衛星通訊
介紹
衛星是一個較小的物體,用於收集有關太空事件的資訊。另一方面,衛星通訊是在衛星和地球站之間共享資訊的過程。這種通訊確保地球上的人們能夠及時瞭解太空中的大小事件。簡單來說,衛星通訊是一種利用電磁波與太空聯絡並收集資訊進行研究的方法。
衛星通訊的定義
衛星通訊是指傳送和接收電磁波,以在地球站和太空之間建立通訊的過程。來自衛星的訊號直接進入位於地球上的空間站的雷達,幫助人們研究地球上大小不一的太空物體。簡而言之,衛星通訊的過程完全依賴於全球電信系統,以在發射到太空的衛星和地球上的各個空間站之間建立聯絡 (Tropea & De Rango, 2022)。
衛星的通訊系統依賴於模擬和數字訊號進行地球中繼。有時,通訊過程遵循以各種形式編碼的資料,從語音到影片。
圖1:衛星通訊
衛星通訊的過程完全依賴於兩個基本元件:地面部分和空間部分。地面部分包括移動傳輸、輔助裝置和接收器等關鍵元件。另一方面,空間部分包括衛星以及發射到太空的衛星的上傳和下載訊號 (Tutorialspoint, 2022)。衛星發射到太空後,它會放大從太空接收到的訊號,並將其重新傳輸回地球上的空間站用於研究。
衛星通訊的必要性
衛星通訊遵循兩種傳播方式:地波傳播和天波傳播。地波傳播確保頻率設定為低於 30 MHz,以便與放置在地球對流層上方的衛星建立連線。另一方面,天波通訊遵循 30-40 MHz 的標準頻寬,用於聯絡放置在地球電離層上方的衛星。衛星通訊對於收集有關太空事件的資訊是極其必要的 (Tutorialspoint, 2022)。與太空取得聯絡是一個漫長的過程,其目的地超出了人類視線。
衛星通訊的過程允許地球上的人們繼續進行太空研究,特別是用於測量對地球的星際威脅。衛星還服務於一些商業目的,多年來,基於太空中的衛星連線,地球的頻寬連線和網路連線得到了更新。此外,在衛星通訊的幫助下,克服太空的侷限性變得無縫,這在多個方面使人類受益。
衛星通訊:工作流程
圖2:衛星通訊的工作流程
衛星的工作流程分為三個基本步驟。第一步,衛星空間站接收由位於地球服務站傳播的無線電波。在接收到來自地球中心的訊號後,衛星會放大或處理該訊號,並將其重新傳輸到地球服務的另一箇中心 (Cai et al. 2021)。在最後階段,接收到的放大或反射的無線電波被分發到位於地球表面的多箇中心。在操作此類過程中,需要記住,兩個地面站之間交換的訊號既不是由地球軌道上的任何衛星組織也不是由其傳輸的。
衛星通訊:類別
與包括在太空中執行的衛星的通訊,分為兩個不同的類別。這兩個類別的解釋如下:
單向衛星通訊
單向衛星通訊是指在位於地球上的兩個站之間進行的通訊,藉助於位於地球軌道上的衛星。為了建立這種衛星通訊,無線電波傳播是由任何一個地面站生成的 (Furqan & Goswami, 2022)。這種無線電波的傳播已被衛星接收並重新傳輸到第二個地球中心。這種型別的衛星通訊通常被認為是單向的。
雙向衛星通訊
在形成雙向衛星通訊的情況下,通訊主要是在兩個地球中心之間形成的,以在這兩個中心之間建立點對點連線。與單向衛星通訊不同,這種通訊在兩個地球站之間形成了兩個上行鏈路和下行鏈路,並在該通訊鏈路的中間放置了一個空間站(即衛星)。
衛星通訊的優點和缺點
優點:衛星通訊提供的最大優點是該網路被認為是完全可手動控制的。這為構建使用者友好的網路提供了空間。此外,這種通訊可以覆蓋地球的每個角落,電路的安裝非常容易,並且電路也具有極好的彈性。
缺點:在建立過程中發現的核心缺點是初始階段的支出相當昂貴 (Ortiz-Gomez et al. 2022)。此外,需要處理傳播和介面,因為這種衛星通訊會造成頻率阻塞的可能性。
結論
本教程的重點是提供對衛星通訊的公平理解,因為它被稱為放置在太空中特定軌道上的較小物體,以便以特定的幅度傳輸或反射由地面站傳播的無線電波。在本教程中,討論了衛星通訊的工作過程,並對衛星通訊的兩個不同類別進行了適當的舉例說明。