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Las Comunicaciones por satelite.

Un satélite de comunicaciones (a veces abreviado a COMSAT ) es artificial por satélite estacionado en el espacio con el fin de las telecomunicaciones . Las comunicaciones modernas satélites utilizan una variedad de órbitas incluyendo las órbitas geoestacionarias , órbitas Molniya , otras órbitas elípticas y baja ( polar -polar de la Tierra) y órbitas no.

Para fijo ( punto a punto de ) los servicios, los satélites de comunicaciones proporcionar un radio de microondas de relé tecnología complementaria a la de los cables de comunicaciones submarinos . También se utilizan para aplicaciones móviles tales como las comunicaciones a los buques, vehículos, aviones y celebró terminales de mano, y para la televisión y de radio de difusión , para que la aplicación de otras tecnologías, tales como el cable, es poco práctica o imposible.
Contenido

Historia

Órbita geoestacionaria y órbita geosincrónica satélites.

El primer satélite artificial fue el soviético Sputnik 1 , lanzado el 4 de octubre de 1957, y equipado con un sistema de a bordo radio - transmisor que trabajó en dos frecuencias, 20.005 MHz y 40.002. La American primer satélite para transmitir las comunicaciones fue Proyecto SCORE en 1958, que utilizó una grabadora para almacenar y reenviar mensajes de voz. Se utiliza para enviar un saludo de Navidad para el mundo de EE.UU. El presidente Dwight D. Eisenhower . NASA lanzó un satélite Echo en 1960, los 100 pies (30 m) de aluminio películas de PET globo sirve como reflector pasivo para las comunicaciones de radio. Courier 1B , construido por Philco , también puso en marcha en 1960, era el mundo de activos por satélite repetidor primero.

Telstar fue el primer activo, la retransmisión directa por satélite de comunicaciones. Pertenecientes a AT & T como parte de un-nacionales acuerdo de varios entre AT & T, Bell Telephone Laboratories , la NASA, los británicos Oficina General de Correos , y la Nacional de Francia PTT (Correos) para desarrollar las comunicaciones por satélite, que fue lanzado por la NASA desde Cabo Cañaveral de julio 10, 1962, patrocinado por el lanzamiento al espacio privado en primer lugar. Telstar fue colocado en una órbita elíptica órbita (terminado una vez cada 2 horas y 37 minutos), girando a un ángulo de 45 ° por encima del ecuador .

Un antecedente inmediato de los satélites geoestacionarios se Hughes ' Syncom 2 , lanzado el 26 de julio de 1963. Syncom 2 giraba alrededor de la Tierra una vez al día a una velocidad constante, sino porque todavía tenía el movimiento norte-sur, el equipo especial necesario para la pista.

Órbita geoestacionaria

Un satélite en una órbita geoestacionaria parece estar en una posición fija para un observador desde la Tierra. Un satélite geoestacionario gira alrededor de la Tierra a una velocidad constante de una vez por día sobre el ecuador.

La órbita geoestacionaria es útil para aplicaciones de comunicaciones por antenas en tierra, que debe ser dirigido hacia el satélite, puede funcionar eficazmente sin la necesidad de equipos costosos para seguir el movimiento del satélite. Especialmente para aplicaciones que requieren un gran número de antenas en tierra (como la distribución de televisión directa), el ahorro en equipos de tierra puede más que justificar el costo y la complejidad adicionales a bordo de levantar un satélite en la órbita geoestacionaria relativamente alto.

El concepto del satélite de comunicaciones geoestacionario fue propuesto por primera vez por Arthur C. Clarke , la creación en el trabajo de Konstantin Tsiolkovsky y en el trabajo 1929 por Herman Potočnik (la escritura como Herman Noordung ) Das problema der Befahrung des Weltraums - der Raketen-motor . En octubre de 1945 de Clarke publicó un artículo titulado " Relés extra-terrestres "en la revista británica Wireless World . El artículo describe los fundamentos detrás del despliegue de los satélites artificiales en órbita geoestacionaria con el fin de transmitir señales de radio. Así, Arthur C. Clarke es a menudo citado como el inventor del satélite de comunicaciones.

