MW y Com Sat 2.pptx

1. En la actualidad:
• De los años 60 al 2 000, se alcance un avance tecnológico en las plataformas de lanzamiento
y en los sistemas de comunicación con el satélite.
* La capacidad aumenta
* Mayor potencia
* Menor costo de los sistemas
* Mayor tiempo de vida
* Mejores Softwares de control
* Lanzamiento de satélites GEO
AÑOS N° de SATELITES SATELITES POR AÑO
60 13 1,3
70 35 3,5
80 69 6,9
90 200 20
00 305 30,5
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2. Fabricantes y Operadores
Principales fabricantes de Satélites (% de participación)
* Boeing (Hughes): 36%
* Lockheed Martin: 17%
* Space System / Loral: 12%
* Alcatel: 11%
* Astrium: 9%
Principales Operadores:
* SES global
* Panamsat ( Hughes Galaxy)
* Loral
* Alcatel
*Eutelsat
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3. Alquiler de transponders por región ($M):
REGION BANDA C
( 99 – 00)
BANDA Ku
(99 – 00)
Africa / Medio Oriente 2,1 3,5
Asia 1,9 2,9
Asia-Pacifico 1,9 3
Europa 2 4,2
Latinpo América 2,2 2,6
Norte América 2,2 2,5
Sur de Asia 1,9 3,6
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4. Servicios:
* DBS: Digital Broadcast Service: p.e Direct TV
* FSS: Domestic Fixed Satellite System: p.e. Intelsat
* GPS: Global Positioning System:p.e. Navstar
* Sistemas LEO devoz: p.e. Iridium
Nuevos Servicios:
* DAB: Digital Audio Broadcasting: p.e.FM radio, Sirius
(Tx de radio satelital)
* Voz (GEO):
* ACESS (Asia Cellular Satellite)
* Thuraya (abu Dhabi – Emiratos Arabes Unidos)
Nuevas Tecnologías:
* Ka/X/Q/Vband, frecuencias altas
* On-board processing, trasladar inteligencia al satélite, es decir
enrutamiento al satélite. Comunicación por Laser.
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5. Organizaciones, Sistemas y Servicios
INTELSAT: Consorcio Internacional.
* Agosto 64: 11 paises (International TelecommunicationsSatellite
Consorcium).
* Febrero 73: 80 paises (International Telecommunication Satellite)
* Noviembre 00: 144 signatarios.
* Signatarios comparten proporcionalmente su capacidad
(min inv. 0,05%)
* 19 GEOs primerorbital, cobertura a 210 paises.
* Intelsat gener. 1,2,3,4,5,6.....9 y10
* Centro de Control en Washington
* Clasificación de Estaciones Satelitales:Standard A,B,C,D,E
* A: Dmant: 30m / Banda C, Esta Lurin
* B: Dmant: 11m / Banda C
* C: Banda Ku
* D,E: servicios regionales menores.
INMARSAT (International Maritime Satellite Organization)
* Iniciativa delIMO (International Maritim. Org.)
* Objetivo de dar cobertura maritima (primer sistema satelital móvil)
* Organización intergubernamental formada 6-7-79 (US 23% - URSS 14%)
* Inicio operaciones el 1/2/82 atendiendo 900 barcos
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6. Sistemas de comunicación por satélite actuales:
Características del sistema
Westar Intelsat V SBS Fleeti satcom Anik – D
Operador Telegrafo Intelsat Sistema Departamento Telsat Canada
Wester de negocios de defensa
Unión satelitales de EEUU
Banda de C C y Ku Ku UHF – X C y Ku
Frecuencia
Cobertura Cono Global, Cono Global Canada Norte
zonal y Puntual
Número de 12 21 10 12 24
Transponder 36 36 – 77 43 0,005 – 0,5 36
BW (Mhz)
EIRP (dBW) 33 23,5 – 29 40 -43,7 26 -28 36
Acceso múltiple FDMA FDMA TDMA FDMA FDMA
TDMA TDMA
Modulación FM; QPSK FDM/FM QPSK FM/QPSK FDM, FM, FM/TVD
QPSK
Servicio Tele Fija, TTY Tele Fija Tele Fija Militar móvil Tele Fija
TVD TVD
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7. Ventajas Sistemas Satelitales:
* Gran cobertura geográfica
* Altamente confiables (hasta 99,9% del tiempo)
* Entrega simultanea de información a un número ilimitado de estaciones (broadcasting).
* Soporta multiples aplicaciones:
Video
Data
Voice
* Rápida instalación de las redes
* Amplia cobertura, no igualada por fibra o microondas
* Costo independiente de distancia (Sat...ET)
* Acceso desde cualquier punto
* Solución al problema de saturación del espectro radioeléctrico
Desventajas:
* Aunque son muy confiables en caso de falla no se pueden reparar
* Costos elevados de lanzamientos, especialmente satélites GEOs.
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8. Ventajas Sistemas Satelitales:
CRITERIO TERRESTRE SATELITE
Confiabilidad 99,5% 99,9%
Ancho de banda Limitado Depende sat.
Interferencia Si Mínima
Repetidores Varios Uno
Disponibilidad Limitada Amplia
Clasificación de frecuencias
ULF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF
Gvermment Communications Radar
Amateur radio
Infra Red
Microwave
Audio frequencies
Video Baseband
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9. Segmentos: Banda C
Ku-band
6 Ghz
Ku-band
4Ghz
Satélite
Rx Tx
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10. Segmentos: Banda Ku
Ku-band
14Ghz
Ku-band
12Ghz
Satélite
Rx Tx
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11. Segmentos: Banda Ka
Ku-band
30Ghz
Ku-band
20Ghz
Satélite
Rx Tx
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12. Segmento Satelital: Clasificación de satélites.
