الأقمار الصناعية

12
BY : Contents : Preface Basics Orbits Applications of Satellites Frequency Allocation of Satellites . Multiple Access Techniques. Earth Stations . References . [ Communications Satellite ]

Upload: rabei-dogho

Post on 13-Aug-2015

18 views

Category:

Technology


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: الأقمار الصناعية

BY :

Contents :

Preface

Basics

Orbits

Applications of Satellites

Frequency Allocation of

Satellites .

Multiple Access

Techniques.

Earth Stations .

References .

[ Communications

Satellite ]

Page 2: الأقمار الصناعية

- ط -

Prefaceمقدمة أوال: إلى الحمرافية الواخية مه يقود القنر مطؼلد

فعائي جسم خول ويذور يطاخب فعائي جسم

ومه ىوا جاءت تسنية الأقنار ، موه أكبر

في الأساس مه أجل الطوافية و التي صننت

أىذاف الإتطال خيث أنها تستدذم مه أجل

التؼبيقات النتوقلة مجل الإتطال مك السفه ،

أجل البث كبات و الؼائرات ، و مهر والن

مه خيث إقامة ، و ذلكالتلفزيوني و الؤذافي

بسرفة إتطال بيه أي موققيه فلى الأرض

بمظ الوظر فه النسافة بيوهنا و فالية و

لخاجة إلى تقبيذ الؼرق و مذ كابلإت أو بذون ا

توجيه اشارات فبر فذة مبذلإت خيث أنها

ى أيإل الإتطالإت مسؤولة فه تزويذ ذذمات

موؼقة مخذدة فلى الأرض . Basics األساسيات ثانيا:

الأقنار الطوافية تؼيك القوانيه الفيزيائية

للحاذبية ، و تتخرك فلى ػول مذارات دائرية

أو بيعوية .

. سرفة الأقنار الطوافية تقتنذ فلى إرتفافها

ية فنلية إرسال البيانات مه النخؼة الأـر

. Uplinkإلى القنر الطوافي تسنى

فنلية استقبال البيانات مه القنر الطوافي

ية تسنى . Downlinkإلى النخؼة الأـر

: فوائد األقمار الصناعية 2.1

النساخة النمؼاة مه قبل الأقنار الطوافية .ط

تتحاوز بصلل كبير النساخة النمؼاة مه قبل

ية .الأنظنة الأـر

إن اتطال قنر صوافي بآذر اتطال دقيق .ظ

للماية .

فرض موجات أفلى أصبد متاح للؤستدذام. .ع

مساوئ األقمار الصناعية : 3.1

فنلية فنلية إػلإق قنر صوافي إلى النذار .ط

للماية .مللفة

فرض خزمة الأقنار الطوافية يستهلك بصلل .ظ

تذريحي .

ىواك تأذير في اتطالإت الأقنار الطوافية .ع

ية ارتفاع وكرلكأكبر موه في الإتطالإت الأـر

مجيلتها فه الوازلة للؤشارة البيانات سرفة

ية الحاذبية بسبب وذلك) الطافذة .(الأـر

ارتفاع أسقار ذذمة الإتطال في الصبلات .غ

ية . الفعائية مقارنة بوظيراتها الأـر

رخلتها في ػويلة فترة البيانات رزمة تستمرق .ػ

بقذ بسبب وذلك النستقبل إلى النرسل مه

.الأرض سؼد مه الإصؼوافية الأقنار

مه اللإسللية الإتطالإت فوائق بالؤـافة إلى .ؼ

، بأنوافها الحوية القوامل و خرارة و تصويش

زاوية كرلك و الآيووسفير ػبقة لها ويعاف

ية النخؼة ىوائي .الأـر

Orbits المدارات ثالثا:

Orbit Basics:أساسيات المدارات 2.3

الأقنار الطوافية تذور خول الأرض بالؤفتناد

، ىره النذارات ينله أن تلون النذاراتفلى

دائرية أو بيعوية . الأقنار الطوافية في

النذارات الذائرية تبقى دائنا فلى نفز

النسافة مه سؼد الأرض باستدذام القانون

البسيغ التالي :

ية الحاذبية نتيحة Fgقوة الحرب :الأـر

القنر سخب تخاول Fc النركزية الؼرد قوة

: الدارج إلى الطوافي

: خيث

m :الطوافي القنر كتلة .