La verdad geoestacionaria el primer satélite lanzado en órbita fue el Syncom 3 , lanzado el 19 de agosto de 1964. Fue puesto en órbita a 180 ° Este de longitud , sobre la línea de fecha internacional . Se utilizó ese mismo año para transmitir la cobertura televisiva experimental de los Juegos Olímpicos de Verano de 1964 en Tokio, Japón a los Estados Unidos , por lo que estos Juegos Olímpicos el primero en ser transmitido a nivel internacional. Aunque Syncom 3 es a veces acreditado con la transmisión de televisión primero en cruzar el Océano Pacífico , el relé una primera emisión por satélite de los Estados Unidos a Japón el 22 de noviembre de 1963. [ 1 ]

Poco después de Syncom 3, Intelsat I , también conocido como "Early Bird" , fue lanzado el 6 de abril de 1965 y puesto en órbita en el meridiano 28 ° oeste. Fue el primer satélite geoestacionario de telecomunicaciones a través de la Océano Atlántico .

El 9 de noviembre de 1972, el satélite geoestacionario Canadá primera porción del continente, Anik A1 , fue lanzado por Telesat Canadá , con los Estados Unidos siguiendo el ejemplo con el lanzamiento de un Westar por Western Union el 13 de abril de 1974.

El 30 de mayo de 1974, la órbita primer satélite de comunicaciones en el mundo para ser estabilizada en tres ejes se puso en marcha: el satélite experimental de ATS-6 construido para la NASA

Después del lanzamiento de Telstar, Syncom 3, "Early Bird", Anik A1, y Westar 1, RCA Americom (más tarde GE Americom, ahora SES Americom ) puso en marcha un Satcom en 1975. Se Satcom 1 que fue instrumental en ayudar a principios de la televisión por cable canales como WTBS (ahora TBS Superstation ), HBO , CBN (ahora ABC Family ), y The Weather Channel tener éxito, ya que estos canales de distribución de su programación a todos los locales de cable TV cabeceras utilizando el satélite. Además, fue el primer satélite utilizado por cadenas de televisión en los Estados Unidos, como ABC , NBC y CBS , para distribuir la programación a sus estaciones afiliadas locales. Satcom 1 se utiliza ampliamente, ya que había el doble de capacidad de comunicaciones de la competencia Westar 1 en los Estados Unidos (24 transpondedores en comparación con el 12 de Westar 1), resultando en bajos costos de uso de transpondedores. Satélites en las décadas posteriores tendían a tener incluso un mayor número de transpondedores.

En 2000, Hughes Space and Communications (actualmente Boeing Satellite Centro de Desarrollo ) había construido cerca del 40 por ciento de más de un centenar de satélites en servicio en todo el mundo. Otros fabricantes de satélites principales son Space Systems / Loral , Orbital Sciences Corporation, con el autobús STAR serie, la Organización de Investigación Espacial de la India , Lockheed Martin (propietaria de la antigua RCA Astro Electronics / Espacio de negocios de GE Astro), Northrop Grumman , Alcatel Space, ahora Thales Alenia Space , con la Spacebus serie, y Astrium .
a la Tierra en órbita satélites de baja

Una órbita terrestre baja (LEO) es típicamente una órbita circular a unos 400 kilómetros sobre la superficie de la tierra y, en consecuencia, un punto (hora de girar en torno a la tierra) de unos 90 minutos. Debido a su baja altura, estos satélites sólo son visibles desde dentro de un radio de aproximadamente 1000 kilómetros del punto de sub-satélites. Además, los satélites en órbita terrestre baja, cambia su posición relativa a la posición de tierra rápidamente. Así que incluso para los usos locales, un gran número de satélites necesarias para que la misión requiere conectividad sin interrupciones.

