Разработка комплексного метода обеспечения электромагнитной совместимости между негеостационарными системами спутниковой связи

• Автор: Кадыров, Тимур Данилович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

1. Условия совмещения между негеостационарными системами спутниковой связи, функционирующими в общих полосах частот. Постановка задачи исследований
1.1. Анализ условий электромагнитной совместимости между негеостационарными системами спутниковой связи, функционирующими в общих полосах частот
1.2. Анализ особенностей функционирования НГСС, методов уменьшения помех и факторов, влияющих на их электромагнитную совместимость
1.2.1. Особенности функционирования НГСС и анализ методов уменьшения помех
1.2.2. Анализ требований по помехоустойчивости радиолиний НГСС
1.2.3. Анализ факторов, оказывающих влияние на электромагнитную совместимость между НГСС. Основные ограничения и допущения
1.3. Постановка задачи и методическая схема исследований
1.3.1. Выбор показателя для оценки помех, создаваемых НГСС
1.3.2. Выбор показателя для оценки необходимого частотного ресурса
1.3.3. Смысловая и формализованная постановка задачи и методическая схема исследований
2. Состав комплексной методики обоснования рациональных параметров НГСС для обеспечения ЭМС с другими НГСС. Модель функционирования НГСС
2.1. Определение состава комплексной методики обоснования рациональных параметров НГСС для обеспечения ЭМС с другими НГСС
2.2. Модель функционирования НГСС
3. Разработка комплексной методики обоснования рациональных параметров негеостационарных спутниковых систем для обеспечения электромагнитной совместимости с другими негеостационарными сетями
3.1. Методика оценки помех, создаваемых между РЭС различных НГСС
3.1.1. Расчетные соотношения методики оценки помех от НГСС
3.1.1.1. Расчетные соотношения для оценки помех на линии "космос-Земля"
3.1.1.2. Расчетные соотношения для оценки помех на линии "Земля-космос"
3.1.2. Формирование функции распределения и вычисление показателя помех
3.2. Методика определения требований по защите РЭС НГСС от іЩ помех, создаваемых другими НГСС
3.2.1. Методика определения относительного увеличения недоступности радиолинии
3.2.1.1. Влияние солнечных помех на радиолинию НГСС
3.3. Методика оценки необходимого частотного ресурса НГСС
3.4. Методика выбора рациональных параметров функционирования РЭС НГСС
4. Прикладные результаты исследований
4.1. Исходные данные, принятые при проведении исследований
4.2. Оценка влияния параметров функционирования НГСС на уровни создаваемых ею помех и ее необходимый частотный ресурс
& 4.2.1. Уклонение от группировки НГСС
4.2.2. Ограничения минимального угла места в зоне обслуживания НГСС
4.2.3. Алгоритм выбора КА НГСС для обслуживания земной станции
4.2.4. Снижение мощности излучения станций НГСС
4.3. Выбор рациональных параметров функционирования НГСС
Заключение
Литература
Приложение 1. Аналитическая модель функционирования НГСС... 165 Приложение 2, Описание спутниковой системы MONITOR
Особенностью современного состояния развития систем и средств связи является значительный рост их числа, увеличение энергетических показателей передающих устройств, расширение зон обслуживания и, как следствие, усложнение проблем обеспечения их электромагнитной совместимости (ЭМС) при проведении процедур международной координации и решения вопросов эффективного использования радиочастотного ресурса. Особенно остро данная проблема затронула сети спутниковой связи, наиболее широко использующиеся как для целей обеспечения связи и передачи данных.
Исторически освоение космического пространства для организации и предоставления услуг спутниковой связи началось с создания и эксплуатации систем на геостационарной орбите, что в первую очередь объяснялось уникальными физическими свойствами этой орбиты - сохранение неподвижного положения космического аппарата относительно поверхности Земли. Освоение геостационарной спутниковой орбиты (ГСО) произошло стремительно. В настоящее время количество действующих геостационарных спутниковых сетей (ГСС) составляет несколько сотен, количество заявленных в Международном союзе электросвязи (МСЭ) превышает 3 тысячи, в том числе более 400 российских сетей.
Такое положение вынудило мировое сообщество даже прибегнуть к резервированию участков геостационарной орбиты в интересах стран с низким потенциалом экономики и фактически доступ негеостационарных систем в полосы частот, используемые геостационарными сетями был закрыт.
Ситуация изменилась относительно недавно. Примерно с начала 90-х годов развитие современных технологий спутниковой связи стимулировало огромный интерес к созданию систем спутниковой связи на базе негеостационарных спутников, и в последнее время особенно для предоставления высокоскоростных услуг фиксированной спутниковой связи. Отзываясь на возникшие потребности, соответствующим образом была изменена национальная и международная правовая база, открывая дверь для доступа негеостационарных сетей в полосы частот, ранее традиционно используемые только геостационарными сетями.
При этом на первый план вышли вопросы обеспечения ЭМС как между геостационарными и негеостационарными сетями, так и между различными негеостационарными сетями спутниковой связи (НГСС) в общих полосах частот на основе выбора соответствующих параметров функционирования станций негеостационарной системы. Эти вопросы стали одними из наиболее интенсивно изучаемых в Исследовательских комиссиях Международного союза электросвязи.

Имиг. моделир.
Аналит. метод (Шаг 0.09) ^налит^етод^ШагОДб^

Рис. 2.2.1. Функция распределения вероятности суммарной мощности помехи для разных методов оценки
Как видно по рис. 2.2.1 в разработанной методике основанной на аналитической модели при уменьшении размера ячейки с (0.15° х 0.15°) до (0.09° х
0.09°) возрастает точность получаемых результатов, при этом, время, затрачиваемое на вычисление, увеличивается с 20 минут до 48 минут. Но даже при шаге моделирования (0.09° х 0.09°) общее время вычислений 48 мин. будет значительно меньше времени, затрачиваемом при имитационном моделирование - 2 ч. 20 м.
Таким образом, рассмотренная аналитическая модель функционирования НГСС и разработанный на ее основе метод оценки ЭМС позволяет оценить ЭМС между НГСС и, по сравнению с методом имитационного моделирования, существенно сократить время, требуемое для проведения расчетов без потери качества и точности получаемых результатов.