R :الأرض قؼر نطف ىو R= 6370 km .

r :الأرض فه الطوافي القنر مسافة ىو .

g :ية الحاذبية تسارع ىي g = 9.81 m/s2 الأـر

ω :خيث الزاوية السرفة ىي ω = 2 π f و f ىي

. الذوران تردد

أن يحب ثابت ذارم في الطوافي القنر ليبقى و

. Fg = Fc القلإقة يخقق

Page 3: الأقمار الصناعية

- ظ -

( الؼرفيه كلإ في جذاء لأانها) اللتلة بإذتطار و

تردد فلى تقتنذ الطوافي القنر مسافة أن نحذ

: القلإقة تطبد و دورانه

و مه النخذدات الأذرى في الأقنار الطوافية :

زاوية النيل و زاوية الؤرتفاع .

تقرف بيه النستوي الإستوائي و δزاوية النيل

°0بيه مذار القنر الطوافي ، خيث أن زاوية ميل

تقوي أن القنر الطوافي فوق ذغ الؤستواء و إذا

لم يله مذار القنر الطوافي دائريا تسنى أقرب

أي الخعيظ . (Perigee)نقؼة إلى الأرض بالـ

تقرف بيه مركز إشقاع القنر εزاوية الؤرتفاع

الطوافي و سؼد التناس مك سؼد الأرض .

وىي تؤثر فلى النوؼقة النمؼاة مه قبل القنر

خيث 0الطوافي و القينة النجالية لها ىي ال

يطل الؤشقاع النرئي للقنر في جنيك الؤتحاىات .

ويتم إذتيار قينة زاوية الؤرتفاع الأصمرية

ية بواء فلى فوامل فذة كالقوامل للنخؼات الأـر

البيئية مجل خحب الؤراض للؤشارة النرسلة و تأثير

الؼبقات الحوية فلى تدفيف الؤشارة ، و العحيح

اللهربائي الدلفي للأرضي.

: Orbits Typeأنواع المدارات 1.3

المدار المتزامن بالنسبة لألرض أو المدار 1.2.3المستقر بالنسبة لألرض

Geosynchronous or

geostationary earth orbit

(GEO) :

مك تتزامه GEO طوافية فلى مذار الال أقنارال

تبذو الأرض، ما فلى نقؼة مه بالوظرف. الإرض

ىره مذار ،ثابتة كأنها و الطوافية الأقنار ىره

لهره النتوقك القنر و ، دائريمذار ىو الأقنار

الأقنار ىره وتستدذم، فاما ػط ىو الأقنار

الؼقز، توققات والؤذافة، للتلفزيون الطوافية

كالقنود أيعا تقنل الأقنار ىره بالؤـافة إلى أن

.الهاتف لصبلات الفقرى

شروط التحكم بأقمار الGEO :

الطوافية بالأقنار تتخلم شروط ثلإثة ىواك

و ىي : للأرض بالوسبة النستقرة

ارتفاع فلى الطوافية الأقنار وـك يحب (ط

36000 مه يقرب ما) كيلومترا 37786

.الأرض سؼد فوق( كيلومترا

Page 4: الأقمار الصناعية

- ع -

بوفز الطوافية الأقنار ىره تذور أن يحب (ظ

الأرض، خركة واتحاه الأرض، دوران سرفة

. الصرق ىو والري

نسبة الطوافية الأقنار النيل يلون أن يحب (ع

° .0 الأرض إلى

بأنه فنليا يوصف للأرض بالوسبة النستقر النذار

فذة ىواك أن كنا ، الأرض مك النتزامه النذار

التزامه شروط مه تزاح الأقنار ىره تحقل فوامل

. للأرض نسبة النجالية

: العوامل المؤثرة على األقمار في هذا المدار فه الأقنار ىره تخيذ والقنر الصنز جاذبية (ط