Satélites en órbita baja terrestre son menos costosas para lanzar en órbita de satélites geoestacionarios y, debido a la proximidad al suelo, no requieren de tan alta intensidad de la señal (Recordemos que la intensidad de la señal se cae con el cuadrado de la distancia de la fuente, así que el efecto es dramática). Así pues, hay una compensación entre el número de satélites y su coste. Además, hay diferencias importantes en el equipo de a bordo y de tierra necesarios para apoyar los dos tipos de misiones.

Un grupo de satélites que trabajan en concierto es conocido como una constelación de satélites . Dos constelaciones tales, destinado a proporcionar teléfono por satélite de servicios, principalmente en áreas remotas, son los Iridium y Globalstar sistemas. El sistema tiene 66 satélites Iridium. Otra constelación de satélites LEO conocido como Teledesic , con el apoyo de Microsoft empresario Paul Allen , iba a tener más de 840 satélites. Esta se redujo posteriormente a 288 y en última instancia terminó sólo el lanzamiento de un satélite de prueba.

También es posible ofrecer una cobertura discontinua utilizando un satélite en órbita terrestre baja capaz de almacenar los datos recibidos al pasar sobre una parte de la Tierra y transmitir más tarde al pasar sobre otra parte. Este será el caso con el sistema de cascada de Canadá 's CASSIOPE satélite de comunicaciones. Otro sistema que utiliza este método de almacenar y de avanzar es Orbcomm .

satélites Molniya

órbita Molniya

Como se mencionó, los satélites geoestacionarios se ven obligados a operar por encima del ecuador. Como consecuencia de ello, no siempre son adecuados para la prestación de servicios en las altas latitudes: en las altas latitudes, el satélite geoestacionario aparecerá bajo en el horizonte, que afectan a la conectividad y causando múltiples (interferencia causada por las señales que se refleja en el suelo y en la antena del suelo) . El primer satélite de la Molniya serie fue lanzado el 23 de abril de 1965 y se utilizó con fines experimentales de transmisión de la televisión de señal de un Moscú subida a la estación de enlace descendente estaciones situadas en Siberia y el Lejano Oriente ruso, en Norilsk , Khabarovsk , Magadan y Vladivostok . En noviembre de 1967 ingenieros soviéticos crearon un único sistema de televisión nacional de la red de televisión por satélite , llamado Orbita , que estaba basada en los satélites Molniya.

las órbitas de Molniya puede ser una alternativa atractiva en estos casos. La órbita Molniya es muy inclinada, lo que garantiza buena elevación sobre las posiciones seleccionadas en la parte norte de la órbita. (La elevación es la medida de la posición del satélite sobre el horizonte. Por lo tanto, un satélite en el horizonte tiene cota cero y un satélite directamente sobre la cabeza tiene una elevación de 90 grados).

Además, la órbita Molniya está diseñado para que el satélite pasa la gran mayoría de su tiempo en las latitudes más al norte, en la que su huella de tierra se mueve ligeramente. Su período es de un día y medio, por lo que el satélite está disponible para la operación sobre la región de orientación durante ocho horas cada segunda revolución. De esta forma una constelación de tres satélites Molniya (más en órbita repuestos) puede proporcionar una cobertura ininterrumpida.

satélites Molniya se suelen utilizar para servicios de televisión y telefonía a través de Rusia . Otra aplicación es su uso para sistemas de radio móvil (incluso en latitudes más bajas), ya que los automóviles que circulen por las zonas urbanas necesitan acceso a los satélites a una altitud elevada, a fin de asegurar una buena conectividad, por ejemplo, en la presencia de edificios altos.

Aplicaciones

Teléfono o celular

Un Iridium de satélites

El e históricamente más importante aplicación primero de los satélites de comunicaciones intercontinentales se encontraba en la telefonía de larga distancia . El fijo red telefónica pública conmutada relevos llamadas telefónicas de línea fija teléfonos a una estación terrena , donde se transmiten a un satélite geoestacionario. La bajada sigue un camino similar. Las mejoras en los cables de comunicaciones submarinos , a través de la utilización de fibra óptica , causado cierta disminución en el uso de satélites para la telefonía fija en el siglo 20, pero que todavía sirven islas remotas, como la isla de Ascensión , Santa Elena , Diego García , y de Pascua Isla , donde no hay cables submarinos están en servicio. Hay también algunas regiones de los continentes y los países donde las telecomunicaciones fijo son raros o inexistentes, por ejemplo, grandes regiones de América del Sur , África , Canadá, China , Rusia y Australia . comunicaciones por satélite permiten conectar los bordes de la Antártida y Groenlandia .

