Telecoms Par Satellite (1)

  • View
    200

  • Download
    3

Embed Size (px)

Transcript

  • Les Tlcommunications par satellites

    Prsent par : Soufiane RIFAOUI

  • Sommaire

    Introduction et historique

    Architecture dun systme de communication par satellite

    Orbites et position des satellites

    Bilan de liaison

    Application et services

    Conclusion

  • Introduction

    Cest quoi un satellite?

    -> Un satellite est un objet qui orbite autour d'un autre objet

    Diffrents types de satellite :

    - satellites scientifiques

    - satellites mtorologiques

    - satellites de tlcommunication

    - satellites de navigation

    - satellites militaires

  • Introduction

    Station Spatiale Internationale (ISS) : Station spatiale caractre scientifique place en orbite basse

    (environ 370 km)

    Occupe en permanence par des quipages internationaux depuis sa construction dmarre en 1998 et acheve en 2011 (fin de mission en 2020).

    Sa construction : NASA (USA), FKA (Russie), les agences spatiale europenne (ESA) et japonaise (JAXA).

    le plus grand objet artificiel en orbite (420 tonnes, 110*74*30 m)

    La station spatiale se dplace en orbite une vitesse de 27700Km/h (7.7Km/s) => 15 tour autour de la terre en 24h

  • Introduction

    Le tlescope Spatial Hubble: Lanc en 1990

    Orbite : Elliptique basse

    Altitude : 590km

    Priode 97min

  • Introduction : Objectif des tlcommunications par satellite

    Lutilisation des satellites sont laboutissement dune recherche pour raliser plusieurs objectifs :

    Des ports plus grandes

    Couverture de grande zone gographique

    Broadcasting

    Dploiement rapide des services

    Offrir les services telecom dans des zones isols

    Offrir une grande capacit de trafic

    Cout de communication indpendant de la distance

  • Introduction : Objectif des tlcommunications par satellite

    Exemple : Nortis INWI : rseau de backhauling GSM par satellite. Le rseau

    dmarre avec 22 sites BTS.

    Meditel : pour la maintenance de leur ancienne et unique liaison de transmission internationale 34 Mb/s (VSAT), entre Casablanca et Madrid

    ONA : liaisons internationales dinterconnexion de leur mines en Afrique au rseau tlphonique mondiale et Backbone Internet.

    B2B : Medi1, Georges Washington Academy, LEconomiste, Hit Radio et Cap Radio

    Grand public : Internet par satellite trs haut dbit en bande KA, pour les particuliers et les entreprises. Internet partir de 8 Mbps et partir de 390dh/mois.

  • Historique

    le 4 octobre 1957 : SPOUTNIK 1. (signifie "satellite" en russe)

    Diamtre 58 cm.

    83,5 kg.

    Quatre antennes dpliables.

    La priode de rvolution 96 minutes.

    Apoge 945 km.

    Prige 225 km.

  • Historique

    Le 3 novembre 1957 : SPOUTNIK 2 avec son bord la chienne Laka

    le 15 mai 1958 : SPOUTNIK 3

    En 1962 : TELSTAR 1 et RELAY

    Le 6 avril 1965, le lancement d'EARLY BIRD par INTELSAT

    le 18 dcembre 1958 les Etats Unis placent sur orbite le satellite SCORE

  • Historique : Course l'espace Le 12 avril 1961 : Youri Gagarine le premier homme voyager dans

    l'espace et le premier homme effectuer une orbite autour de la Terre.

    Le 5 mai 1961, Alan Shepard est le premier Amricain s'lever dans l'espace.

    Le 20 fvrier 1962, John Glenn mis en orbite pendant cinq heures bord de Friendship-7.

    16 juin 1963. Valentina Terechkova premire femme dans lespace.

    Le 18 mars 1965, Alexei Leonov effectue la premire sortie extra-vhiculaire dans l'espace.

    Le 21 juillet 1969: Apollo XI et le petit pas de Neil Armstrong sur la lune.

  • Architecture dun systme de communication par satellite

    Secteur spatial

    Secteur terrien

  • Architecture : Secteur Spatial

    Le secteur spatial comporte :

    Le satellite

    Lensemble des moyens de control situes au sol : Lensemble des stations de poursuite, de tlmesure et de tlcommande ( TT&C Tracking,

    Telemetry and Command)

    le centre de contrle du satellite, o sont dcides toutes les oprations lies au maintien poste et de vrification des fonctions vitales du satellite

  • Architecture : Secteur Spatial Secteur spatial : Le satellite

    Le satellite est constitu : - dune charge utile - dune plate forme La charge utile comporte les antennes de rceptions & mission et lensemble des quipements lectroniques assurant la transmission des signaux. La plate forme comporte lensemble des sous-systmes permettant la charge utile de fonctionner : - la structure - lalimentation lectrique - le contrle thermique - le contrle daltitude et dorbite - les quipements de propulsion - les quipements de poursuite, de tlmesures et de tlcommande (TT&C)

  • Architecture : Secteur Terrien

    Le secteur terrien est constitu par lensemble des stations terrienne, le plus souvent raccordes aux terminaux des usagers par :

    un rseau terrestre.

    directement dans le cas de petites stations et des stations mobiles.