يتخركون الزمه، مه فترة مذى فلى و. مذارىا

ليز الأرض الحاذبية قوة. ) السخب ذلإل مه

بقذىا بسبب الأقنار ىره فلى تأثير أي لها

.(.الأرض سؼد فه

النركزية الؼرد لقوة تتقرض الأقنار ىره (ظ

فه تخيذ يحقلها منا الأرض، دوران بسبب

. مذارىا

العبغ إلى يؤدي للأرض دائري لير الصلل (ع

مه الطوافية الإقنار لسرفة النستنر

ية النخؼة . الأـر

األقمار الصناعية في المدار المتزامن مع مزايا : األرض

مسافة القنر الطوافي فه الأرض تنوخه (ط

مساخة تمؼية "بطنة" كبيرة نسبة إلى

تقريبا خوالي ثلث مساخة النذارات الأذرى

الأرض أي أنه ينله وـك الأقنار الطوافية

بؼريقة تنله ثلإث أقنار فقغ مه تمؼية

مساخة سؼد الأرض .

سافة 24الأقنار الطوافية تنلك محال رؤية (ظ

للنوؼقة النمؼية لها .

خاجته وفذم الأرضي الإستقبال نظام ساػةب (ع

اتطال فلى لؤبقائه مققذة تخلمإلى نظم

. الطوافي القنر مك

مساوئ األقمار الصناعية في المدار المتزامن مع األرض :

النواػق الصنالية والحووبية مه الأرض (ط

مه مصاكل في تلقي لذيها القذيذ( القؼبيه)

إرتفاع مودفظ الىره الأقنار بسبب اشارات

) زيادة النسافة درجة ضؼفوق ذغ فرض

التي تقؼقها الؤشارة للوصول إلى تلك

هوائيات أكبر في ل، أي ىواك خاجة النواػق (

ىره الخالة.

في النذن بسبب خحب الؤشارات ويلإخؽ (ظ

النسافة نسبة إلى زيادة و النباني القالية

منا بقيذا فه ذغ الإستواء القنر الطوافي

الؤرسال. مه جودة خذي

ىي فالية نسبيا للإرسال و الؼاقة النؼلوبة (ع

بسبب النسافة اللبيرة .

الإتطالإت و البياناتالنصللة الأكبر لوقل (غ

، القالي التأذير باستدذام ىرا النذار ىي

لإ يقل فه تسافر ما ؤشارة يحب أن فال

كيلومترا. 72,000

فنلية في النذار GEOو فنلية وـك قنر ال (ػ

مللفة للماية.

اللؤشارة العقيفة بسبب النسافة إـافة إلى (ؼ

التأذير الزموي تحقله سيئ بالوسبة لإتطالإت

point to pointنقؼة نقؼة

communications .

Low Earth Orbitمدار األرض األدنى 2.2.3

(LEO) :

مسافة فلى الطوافية الأقنار ىره وتوـك

500 – 1500 km تذور كنا. الأرض سؼد فوق

LEO يظهرون فإنهم وبالتالي أدنى، مذار فلى

، و لإتبقى ىره الأقنار في موقك أقصر فترة

ثابت نسبة إلى سؼد الأرض و مه الطروري

وجود شبلة موها ختى تلون ذات فائذة

في رئيسي بصلل الأقنار ىره وتستدذم

الإتطالإت ذذمات تقذيم و بقذ فه الإستصقار

ىره مه و ( التأذير اندفاض بسبب) النتوقلة

.الجريا و اريذيوم الأنظنة

مزايا األقمار الصناعية في المدار األدنى(LEO) :

ـنان وجود ارتفافات تخاول LEOنظم (ط

نسبة فالية للل بققة فلى وجه الأرض

لقة اتطال فالية لتوفير خ إلى القنر

الحودة.

