СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗИ МЕЖДУ АБОНЕНТАМИ

Способ построения спутниковой системы связи между абонентами может быть применен при создании системы спутниковой связи с использованием искусственных спутников Земли на круговых низких орбитах. Задачей изобретения является создание наиболее экономичного способа построения спутниковой связи между абонентами, находящимися как в зоне видимости низколетящего спутника, так и находящимися в любой точке земного шара. Для этих целей используются системы спутниковой связи со спутниками на геостационарных орбитах. Связь между любыми абонентами, находящимися в зоне видимости низколетящего спутника устанавливается непосредственно через этот спутник. В случае необходимости установления связи между абонентами, находящимися вне зоны видимости одного спутника связь между ними устанавливают следующим образом. На диспетчерских станциях Земли устанавливают станции спутников геостационарных орбит. Таким образом, предлагаемый способ построения спутниковой системы связи между абонентами обеспечивает связь между абонентами, находящимися как в зоне видимости низколетящего спутника, так и находящимися в любой точке земного шара, что в свою очередь позволяет решать следующие задачи: наблюдение за местонахождением и состоянием ценных, дорогостоящих и опасных грузов на подвижных объектах; оперативная передача данных от них службам, контролирующим и сопровождающим эти объекты, а также выдача при необходимости, управляющих команд (так называемая служба RDSS - обнаружение объектов по радио со спутников); доставка сообщений о состоянии и результатах функционирования стационарных объектов. 3 ил.

Изобретение относится к области связи, а точнее к способам радиосвязи с использованием искусственных спутников Земли.

Известен способ радиосвязи и передачи телевидения с использованием искусственных спутников Земли (а.с. N 302840, кл. H 04 B 7/185, 1971), работающих в общем диапазоне частот с частотно-пространственным разделением сигналов, заключающийся в том, что ретранслируют сигналы телевидения через бортовые устройства, имеющие предельную излучаемую мощность, а сигналы связи ретранслируют через бортовые устройства, излучающие мощность, оптимальную в экономическом отношении, при этом принимают телевизионные сигналы антеннами минимального для выбранной мощности диаметра, а сигналы связи принимают антеннами экономически оптимальных размеров.

Данный способ связи повышает эффективность использования стационарной орбиты, однако по этому способу могут быть обслужены только абоненты, находящиеся в зоне видимости спутника.

Известен способ построения спутниковой системы связи между абонентами (патенту РФ, N 2032988, кл. H 04 B 7/185), заключающийся в выведении N искусственных спутников Земли, которые снабжены радиостанциями, на эллиптические синхронные орбиты, лежащие в плоскостях, отличных от экваториальных, по которому значение параметров эллиптических синхронных орбит искусственных спутников Земли выбирают из условий, при которых на апогейных участках траекторий эллиптических синхронных орбит в зонах между линиями пересечения плоскостей эллиптических синхронных орбит среднее значение абсолютных величин угловых скоростей искусственных спутников Земли относительно оси вращения планеты Земли за некоторый период Tp= 24/N совпадает с абсолютной величиной угловой скорости Земли, а величина дрейфа искусственных спутников Земли по азимуту и углу места относительно абонентов не превышает величины угла главного лепестка диаграммы направленности антенны радиостанции абонента.

Недостатком данного способа построения спутниковой системы связи между абонентами является ограниченность зоны обслуживания абонентов, т.е. по этому способу спутниковой связи можно обслуживать только строго ограниченную, определенную зону земного шара.

Известна комбинированная спутниковая система для глобальной связи и/или для определения местонахождения (DE, патент N 3605096 кл. HO 04 B 7/185, 1987), где предлагается система спутников, состоящая из 18 спутников, снабженных средствами связи, из которых 6 равномерно распределены на геостационарной орбите и 12 спутников, движущихся по эллиптическим орбитам с большим наклоном к экватору, обеспечивая связь для абонентов высоких северных и южных широт.

В описании представлена только группировка спутников комбинированной системы, движущихся по различным эллиптическим и геостационарной орбитам и не показано, каким образом осуществляется связь между абонентами с использованием этих спутников.

Из анализа следует, что эта система не может в принципе осуществить связь с малогабаритными абонентскими станциями, так как связь с малогабаритными станциями может быть установлена только через низколетящие спутники.

Известен способ спутниковой связи с использованием спутников на низких орбитах (900...1800 км) (Электросвязь, 1995, N 9, с. 19 - 24). Данный способ состоит в выведении N искусственных спутников Земли на круговые низкие орбиты, а сигналы пользователей, посылаемые на спутник в выделенной полосе частот, преобразуются на спутнике в полосу фидерной линии и направляются на шлюзовую станцию (ЗС), включенную в общую коммутируемую наземную сеть связи, которая направляет их адресату. Ответные сигналы по наземной сети подают на шлюзовую ЗС, откуда в полосе частот фидерной линии попадают на спутник, преобразуются в нем и направляются на ЗС пользователей. Указанный способ является наиболее близким к заявляемому объекту и выбран в качестве прототипа. Данный способ, используя достоинства спутниковой связи (охват больших территорий), позволяет упростить ЗС пользователя до такой степени, чтобы ее можно было оформить в виде переносного прибора размером чуть больше телефонной трубки.

К недостаткам системы спутниковой связи с использованием спутников на низких орбитах следует отнести необходимость иметь большое число спутников на орбитах, находящихся в разных плоскостях для обеспечения непрерывности связи. Кроме того, данный способ связи между абонентами, находящимися как в зоне видимости низколетящего спутника, так и находящимися в любой точке Земли, требует осень больших экономических затрат.

Задачей изобретения является создание наиболее экономичного способа построения спутниковой связи между абонентами, находящимися как в зоне видимости низколетящего спутника, так и находящимися в любой точке земного шара.

Решение указанной задачи достигается тем, что по способу построения спутниковой системы связи между абонентами, заключающемуся в выведении N искусственных спутников Земли, снабженных радиостанциями, работающими в общем диапазоне частот с кодовым разделением сигналов, на круговые низкие орбиты и с их помощью обеспечение связи между всеми абонентами, находящимися в зоне видимости одного спутника, для обеспечения связи между абонентами, расположенными вне зоны видимости одного спутника, дополнительно выводят искусственные спутники на круговые геостационарные орбиты и устанавливают их земные станции на диспетчерских станциях Земли, а сигнал ретранслируют от абонента через спутник на низкой орбите на диспетчерскую станцию, находящуюся в зоне видимости данного спутника, далее через земные станции спутника на геостационарной орбите и сам спутник - на диспетчерскую станцию принимающего абонента, откуда через спутник на низкой орбите сигнал ретранслируют принимающему абоненту.

Отличительные от прототипа признаки заключаются в том, что по предлагаемому способу построения спутниковой системы связи между абонентами, расположенными вне зоны видимости одного спутника, дополнительно выводят искусственные спутники на круговые геостационарные орбиты и устанавливают их земные станции на диспетчерских станциях Земли, а сигнал ретранслируют от абонента через спутник на низкой орбите на диспетчерскую станцию, находящуюся в зоне видимости данного спутника, далее через земную станцию спутника на геостационарной орбите - на диспетчерскую станцию принимающего сигнал абонента, откуда через спутник на низкой орбите сигнал ретранслируют непосредственно самому принимающему сигнал абоненту.