  • Angle du site : Langle de site , aussi appel hauteur, est calcul par

    Azimut : Lazimut de lantenne est langle quelle doit faire avec le sud, il est calcul par

    Avec: r = rayon de la terre (6378 km)

    d0 = altitude du satellite (35786 km gostationnaire)

    r+d0 = distance centre de la terre - satellite (42164 km si gostationnaire)

    d = distance station - satellite calcul par la formule :

    Positionnement des antennes

    Architecture : Secteur Terrien

  • Exemple dapplication : On dsire pointer Eutelsat (hot bird) (13 Est) Casablanca (longitude = 737'48.55 Ouest et latitude = 3334'16.20 Nord).

    Calculer lazimut et langle du site.

    Positionnement des antennes

    Architecture : Secteur Terrien

  • Bande de frquence

  • Bande de frquence

    La bande L : rserve aux communications mobiles. Celle-ci tant la moins sujette aux perturbations atmosphriques, elle est donc utilise par de petites stations terrestres mobiles telles que les bateaux, les avions et les vhicules terrestres

    La bande S : est surtout utilise par les radars mtorologiques et quelques satellites de communication, spcialement ceux que la NASA emploie pour communiquer avec leurs navettes spatiales et la Station spatiale internationale.

    La bande C : est la premire bande utilise pour le applications commerciales. Elle est trs employe par les centaines de satellites actifs aujourdhui en orbite. De ce fait, elle se retrouve donc sature

    La bande X et EHF : est rserve aux applications militaires.

    La bande Ku : La bande Ku est la plus employe de toutes les bandes de frquences. Elle est attribue au service de radiodiffusion par satellite (services de tlvision, de radio et donnes informatiques). Cette bande est la plus rpandue en Europe, du fait de la petite taille des paraboles ncessaires sa rception.

    La bande Ka : est gnralement utilise pour l'accs Internet haut dbit par satellite.

  • Les orbites

    Plusieurs orbites sont envisageables pour des missions de tlcommunications.

    Avant de prsenter leurs caractristiques et de les comparer, il est ncessaire dtablir quels sont les paramtres qui caractrisent une orbite.

  • Les orbites : Paramtres orbitaux

    Lorbite dun satellite rpond la loi de gravitation de Newton : Deux corps de masses respectives m et M sattirent avec une force F donne par :

    avec : - d la distance sparant les deux corps

    - G la constante de gravitation

    Pour un satellite artificiel de la Terre, la masse M est celle de la Terre:

    - soit M = 5.97361024 kg

    - le produit GM a pour valeur : = 3.986 101432

  • Les orbites : Paramtres orbitaux

    Lois de Kepler :

    Les plantes dcrivent des ellipses dont le centre du soleil occupe l'un des deux foyers.

    Au cours du mouvement, le rayon vecteur joignant le centre du soleil la plante balaie des aires gales dans des temps gaux.

    La priode de rvolution T(s) du satellite sur son orbite est :

    = 2 (3

    )

    La vitesse du satellite :

  • Application des lois de Kepler:

    Calculer la priode de rvolution de la lune autour de la terre

    => Distance Terre Lune : ~ 384400 km

    Calculer la priode qua mis Youri Gagarine pour faire un tour complet autour de la terre et sa vitesse { lapoge.

    => Paramtres de lorbite : apoge 327 km et prige : 180 km

    Les orbites : Paramtres orbitaux

  • Les orbites : Paramtres orbitaux

    Cinq paramtres sont ncessaires pour dterminer une orbite elliptique unique.

    Trois paramtres qui dfinissent l'orientation du plan dans l'espace :

    L'inclinaison : de l'orbite qui est l'angle entre le plan quatorial et le plan orbital.

    la ligne des nuds : est la droite passant par les deux points o se croisent le plan d'orbite du satellite et le plan quatorial.

    L'argument du prige : c'est l'angle form par la ligne des noeuds et la direction du prige.

    Deux paramtres qui dfinissent la trajectoire dans un plan:

    Le demi-grand axe : moiti du grand axe de l'ellipse qui dcrit l'orbite de la plante autour du Soleil.

    L'excentricit : une ellipse est forme avec deux foyers, l'excentricit est le rapport de la distance entre un foyer et le centre de l'ellipse sur le demi-grand-axe. = /

  • Les orbites : Classification des orbites

    Lorbite circulaire la plus rpondue est celle du satellite gostationnaire :

    elle correspond la trajectoire dun satellite