باستدذام برامح ـمغ متقذمة، مقذلإت (ظ

بت / ثانية ينله أن 2,400 نقل خوالي

للإتطالإت الطوتية. ةلون كافيت

ىو مودفظ LEOفبر تأذير تسليم الخزم (ع

لتأذير ىو مصابه، و (ms 10 نسبيا )خوالي

باستدذام لنسافات ػويلةالوقل ل

.(ms 10-5الإتطالإت السللية )خوالي

صميرة تسند بتخسيه LEO بطنات (غ

. النوارد الترددية إفادة إستدذام

Page 5: الأقمار الصناعية

- غ -

فلى أ ارتفاع ينله أن توفر مستوى LEO (ػ

تمؼية بلجير في النواػق القؼبية و

فالنية أفعل.

يقؼيها قوة إشارة GEOقرب أقنار ال (ؼ

أكبر و بالؤـافة إلى زمه التأذير القليل

فإن ذلك يحقلها أفعل مه أجل إتطالإت

نقؼة نقؼة .

مساوئ األقمار الصناعية في المدار األدنى(LEO).

ىي الخاجة LEOالنصللة اللبرى لنفهوم (ط

كانت إلى القذيذ مه الأقنار الطوافية إذا

التوصل إليها. النرادالتمؼية القالنية ىي

وجود مه نفاىيمال بقظوتتعنه

الأقنار الطوافية مه ختى أكجر أو 50-200

. في النذار

لإتبقى ىره الأقنار الطوافية في موقك (ظ

ثابت نسبة إلى سؼد الأرض و ىي مرئية

دقيقة في كل مرور لها. 20-15فقغ ذلإل

بالؤـافة إلىارتفاع فذد الأقنار الطوافية (ع

في أدى إلى تققيذ فاليالسريقة ةالخرك

نظام الأقنار الطوافية بأكنله.

ىي LEO واخذة مه النصاكل القامة ل (غ

قنر قطير مه خوالي ذنز إلى ثناني ال

سووات بسبب السخب في الملإف الحوي.

قنر ب صوافي قنر ؾغ وجود فلى افتراض (ػ

سوف تلون ىواك مه ثناني سووات،

خاجة لقنر صوافي جذيذ كل شهريه.

الخاجة إلى توجيه خزم البيانات مه القنر (ؼ

إذا كان النستدذم الوجهة الطوافي إلى

ال القالم. نظرا لبطنة خوليريذ التواصل

GEO فادة لإ يختاج ىرا الووع فإنهلبيرةال

و النرسل خيث يلون كلإمه التوجيه،

.فلى الأرجد في نفز البطنة النستقبل

تقوض الأقنار الطوافية بخاجة إلى أن (ؽ

التميرات التي تخذث بسبب خركتها

الوسبية.

Medium earthمدار األرض المتوسط 3.2.3

Orbit (MEO) :

LEOفي ملان ما بيه القنر الطوافي ينله وـك

10,000خوالي تبقذ ، باستدذام مذاراتGEO و

km ،مه قصراتال بعكيتؼلب ىوا وظامو ال

، GEOأكجر مه نظام ذلك و الأقنار الطوافية

ىرا ويستدذم .LEOولله أقل بلجير مه نظام

. GPS النواقك تخذيذ أنظنة في الووع

مزايا األقمار الصناعية في المدار المتوسطي(MEO).

ىره الأقنار تتخرك ببغء أكجر نسبة إلى (ط

تطنيم نظام أبسغ ب سامخةالأرض دوران

خوالي ست الطوافي القنر)فترات

سافات(.

تمؼية MEOافتنادا فلى النيل، ينله لل (ظ

، لرلك تختاج إلى فذد أقل مه مساخة أكبر

.التوصيل فنليات

ػاقة فإن الأرض سؼد مه قربها وبسبب (ع

مه ينله منا، مودفعة لها الؤرسال

خحنا. أصمر اتطالإت أجهزة استدذام

مساوئ األقمار الصناعية في المدار المتوسط .(MEO)األرضي

الأرض، يزيذ فهبسبب النسافة اللبيرة (ط

بالؤـافة ms 80-70خوالي إلى تأذير ال

LEOإلى أن الؤشارة تطبد أـقف مه ال

. MEOو لو أنه ليز بسوء أقنار ال

: Molniya Orbit المدار البيضوي 4.2.3

استدذم مه قبل روسيا لققود ، و ىو فبارة فه

قريبا مه مذار بيعوي يبقى القنر الطوافي فيه

و موقك ثابت نسبة إلى الأرض لجناني سافات .

