12 Спутниковая система связи ИНМАРСАТ

 

       ИНМАРСАТ (INMARSAT – International Maritime Satellite Organization) – это международная  организация, которая предоставляет  на коммерческой основе свои технические  средства для связи с морскими и воздушными судами и сухопутным транспортом. Организация «ИНМАРСАТ» была создана в 1979 году, в свете решений принятых Международной конференцией по поиску и спасанию (созванной по инициативе Международной морской организации – ИМО). Финансовые средства для его создания были выделены Правительствами стран – участниц этого проекта и в настоящее время их число составляет более 80-ти. Штаб-квартира с центром управления системой и спутниками находится в Лондоне. Практически с первых дней создания «ИНМАРСАТ», к этой организации присоединился и бывший Советский Союз, суда которого были оснащены оборудованием «ИНМАРСАТ». После распада СССР, правопреемницей его в этой организации стала Российская Федерация.

       С 1992 года, морские и река-море суда, совершающие плавание в морских районах А2 и А3 обязаны иметь на борту ССЗ «Инмарсат» в составе оборудования ГМССБ.

       Система Спутниковой Связи (ССС) «ИНМАРСАТ» использует для связи геостационарные  спутники, которые выступают в  роли активных ретрансляторов радиосигналов между терминалами на подвижных объектах и фиксированными земными станциями «ИНМАРСАТ», которые соединены с международными и национальными телефонными, телексными и другими наземными сетями связи.

       «ИНМАРСАТ»  предлагает услуги связи для целого семейства спутниковых систем связи, которые называют ИНМАРСАТ – А, ИНМАРСАТ – В, ИНМАРСАТ – С и другие, характеризующиеся различными возможностями и эксплуатационными параметрами.  
«ИНМАРСАТ» является неотъемлемой частью ГМССБ. Зона ее обслуживания определяет морской район А3. В ГМССБ технические средства «ИНМАРСАТ» активно используются для различных видов связи (телефония, телекс, передача данных) с приоритетами бедствия и обычным для коммерческой связи.

       «ИНМАРСАТ»  обеспечивает соединение с различными специальными службами (медицинская консультация и помощь, техническая морская помощь, Интернет и др.) через двузначные коды специального доступа. «ИНМАРСАТ» осуществляет передачу информации безопасности в направлении берег-судно посредством так называемого расширенного группового вызова (РГВ). Система ИНМАРСАТ используется также для передачи данных для корректировки электронных карт, в системах мониторинга судов и как средство для дальней связи в автоматической идентификационной системе (АИС).  
«ИНМАРСАТ» обеспечивает выход в Интернет, возможность работы с электронной почтой и поисковыми системами на подвижных объектах (морских и река-море судах например).

        
           12.1 Техническая организация и принцип действия ИНМАРСАТ

        
 

        
          Рисунок 13 - Схема организации спутниковой связи ИНМАРСАТ

       В состав системы  ИНМАРСАТ (рисунок 13) входят следующие части: 
           1) космический сегмент, включающий действующие и запасные геостационарные спутники с ретрансляторами. Спутники, запускаются на геостационарную орбиту, с высотой примерно 35786 км над экватором, на которой скорость вращения спутника совпадает со скоростью вращения Земли, при визуальном наблюдении кажется, что спутник висит неподвижно.  
Каждый спутник имеет свою определенную зону покрытия или зону охвата, в которую входит водная поверхность и суша, и внутри этой зоны антенна СЗС может напрямую «видеть» спутник.

       Зоны радиовидимости образуют четыре океанских района:

• Атлантический океан, его западная часть;
• Атлантический океан, его восточная часть;
• Индийский океан;
• Тихий океан.

       2) береговой сегмент – береговые земные станции (БЗС). Включает в себя глобальную сеть береговых земных станций (Coast (Land) Earth Station, CES, LES), координирующих станций сети (КСС) (Network Coordination Station, NCS) и Центр эксплуатации сети и управления космическими спутниками в Лондоне.

       БЗС обеспечивают линию связи между  спутником и наземными сетями связи и одновременно могут предоставлять несколько каналов для связи с СЗС. БЗС связаны с береговыми коммуникационными сетями:

       - международная сеть телекс (telex),

       - коммутируемые телефонные сети  общего пользования (PSTN),

       - сеть цифровых телефонных станций  (ISDN),

       - сеть передачи данных с пакетной коммутацией (PSDN),

       - Internet, E-mail и др.

       Через БЗС осуществляется связь со спасательно-координационым центром, а также со специальными службами с помощью двузначных кодов. Через КСС осуществляется передача сообщений расширенного группового вызова (РГВ). КСС связана со всеми БЗС своего океанского района, с КСС других океанских районов и с Центром эксплуатации сети ИНМАРСАТ в Лондоне.  
Диапазон частот:

       БЗС-спутник……………………..6425-6443 МГц 

       Спутник-БЗС…………………….3600-3623 МГц;

       3) парк терминалов на подвижных объектах – судовые земные станции (СЗС) (Ship Earth Station – SES) Терминалы связи, устанавливаемые на борту судна и предназначенный для связи с береговыми абонентами через спутник и БЗС. Для работы в ГМССБ одобрены следующие стандарты спутниковых станций:

       - ИНМАРСАТ-А; 

       - ИНМАРСАТ-В; 

       - ИНМАРСАТ-С; 

       В настоящее время появилось множество  земных станций других стандартов, которые т устанавливаются дополнительно  на подвижных объектах для расширения возможностей коммерческой связи.

