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08 - Satélite

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Introdução

É chamado de satélite todo objeto que gira em torno de outro objeto celeste. Ele é classificado em dois tipos:

  • satélite natural,
  • satélite artificial.

Em astronomia, um exemplo de satélite natural é a Lua,pois ela gira em torno da Terra.

Já o satélite artificial, como o próprio nome diz, é um equipamento ou engenho construído pelo homem e, dependendo da finalidade, desloca-se em órbita da Terra ou de outro astro.

Conforme o objetivo pode ser categorizados:

Satélites meteorológicos, utilizados para o monitoramento da atmosfera e o acompanhamento e previsão do tempo.

Satélites de sensoriamento remoto, utilizados para a coleta de dados da superfície da terra, onde se incluem solo, água, vegetação, rochas e combinações destes.

Satélites de observação astronômica, utilizados na pesquisa do espaço exterior.

Satélites militares, geralmente utilizados com objetivos secretos.

Existem os seguintes tipos de orbita do satélites:

  • Satélites Geoestacionários (GEOS)

Localizado a 36000 km da Terra.

Bandas C, Ku e Ka.

Direcionados para TV, Telefonia e sensoriamento remoto.

  • Satélites Não-Estacionários (LEOS)

Localizados mais próximos da superfície da Terra 755 a 13000 Km.

Bandas L e Ka.

Não possuindo cobertura fixa.

  • Satélites de órbita média (MEO)

Localizados de 10000 a 13000 Km da Terra.

Banda (L) de 1 a 3 GHz

  • órbita altamente elíptica (HEO)

Localizados 500 - 1500 km

Os principais fornecedores/desenvolvedores

Empresas que dominam a tecnologia de satélite são empresas baseadas no Canadá, na Comunidade Européia, nos Estados Unidos e na Rússia. Entre os aspirantes à entrada estão o Brasil, a China, A Coréia, a Índia e Israel.

Empresas:

McDonnell Douglas - Estados Unidos

General Dynamies - Estados Unidos

Martin-Marieta - Estados Unidos

Arinespace - CE

Grande Muralha - China

Khrunitchev - Rússia

CHENGDU JU FENG TECHNOLOGY CO. LTD. - China

EMP-CENTAURI SRO - Rep. Tcheca

PROBECOM MICROWAVE TECHNOLOGY CO.,LTD - China (Fabrica)

O Star One C1 foi fabricado pela Thales Alenia Space, na França e lançado em 14 de novembro de 2007 da base de Kourou na Guiana Francesa pela ArianeSpace.

O Star One C2 foi fabricado pela Thales Alenia Space, na França, O lançamento foi feito da base Kourou, na Guiana Francesa, pelo foguete da Arianspace.


AUBAGNE TELECOM - França

AZBOX – CARDSPLITTER” BEATA WIERZBICKA - Polônia

EUROMAP SATELLITENDATEN-VERTRIEBSGESELLSCHAFT MBH - Alemanha

SEERSON ELECTRONICS (HONG KONG) CO., LTD. - China (Fabrica)

cronologia de evolução

Em 1957 com o lançamento do SPUTNIK I, começou a corrida espacial, principalmente pelos Estados Unidos.

Score – Nasa – 1958 - Satélite de 150 pounds para que transmitiu uma mensagem desejando feliz natal aos americanos pelo presidente Eisenhower.

Echo – Nasa – 1960 - Um balão de plástico de 100 pés com fios de alumínio que refletia o sinal transmitido por uma antena terrestre.

Courier – Departamento de Defesa U.S.A. – 1960 - Foi o primeiro repetidor de rádio ativo.

Telsar – AT & T – 1962 - Foi o primeiro satélite a transmitir e receber simultaneamente, 4/6 GHz. Usado para telefonia, televisão.

Relay – RCA e Nasa – 1962 - Satélite funcionando em 4.2/1.7 GHz com 10 watts de potência de saída e órbita de 942 até 5303 milhas.

Project West Ford – U.S.A. force – 1963 - Voz e dados digitalizadas foram transmitidas com inteligibilidade.

Syncom – Nasa – 1963 - O primeiro satélite de comunicação geoestacionário. Foi usado para vários experimentos e transmissão dos jogos olímpicos do Japão.

Molniya – Rússia – 1965 - O primeiro satélite de comunicações da Rússia, usando órbita de alta altitude e elíptica.

Early Bird – Intelsat – 1965 - O primeiro satélite comercial operado pela COM-SAT, em órbita sobre o Atlântico, com 240 canais de voz e 40 watts de potência de saída.

Intelsat II – 1966 - O segundo satélite do COM-SAT, sendo o primeiro de múltiplo acesso com destino múltiplo, capacidade de 240 canais de voz e potência de saída de 75 watts.

LES – 6 e TECSAT I – U.S. military – 1969 - Ambos formam o programa militar dos Estados Unidos em torno do globo. O LES-6 funcionou em banda de UHF. O TECSAT funcionou em UHF e SHF e tinha 1000 watts de potência e transmitia 10.000 canais de voz.

INTELSAT III 1968 - O satélite de terceira geração com 1.200 canais de voz, com 120 watts de potência de saída.

INTELSAT IV – 1971 - O satélite de quarta geração com 6.000 canais de voz e uma antena de cobertura terrestre e duas antenas tipo spots.

ANIK – Telsat Canadá – 1972 - O primeiro satélite doméstico do Canadá com 5.000 canais de voz e 300 watts de potência.

WESTAR – Western Union – 1974 - O primeiro satélite doméstico nos Estados Unidos. Ele começou uma nova era nas comunicações americanas.