أقنار صوافية فلى ىرا النذار عينله لسلة مه

، بالؤـافة إلى أنها مفيذة GEOأن تقنل كقنر

في القؼبيه.

تعتبر المدارات السابقة هي المدارات الرئيسية لألقمار ]الصناعية و يوجد أنواع أخرى من المدارات سيتم ذكرها

[تصار ... بإخ

مدارات األقمار الصناعية المتزامنة مع 5.2.3

مك يعبغىره الأقنار الطوافية ارتفاع :الشمس

التي نفسها الؼريقةالصنز. ويقرف مذارىا في

لإ، وبالتالي فإنها دائنا الصنز بها يواجهون

ىره الأقنار، فإن في و كسوف. أي ـنه ذلتذ

كل مرة. هانفسلون تقريبا تسؼد الزاوية إـاءة

Page 6: الأقمار الصناعية

- ػ -

هي ضاءة اإل: زاوية السطح زاوية إضاءة] تااه الووء. ال نسبةالزاوية بين سطح الداخلي

نقطة معينة من فيوهذا يعني أن زاوية اإلضاءة كانت صفرا إذا الشمس تكون سطح األرض

درجة عند 09تكون ، وفوق المنطقة بالوبط [غروب الشمس وعند شروق الشمس.

Hohman)مدار نقل هوهمان 6.2.3

transfer orbit) :و ىو فبارة فه مذار

يتم ينتلك شلل بيعوي فالي ، متوسغ

GEOاستدذامه مه قبل الأقنار الطوافية

وجهتها الوهائية.إلى نذاراتها بللوصول

ىرا النذار مك ميل: Prograde مدار 7.2.3

دوران اتحاهدرجة. اتحاىه ىو نفز ضؿأقل مه

. اللوكب

ىرا النذار مك : Retrogradeمدار 8.2.3

إتحاه فلزدرجة. اتحاىه ىو ضؿالنيل أكجر مه

الأقنار فذد قليل مه دوران اللوكب. أػلق

لأن كنية Retrogradeالطوافية في النذار

الوقود النؼلوبة لؤػلإقها أكبر بلجير مه مذار

prograde .الطاروخ يوؼلقفوذما و سبب ىرا أنه

قوة تذفقه مسبقا يلون لذيهفلى الأرض، مه

ساوي سرفة دوران اللوكب باتحاه الصرق بسرفة ت

فوذ ذغ فرض إػلإقه.

: Polar orbitsالمدارات القطبية 9.2.3

كلإ أفلىمه بالقربأو أفلىىرا النذار ينر

و يالصنالالقؼب ىرا اللوكب ) قؼبي

قريبا مه )أو درجة ضؿالحووبي(. لرلك لذيه ميل

وىره النذارات مائلة جذا في (. ذلك إلى خذ كبير

الصلل .

تطبيقات األقمار الصناعية رابعا:

Applications of

Satellites :

التنبؤ بالطقس : -1.4

صننت بقظ الأقنار الطوافية بصلل متدطض

لنراقبة الصروط النواذية للأرض بصلل مستنر . و

للأرض مه القنر ىرا يتم مه ذلإل أذر صور

الطوافي و إرسال ىره الطور باستدذام تردد

ية . ىره الأقنار راديوي مقيه إلى النخؼة الأـر

الطوافية مفيذة بصلل كبير في التوبؤ باللوارث

مجل الأفاصير و مراقبة التبذلإت في المؼاء

الوباتي للأرض ، خالة البخار و ليرىا....

التلفزيوني و اإلذاعي : البث 2.4-

بثىره الأقنار الندططة ىي النسؤولة فه

تهاتاخو إمئات القووات في جنيك أنخاء القالم

للحنيك. بل ىي أيعا مسؤولة فه بث النباريات

والأذبار والدذمات الؤذافية في جنيك أنخاء القالم

بصلل خي و مباشر . ىره الأقنار تتؼلب صخوا

لحقل ىره cm 40-30بيه للؤلقاط بخحم يتراوح

القووات متاخة بصلل فام .

