal və cənub enliklərindən qütblərə doğru yerləşən nöqtələrdən PRS vasitəsi ilə əlaqə saxlamaq praktiki olaraq mümkün deyil. Bundan başqa, PRS-nin stabil işi yer bucağı 5 dərəcədən az olduqda mümkün olmur. Bunun səbəbi, EM dalğalarının üfüqə yaxın ərazilərdə yayılması zamanı müxtəlif anomaliyaların müşahidə olunmasıdır. Beləliklə PRS vasitəsi ilə stabil rabitə 75 dərəcə şimal və cənub enlikləri arasında qalan zonada yaradıla bilər.

Geostasionar orbitlərdən istifadənin üçüncü böyük çatışmazlığı hündür tikililərin peyk siqnallarına maneə yaratmasıdır. Stabil rabitənin yaradılması üçün YS antennasının yer bucağının 40 dərəcədən az olmaması lazımdır.

PRS-nin elliptik orbitdə qurulmasının öz üstünlükləri və çatışmazlıqlıarı var. Elliptik orbit üzrə hərəkət zamanı YSP yerin müəyyən bir nöqtəsi üzərində uzun muddət ərzində asılı vəziyyətdə qalır. Bu zaman YSP yerin səthindən 5000- 15000 km yüksəklikdə olur. Elliptik orbitdən istifadə zamanı hündür tikililər kimi maneələrin siqnala təsiri azalır. Hal hazırdı fırlanma periodu 12 saat və 24 saat olan elliptik orbitlər möcuddur. Belə orbitin üstün cəhətlərindən biri də YSP-nin heç vaxt kölgə zonasına girməməsidir. Belə halda böyük tutumlu akkumulyator batareyalarına ehtiyac duyulmur.

Geosentrik orbitdə qurulmuş PRS-lərin üstün cəhətləri elliptik orbitdə qurulmuş PRS-lərdə olmasa da, sonunculardan yüksək en dairələrdə rabitə yaratmaq üçün geniş istifadə olunur. Lakin belə sistemlərin yaradılması böyuk xərclər hesabına başa gəlir. Çünki sistemin 24 saat ərzində müəyyən bir ərazini rabitə ilə təmin etməsi üçün bir neçə YSP lazım olur. Bundan başqa periodik olaraq trafikin bir peykdən digərinə keçirilməsi baş verir. Elliptik orbitn çatışmazlıqlarından biri də, bort antennasının hərəkət traektoriyasından asılı olaraq hərəkət etməsidir. Bunun səbəbi, yer səthinin müəyyən ərazisində stabil rabitənin təmin olunması üçün peykin şüalandırma bucağının dəyişməsi zərurətidir. Elliptik orbit üzrə hərəkətin daha bir xarakterik xüsusiyyəti şüalandırılan siqnalın tezliyinin Dopler sürüşməsidir. İşıq sürətindən çox kiçik olan sürətlər üçün (v_r/c « 1) Dopler tezliyi aşağıdakı kimi hesablanır:

f_D = f₀(1 v_r/c).

Burada f_D- Dopler tezliyi, f₀- YSP-nin şüalandırdığı siqnalın tezliyi, v_r- YSP-nin orbit üzrə hərəkət sürətidir. YS ilə rabitə xəttində bu rəqəm 14 kHs- ə çata bilər. Bu səbəbdən, Dopler tezliyini kompensasiya etmək üçün YS-larda peyk izləmə və tezlik avtokökləyicisindən istifadə olunur.

Yüksək orbit PRS-lərinin (geostasionar və elliptik orbitlərdə yerləşən YSP-ləri) YS-ları böyük və bahalı olduğundan adətən kütləvi şəkildə istifadə olunmur. Bu səbəbdən, son vaxtlar aşağı orbit PR-lərin istifadəsi tendensiyası yaranmışdır. Geostasionar peyklərlə müqayisədə aşağı orbit peyklərinin aşağıda sadalanan üstünlükləri var:

- YSP-lərin orbitə çıxarılma xərclərinin xeyli azaldılması. Bu zaman daşıyıcı-raket kimi kontinentlər arası hərbi ballistik raketlərdən istifadə olunur.

- orbitdə yerləşən YSP-lərin sayının artması nəticəsində PRS-nin etibarlılığının artması.

- YS antennasının texniki parametrlərinə qoyulan tələblərin azaldılması.

- YSP ilə YS arasında məsafənin xeyli azaldılması nəticəsində, sonuncunun enerji sərfiyyatının və ölçülərinin xeyli azalması.

- qütb zonalarında rabitənin yaradılması.

Aşağı orbitdəki YSP –lərin yer səthindən hündürlükləri 700- 2000 km, yer ətrafında fırlanma periodu 1-3 saat təşkil edir. Belə PRS-lərin tərkibində onlarla peyk ola bilər. Tərkibində orbit üzrə ekvidistant paylanmış 60- 70 peyk olan PRS Yer kürəsini tam əhatə edə bilər.

Aşağı orbit PRS-ləri öz növbəsində 3 qrupa bölünürlər.

Birinci qrupa zonal rabitə sistemləri aiddir. Belə sistemlərdə radiosiqnalların birbaşa retranslyasiyası həyata keçirilir. YSP iki YS- nin görünüş zonasında olduqda sonuncular bir biri ilə rabitə yarada bilərlər.

İkinci qrupa informasiyanın yadda saxlanılmasına əsaslanan sistemlər aid edilir. Bu zaman bir YS tərəfindən şüalanan informasiya YSP tərifindən yadda saxlanılır, daha sonra digər YS həmin YSP-nin radiogörünüş zonasına düşdükdə yadda saxlanılan informasiya ikinci YS-ya ötürülür. Belə sistem elektron poçt kimi fəaliyyət göstərir və YS-lər arasında məsafa YSP-nin fəaliyyət dairəsindən kənara çıxdıqda istifadə olunur. Bu sistemin çatışmazlığı abonentlər arasındə telefon rabitəsinin mümkün olmamasıdır.

Üçüncü qrupa peyklər arası rabitəyə əsaslanan sistemlər aiddir. Bu zaman YS-lar arasında rabitə informasiyanın bir peykdən digərinə ötürülməsi nəticəsində yaradılır.