       Первый стандарт, введенный в эксплуатацию в 1982 году. Предоставляет услуги телефонии, факсимильной и телексной связи, а также передачи данных в аналоговом режиме, т.е. это был аналоговый стандарт спутниковой связи. На начальном этапе станции этого стандарта получили очень широкое распространение и прежде всего на морском река-море флотах. Кроме этого системами «ИНМАРСАТ-А» оснащались и некоторые пассажирские суда отечественного речного флота, осуществлявшие туристические рейсы с иностранными туристами.

       Обеспечивая, таким образом, телефонную и телексную связь с зарубежными государствами, позволяя туристам на таких судах общаться с родными и близкими в этих странах. С развитием услуг мобильной связи, необходимость эксплуатации «ИНМАРСАТ-А» на этих судах отпала и теперь, в основном, эти антенны являются лишь своего рода «бесполезным украшением».

       С 1993 года, был принят новый – цифровой стандарт, позволяющий сузить полосу рабочих частот, увеличить количество рабочих каналов, сделать их закрытыми  для прослушивания посторонними лицами. Поэтому эксплуатация аналогового стандарта «ИНМАРСАТ-А» будет прекращена в ближайшее время.

       Введен  в эксплуатацию в 1993 году. Данный стандарт является цифровым аналогом стандарта  ИНМАРСАТ-А, он позволяет получать те же услуги по более низким тарифам в связи с более рациональным использованием частотного ресурса. Аппаратура и антенны СЗС «Инмарсат-В» имеют меньшие габариты и вес. Стандарт «Инмарсат-В» создан для того, чтобы заменить собой станции стандарта «Инмарсат-А». Станции ИНМАРСАТ-А/В обеспечивают прямую связь с абонентом в режиме On-line. В управлении и в использовании одинаковых видов связи оба стандарта очень схожи между собой и поэтому их объединяют под общим названием ИНМАРСАТ-А/В.

       Эта система введена в эксплуатацию в 1991 году как дополнение к системе INMARSAT-A и стала обеспечивать более дешевую глобальную связь с помощью небольших по размеру СЗС, которые могут быть установлены практически на любых по размеру судах, яхтах, траулерах и т.д.

       ИНМАРСАТ-С  не обеспечивает режима телефонии, но поддерживает обмен текстовыми сообщениями и данными между СЗС и БЗС по принципу накопления, хранения информации на берегу и последующей передачей в порядке очереди в соответствии с указанным приоритетом (такой способ обмена называется Store and Forward).

       Передаваемое  сообщение готовится на СЗС и  в пакетной форме передается на выбранную  БЗС, где пакеты проверяются на наличие  ошибок, хранятся и собираются в  одно сообщение, которое затем по береговым каналам связи передается на адрес конечного абонента.

       Отличительной особенностью судовых станций стандарта  ИНМАРСАТ-С является малогабаритная всенаправленная антенна, которая  также позволяет работать в системе GPS. СЗС INMARSAT-C, как правило, имеют  встроенный приемник РГВ для приема сообщений службы безопасности мореплавания (Safety NET) и коммерческой службы флота (Fleet NET).

       ИНМАРСАТ-С  позволяет получать/передавать электронную  почту (e-mail) через Интернет, а так  же работать в нем. На морских судах, совершающих дальнее плавание, услуга выхода в Интернет, посредством «Инмарсат-С», является одной из платных коммерческих услуг, предоставляемых туристам на борту. Так же приемопередатчик «Инмарсат-С» имеет встроенный приемник GPS, что в случае подачи сигнала бедствия через спутниковую систему, обеспечивает автоматическую передачу координат терпящего бедствие судна в Спасательно-Координационный Центр (СКЦ).

       Кроме перечисленных выше стандартов ИНМАРСАТ существуют и другие, но они находят  ограниченное применение на судах, т.к. некоторые из них не отвечают требованиям ГМССБ.

       Система связи ИНМАРСАТ-М (мини-М) находится  в эксплуатации с декабря 1992 года и обеспечивает глобальную связь  с помощью сравнительно недорогих  и небольших по размеру терминалов. В ИНМАРСАТ-М используются цифровые методы передачи информации и направленная антенна. СЗС стандарта ИНМАРСАТ-М меньше по размерам и легче, чем СЗС других стандартов, что делает возможным их установку на небольших по размеру судах.

       СЗС стандарта ИНМАРСАТ-М работает в  режимах телефонии, факса, передачи данных.

       Отсутствие возможности передачи телексных сообщений является одним из серьезных недостатков этого стандарта, что сдерживает применение станций ИНМАРСАТ-М на судах в качестве обязательного для ГМССБ оборудования.

       Терминалы мини-М имеют еще меньшие размеры  антенны и поэтому обеспечивают худшее качество телефонии меньшую скорость передачи данных (факса) в сравнении с ИНМАРСАТ-М.

       В России услуги спутниковой связи  ИНМАРСАТ предоставляет ГУП «МОРСВЯЗЬСПУТНИК».

 

       Заключение

 

       Современная теория передачи сообщений позволяет достаточно полно оценить различные системы связи по их помехоустойчивости и эффективности и тем самым определить, какие из этих систем являются наиболее перспективными. Теория достаточно четко указывает не только возможности совершенствования существующих систем связи, но и пути создания новых, более совершенных систем.

        В ходе выполнения данного курсового проекта были получены навыки расчета системы связи с амплитудной модуляцией. Результаты расчеты нашего канала связи представлены в таблице 1. 

       Таблица 1 – Результаты расчетов