Los teléfonos satelitales se conectan directamente a una constelación de satélites de órbita ya sea bajo tierra o geoestacionarios. Pide que se envían a un satélite telepuerto conectado a la red telefónica pública conmutada.

satelite y celulares

servicio fijo por satélite

Satélites de Servicio Fijo utilizar la banda C , y las porciones más bajas de la K u bandas. Normalmente se utiliza para la radiodifusión y alimenta a las redes de televisión y estaciones de afiliados locales (como el programa de alimentación y de programación sindicada de la red, tomas en vivo , y viajes de regreso ), además de ser utilizados para la enseñanza a distancia en las escuelas y universidades, la televisión de negocios ( BTV), videoconferencia , y en general de telecomunicaciones comerciales. satélites del SFS también se utilizan para distribuir los canales de cable nacionales para cabeceras de televisión por cable.

Libre-a-aire los canales de televisión por satélite también suelen ser distribuidos en los satélites del SFS en la K u banda. El Intelsat Americas 5 , Galaxy 10R y AMC tres satélites en América del Norte ofrecen una gran cantidad de canales de todo acuerdo de libre comercio en su K u banda de los transpondedores .

El estadounidense DISH Network servicio de DBS también ha utilizado recientemente la tecnología SFS, así como para sus paquetes de programación que requieren sus SuperDish antena, debido a la red del plato que necesitan más capacidad de llevar a estaciones de televisión locales por la FCC s '"must carry" reglamentos, y para más ancho de banda para llevar a televisión de alta definición canales.

satélite de transmisión directa

Un satélite de transmisión directa es un satélite de comunicaciones que transmite a los pequeños platos de satélite DBS (por lo general 18 a 24 pulgadas o de 45 a 60 cm de diámetro). satélites de radiodifusión directa generalmente funcionan en la parte superior del horno de microondas K u banda . la tecnología de estimulación cerebral profunda se utiliza para DTH-orientado ( Directo al Hogar ) servicios de televisión por satélite, como DirecTV y DISH Network en los Estados Unidos, Bell TV y directo Shaw en Canadá, Freesat y Digital Sky en el Reino Unido, la República de Irlanda y Nueva Zelanda .

Que funcionen a una frecuencia más baja y menor consumo de energía de DBS, los satélites del SFS requiere un plato mucho más grande para la recepción (de 3 a 8 pies (1 a 2,5 m) de diámetro para K u banda, y 12 pies (3,6 m) o más grande para la banda C) . Ellos usan la polarización lineal para cada uno de los transpondedores de RF de entrada y de salida (a diferencia de la polarización circular utilizada por los satélites de DBS), pero esta es una técnica pequeña diferencia que los usuarios no se dan cuenta. tecnología de satélites del SFS también fue utilizado originalmente para televisión vía satélite DTH de la década de 1970 a la década de 1990 en los Estados Unidos en forma de TVRO (Televisión recepción solamente) los receptores y los platos. También fue utilizado en su K u forma de banda para el ahora difunto Primestar servicio de televisión por satélite.