األقمار الصناعية العسكرية:3.4-

ولالبا ما تستدذم ىره الأقنار الطوافية لحنك

الأقنار الطوافية كناالنقلومات الإستدباراتية، و

للإتطالإت تستدذم لألراض فسلرية، ةالنستدذم

أو كسلإح فسلري. القنر صوافي في خذ ذاته

ما فسلريا أو مذنيا . بل ما يخذد ذلك ىو ليز

ػابك مقرفةيخنل به و الري ينله الصدض مه

القنر الطوافي القسلري أو النذني.

األقمار الصناعية لتطبيقات المالحة : 4.4-

يسند بتخذيذ النوقك الذقيق في النلإخة نظام

جنيك أنخاء القالم، ومك بقظ التقويات الؤـافية،

تطبد الذقة في خذود بعقة أمتار فقغ . تقتنذ

كإـافة إلى نظم GPSالسفه والؼائرات فلى

النلإخة التقليذية. كجير مه النركبات تأتي مك

مجبتة . GPSأجهزة استقبال

عالمية:االتصاالت الهاتفية ال5.4-

أخذ التؼبيقات الأولى للأقنار الطوافية

للإتطالإت كان إنصاء القنود الفقرى للؤتطالإت

كان مه الأسرع إػلإق أخيانا و الهاتفية الذولية.

. بذلإ مه استدذام اللابلإت قنر صوافي جذيذ

كابلإت الألياف البصرية تستبذل لإ تزال ولله

الإتطالإت فبر الأقنار الطوافية فبر مسافات

ػويلة ، خيث أنه في كابل الألياف البصرية

يستدذم العوء بذلإ مه التردد اللإسللي الراديوي،

وبالتالي جقل التواصل أسرع بصلل كبير )و

Page 7: الأقمار الصناعية

- ؼ -

بالؼبك الخذ مه التأذير الواجم بسبب كنية

ج الؤشارة إلى قؼقها قبل النسافة التي تختا

الوصول إلى الوجهة.(.

km 000 10للوصول فادة إلى مسافة خوالي

باستدذام الأقنار الطوافية، تختاج الؤشارة إلى

، و ذلك km 000 72السفر بنسافة تقريبية

بسبب إرسال البيانات مه الأرض إلى الأقنار

الطوافية ومه القنر الطوافي إلى موقك آذر

ى وجه الأرض. ىرا يسبب كنية كبيرة مه فل

التأذير وىرا التأذير يطبد أكجر وـوخا

للنستدذميه أثواء النلالنات الطوتية.

ربط المناطق النائية :6.4-

نظرا ماكه كجيرة في جنيك أنخاء القالمأكان يوجذ

يها اتطال سللي لذلنوققها الحمرافي لم يله

كنجال ت )مباشر إلى شبلة الهاتف أو الؤنترن

الباخجيه في القؼب الحووبي( أو بسبب الوـك

الخالي للبوية التختية للبلذ . ىوا القنر الطوافي

يوفر تمؼية كاملة وفلى القنوم يوجذ قنر واخذ

دائنا خاضرا فبر الأفق فلى الأقل .