Clasificación por servicios: DBS, FSS, GPS, DAB,etc
DBS: Direct Broadcast Satellites FSS: Fixed Satellite Service
GPS: Global Positioning System DAB: Digital Audio Broad casting
DBS: Digital Broadcast Service
Clasificación por la órbita: LEO, MEO, GEO,HEO
Clasificación por la masa:
* Plataformas grandes: mayor a 1000Kg: p.e. INTELSAT
* Plataformas pequeñas: entre 500 y 1000Kg: p.e. Globalstar
* Minisats: entre 100 y 500Kg: p.e. INTA minisat
* Microsats: entre 10 y 100Kg: p.e. SSTLMicrosat
* Nanosats/Picosats: debajo de 10 Kg: p.e. Tubsat
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13. Segmento Satelital: Criterios de diseño
Alta confiabilidad de los componentes (no posible su reparación)
Larga vital en la posición órbital de operación.
Menor masa posible: muchos dólares para poner en órbita a mayor tamaño
* estructura de aleaciones livianas
Robusto (medio hostil):
* Alta variación de temperaturas (bajo coeficiente de dilatación térmica)
* Meteoritos: 1000 tons de meteoritos entran en órbita por día de diferentes
tamaños
(desde partículas a tons). Sin embrago posibilidades de impacto bajo.
* Radiaciones solares: Rayos X, Rayos Gama, protones electrones, partículas
alfa. Afectan la conductividad de los metales.
* Soportan esfuerzos dinámicos y estáticos. (sobre todo en el momento del
lanzamiento y puesta en órbita).
* Efectos del vacío: sublimación, cambio, dureza de materiales, problemas de lubricación,
soldadura fría.
Alta eficiencia de los componentes activos (energía de entrada Vs entrada de salida)
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14. Segmento Satelital: Elementos del satélite
El satélite se puede dividir en 2 partes principales:
• Bus o plataforma: su objetivo es soportar el funcionamiento de la carga útil o
payload. Esta compuesto por los siguientes subsistemas.
Subsistema de Control Órbital y Posición
Subsistema de Energía
Subsistema de Control Térmico, Control Térmico
Subsistema de Telemando, Telemetría y Seguimiento (TT&C).
• Payload o carga útil: su objetivo es soportar el enlace de comunicaciones. Esta compuesto por los
siguientes subsistemas:
Subsistemas de comunicaciones (transpondedores)
Subsistemas de antenas
• Subsistema de Control örbital y Posición:
Mantiene la posición órbital mediante correcciones periódicas
Mantiene apuntadas las antenas a tierra y los paneles al Sol.
• Subsistemas de Energía:
Proporciona energía eléctrica al satélite
• Subsistema de Control Térmico:
Mantiene los márgenes de temperatura de funcionamiento (-100° a +100°)
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15. Segmento Satélital: Subsistemas:
Subsistemas de Telemando, Telemetría y Seguimiento (TT&C):
Mide los parámetros orbitales, el estado del satélite y controla el
funcionamiento del mismo.
Subsistemas de Comunicaciones (transpondedores):
Recibe, amplifica, procesa y transmite las señales.
Subsistema de antenas:
Captura y radía las señales.
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16. Segmento Satelital: Subsistema de Control Órbital y
Estabilización:
Control Órbital: de las aproximadamente 20 fuerzas que afectan la órbita del satélite,
existen tres principales:
* Inclinación: producida por la atracción del Sol y la Luna.
Corrección en el eje N-S mediante propulsores
Maniobra que demanda la mayor cantidad de combustible.
* Longitud: producida por la no uniforme distribución de la masa terrestre.
Corrección en el eje E-O mediante propulsores
Importante de controlar para evitar la interferencia inter satelital.
* Excentricidad: producida por la presión solar
Corrección en el eje E-O (un diferencial adicional a la maniobra de
corrección de longitud.
Parámetro menos sensible para corregir.
Las maniobras de mantenimiento de órbita se realizan a través de propulsor
Desplazamiento se logra mediante la conservación del momento.
Msol*dVsat = -dMtierra *Vgas
Desplazamiento de ± 0,05 grados, movimiento en 8
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17. Segmento satelital:
Actualmente hay nueva tecnología XIPS (Xeon Ion Propulsion): en vez de disparos,
disparos continuos pero de menor intensidad.
10 veces más eficientes en uso de combustible
Reducción de combustible hasta en un 90% (mayor tiempo de vida
12-15 años, menor costo de lanzamiento, incremento de carga.
Desplazamiento de ± 0,02 (no necesita tracking en tierra).
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18. Segmento Satelital: Subsistema de control
órbital y Estabilización:
Estabilización: objetivo es la corrección de todos los movimientos del satélite en una posición
orbital fija, para que las antenas y paneles solares estén correctamente posicionados.
Existen dos tipos de estabilización:
Spinners
3 axis
Control de apuntamiento activo:
* Detección de orientación: Detectores de sol mediante dispositivos fotovoltaícos
*Detectores de infrarojos del borde de la tierra (cuerpo negro a 255K°) rodeado por
4K°) precisión de ± 0,05 grados.
* Comparación con los ejes de referencia
* Corrección de la orientación generando pares correctores.
Spinners: acción giroscopica en el eje de inercia máximo
* Los primeros satélites poseían este tipo de estabilización.
* Estable en el eje de inercia máximo N-S
* Velocidad de rotación entre 30 a 120 rpm.
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