== Pontos relevantes ==


  • grande largura de banda disponível.
  • cobertura de grandes áreas.
  • todos usuários têm as mesmas possibilidades de acesso.
  • facilidade de utilização em comunicações móveis.
  • superação de obstáculos naturais.


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Funcionamento

O satélite, do ponto de vista de transmissão, é uma simples estação repetidora dos sinais recebidos da Terra que são detectados, deslocados em freqüência, amplificados e retransmitidos de volta à Terra.

São repetidores de microondas que, na transmissão terrestre, ficam situados no topo de torres. O satélite é como uma torre extremamente alta e, desta forma, "visível" simultaneamente em muitos pontos da Terra.

Um satélite típico é composto de uma parte comum ("bus") onde se encontram as baterias, painéis solares, circuitos de telemetria e a parte de propulsão. Além do "bus" temos a carga útil ("payload") composta essencialmente dos circuitos repetidores, denominados "transponders".


transmissão/recepção

topologia/arquitetura

Existem 3 topologias/arquitetura de redes: a estrela, malha e ponto a ponto.


Arquivo:Satelite.png


Estágio atual

  • O estágio atual da tecnologia e que em 1984 um transpônder 36 MHz dava para 1200 canais de telefonia ou um canal de TV.

Hoje a evolução tecnológica na compressão de sinais analógicos e digitais, bem como na digitalização de sinais analógicos, permite que um transpônder de 36 MHz se transmitam até 10 canais de TV.

  • Aumento da potência do satélites.
  • saturação das bandas C e Ku, levando a ocupação da banda Ka.

limitações:

Vida útil do satélite


Espectro de frequencia

O espectro de frequencia dos satélites são os seguintes:

Banda Ka (20 a 30)GHz

Banda Ku (11 a 17)GHz

Banda C (4 a 8)GHz

Banda L (1 a 3)GHz

Banda X (8 a 12)GHz (militar)


Tipos de Modulação

As técnicas de modulação utilizadas na transmissão via satélite são:

  • FDM/FM
  • SCPC/FM
  • SCPC/PSK


Múltiplo Acesso

Na modulação FDM/FM encontramos uma portadora modulada em freqüência (FM) por um sinal de banda básica formado por vários canais, divididos e multiplexados por divisão de freqüência (FDM). Quando o sinal modulado é associado a dois ou mais destinos, é utilizado o conceito de multidestino.

Na modulação SCPC – canal singelo por portadora, cada canal é processado de forma individual e cada portadora é modulada por apenas um canal. Para transmissão de canais analógicos a portadora é modulada em freqüência (FM). Para transmissão de sinais digitais a portadora é modulada em fase (PSK).


No Múltiplo Acesso várias estações utilizam o mesmo repetidor simultaneamente.

Existem 3 técnicas básicas de compartilhamento do satélite por Múltiplo Acesso:

FDMA – Múltiplo Acesso Por Divisão de Freqüência, com consignação única de freqüência para cada estação. Utiliza modulação SCPC/PSK. Não necessita de sincronismo comum à rede, apresentando portanto baixo custo de equipamentos. Utiliza, no entanto, mais segmento espacial, com maior custo do serviço. Usa técnicas bem conhecidas e dominadas, apresentando tempo de resposta bem definido. O sistema não é econômico para estações de alta capacidade de compartilhamento.


TDMA – Múltiplo Acesso Por Divisão de Tempo, com todas estações com mesma freqüência, em tempos diferentes. Divisão da faixa de Transponder no domínio do tempo, de modo que cada usuário possa empregar toda faixa de freqüência e toda potência disponível no instante em que transmite. Em cada instante apenas 1 usuário emprega o Transponder. Como não há intermodulação, o Transponder pode ser operado próximo à saturação (sem back-off). O sincronismo é complexo, implicando o alto custo das estações terrenas.


CDMA – Múltiplo Acesso Por Divisão de Código, onde todas estações se utilizam da mesma freqüência em tempos iguais, porém usando códigos diferentes, designados para seu uso exclusivo. Utiliza técnica de espalhamento espectral (spread spectrum). Próprio para transmissão de sinais digitais, apresenta grande robustez à interferências. Cada usuário combina o sinal a ser transmitido com um código de espalhamento diferente. A taxa de bits de código é bem superior a taxa de bits de informação, sendo a banda de espectro ocupada pelos bits de código (chips) bem mais larga do que a ocupada pela informação original.

Potência (W)

A potência varia de satélite para satélite, esta na faixa de 100 a 130 W.

Alcance

Alcance dos satélites variam de 755 Km a 36000 Km.

Consumo

Potência Total Consumida por carga útil 4500 W (Satélite Hispasat 1D) Potência Total Consumida por carga útil 4191.9 W (Satélite Hispasat 1C)



Protocolos

O protocolo está apenas nos terminais do usuário e o canal satélite é visto como um duto por onde trafegam os dados.


Cada fabricante tem desenvolvido seus próprios protocolos, um dos motivos pelos quais tecnologias terminais VSAT's de tecnologias diferentes não se comunicam entre si é justamente pelo fato de que internamente estas redes utilizam protocolos proprietários.



Serviços

  • Deseja-se espalhar a mesma informação, no link de descida, por uma região geográfica muito extensa como, por exemplo, para a TV e a Internet.
  • Deseja-se atingir localidades remotas como, por exemplo, campos de mineração, madeireiras, propriedades rurais e suburbanas e postos em rodovias.
  • Deseja-se que o tempo de implantação seja muito rápido, ou de uso ocasional, como, por exemplo, para shows, rodeios, corridas de automóvel

aplicações futuras

Spot Beam


Referências

Disponível em “http://3.143.69.156/wiki/index.php?title=08_-_Satélite&oldid=9475”