Los satélites de comunicación han [ ¿cuándo? ] que han puesto en marcha transpondedores en el K una banda , como DirecTV Spaceway-1 por satélite, y Anik F2 . La NASA y ha lanzado satélites experimentales usando la K una banda recientemente.

tecnologías móviles por satélite

Inicialmente disponible para su difusión a los receptores de televisión fija, para 2004 popular directa aplicaciones de difusión móvil hizo su aparición con la llegada de dos sistemas de radio por satélite en los Estados Unidos: Sirius y XM Radio Holdings, vía satélite. Algunos fabricantes también han introducido antenas especiales para la recepción móvil de televisión DBS. Uso de Sistema de Posicionamiento Global (GPS) la tecnología como una referencia, estas antenas automáticamente volver a apuntar con el satélite no importa dónde o cómo (en el que la antena está montada) se encuentra el vehículo. Estas antenas satelitales móviles son muy populares con algunos vehículos de recreo particular. Estas antenas móviles DBS también son utilizados por JetBlue Airways para DirecTV (suministrado por LiveTV , una subsidiaria de JetBlue), que los pasajeros pueden ver a bordo en las pantallas LCD montadas en los asientos.

La radio satelital

La radio satelital ofrece servicios de audio en algunos países, especialmente los Estados Unidos. Los servicios móviles permiten a los oyentes a recorrer un continente, escuchar la programación de audio misma en cualquier lugar.

Una radio por satélite o de radio de suscripción (SR) es una señal de radio digital que se emite por un satélite de comunicaciones, que abarca una gama mucho más amplia geográfica que las señales de radio terrestres.

La radio satelital ofrece una alternativa eficaz a los servicios de radio basados en tierra en algunos países, especialmente los Estados Unidos. Los servicios móviles, tales como Sirius, XM, y WorldSpace, permiten a los oyentes a vagar a través de todo un continente, escuchar la programación de audio misma en cualquier lugar que vayan. Otros servicios, como la opción de la música o el contenido emitido por satélite Muzak, requieren un receptor de ubicación fija y una antena parabólica. En todos los casos, la antena debe tener una visión clara de los satélites. En las zonas donde los edificios altos, puentes, e incluso aparcamientos oscurecer la señal, repetidores se pueden colocar para hacer la señal a disposición de los oyentes.

los servicios de radio son normalmente proporcionados por empresas comerciales y de suscripción. Los diversos servicios son señales de propiedad, lo que requiere hardware especializado para la decodificación y reproducción. Los proveedores suelen llevar una gran variedad de noticias, clima, deportes, y canales de música, con los canales de música en general, siendo libre de comerciales.

En las zonas con una densidad de población relativamente alta, es más fácil y menos costoso para llegar a la mayor parte de la población con las emisiones terrestres. Así, en el Reino Unido y algunos otros países, la evolución contemporánea de los servicios de radio se centra en el Digital Audio Broadcasting (DAB) o servicios de radio HD, en lugar de radio por satélite.

La radioafición

Radioaficionados operadores tienen acceso a los OSCAR satélites que han sido diseñados específicamente para transportar el tráfico de radio aficionado. La mayoría de tales satélites espaciales funcionan como repetidores , y generalmente se accede por aficionados equipados con UHF o VHF equipos de radio y altamente direccional antenas como Yagis plato o antenas. Debido a los costos de lanzamiento, satélites actuales más aficionados se lanzan contra la Tierra orbita baja bastante, y están destinadas a hacer frente a sólo un número limitado de breves contactos en un momento dado. Algunos satélites también proporcionan servicios de transmisión de datos utilizando el AX.25 o protocolos similares.

Internet por satélite

Después de la década de 1990, tecnología de las comunicaciones por satélite se ha utilizado como un medio para conectarse a Internet a través de conexiones de datos de banda ancha. Esto puede ser muy útil para los usuarios que se encuentran en zonas muy, y no puede acceder a una banda ancha de conexión.

Militares

Los satélites de comunicaciones se utilizan para comunicaciones militares aplicaciones, tales como Global de Sistemas de Mando y Control . Ejemplos de sistemas militares que utilizan los satélites de comunicaciones son los MILSTAR , el DSCS , y el FLTSATCOM de los Estados Unidos, la OTAN satélites, Reino Unido satélites y los satélites de la antigua Unión Soviética . Muchos satélites militares operan en la banda X , y algunos también utilizan UHF enlaces de radio, mientras que MILSTAR también utiliza la banda Ka .