االتصاالت المتنقلة العالمية : 7.4-

المرض الأساسي مه الأقنار الطوافية للإتطالإت

النتوقلة ىو توسيك نؼاق التمؼية. أنظنة

لإ تمؼي GSMو AMPSالهاتف الدلوية، مجل

جنيك أجزاء البلإد. و النواػق التي لإ تمؼيها فادة

ما يلون فيها اندفاض في فذد السلان خيث يلون

مه النللف تجبيت النخؼة الأساسية. و مك دمح

الإتطالإت فبر الأقنار الطوافية، ينله للهاتف

النخنول الؤنتقال إلى الأقنار الطوافية التي توفر

إملانية الإتطال في جنيك أنخاء القالم إلى

القنلإء. وتمؼي الأقنار الطوافية مواػق مقيوة

فلى الأرض. ىره النوؼقة ىي ما اصؼلد

تسنيتها بـ "بطنة" الأقنار الطوافية. داذل

طنة الإتطال مك الأقنار الطوافية متاح الب

لنستدذمي الهواتف الوقالة . ىؤلإء النستدذمون

Mobile-User-Link (MUL .)يتواصلون باستدذام

تتواصل النخؼة الرئيسية مك القنر الطوافي

و في بقظ Gateway-Link (GWL)باستدذام

الأخيان يطبد مه الطروري للأقنار الطوافية

لقة اتطال بيه النستدذميه الريه يوتنون إنصاء خ

إلى بطنتي قنريه صوافييه مدتلفيه . ىوا

ترسل الأقنار إشارات إلى بقعها البقظ، ويتم

Inter-Satellite-Link (ISL.)ذلك باستدذام

تخصيص ترددات األقمار خامسا:

الصناعية

FREQUENCY

ALLOCATION FOR

SATELLITE :

فنلية مققذة تتؼلب تدطيض الترددات ىو

التوسيق والتدؼيغ الذولي. ويتم ذلك وفقا

(. لتوفير مدؼغ ITUللإتخاد الذولي للإتطالإت )

التردد ىرا ، قسم القالم إلى ثلإث مواػق:

أوروبا وأفريقيا وموموليا . : 2المنطقة

أمريلا الصنالية والحووبية :1المنطقة

ولريولإنذ .

طآسيا )باستجواء النوؼقة :3منطقة ال

النواػق(، وأستراليا وجووب لرب النخيغ

الهادئ .

satelliteخدمات األقمار الصناعية 1.5

services :

داذل ىره النواػق، تدطض نؼاقات التردد

لدذمات الأقنار الطوافية الندتلفة. و نورد

:أدناه بقعا موها

روابغتوفر :(FSS)خدمة القمر الصناعي الثابت

لصبلات الإتطال النستدذمة لوقل الؤشارات

التلفزيونية لصركات اللابل .

توفر: (BSS)خدمة القمر الصناعي اإلذاعية

البث النباشر للنوازل مجل مبارة كرة قذم مباشرة .

: (MSS)خدمات القمر الصناعي المتنقلة

وتصنل الدذمات النقذمة ل: الدذمات الوقالة

ية و البخرية و الحوية . الأـر

: (GPS)خدمات القمر الصناعي المالحية

. GPSأنظنة تخذيذ النواقك القالنية وتصنل

Page 8: الأقمار الصناعية

- ؽ -

وىي خدمات القمر الصناعي لألرصاد الجوية:

كجيرا ما تستدذم لؤجراء ذذمات البخث والؤنقاذ

خصصة لهذه األقمار الموفيما يلي الترددات ] [ الصناعية

( تسميات:GHZنطاق التردد ) 2.5

(GHZ) 1.0 0.3 UHF

(GHZ) 2.0 1.0 L-band

(GHZ) 4.0 2.0 S-band

(GHZ) 8.0 4.0 C-band

(GHZ) 12.0 8.0 X-band

(GHZ) 18.0 12.0 Ku-band

(GHZ) 27.0 18.0 Ka-band

(GHZ) 75.0 40.0 V-band

(GHZ) 110 75 W-band

(GHZ) 300 110 Mm-band

(GHZ) 3000 300 μm-band

تقنيات الوصول المتعدد سادسا:

Multiple Access

Techniques :

يقرف الوصول النتقذد بأنه التقويات خيث ينله

ية أن لأكجر مه زوج واخذ مه النخؼات الأـر

يتطلو مك القنر الطوافي بصلل آني .

النوارد الراديوية يحب في الإتطالإت اللإسللية

أن تلون متاخة في كل ذلية للتأكذ مه تبادل

البيانات بيه الؼرفيات الوقالة و النخؼة

الأساسية.

إلى النخؼة mobile usersمه ىو UPLINKال

ىو مه النخؼة DOWNLINKالرئيسية و ال

. Mobile usersالرئيسية إلى ال

ذلية و كل جهاز ػرفي يدطض مورد مدتلف للل

مدؼغ الوصول النتقذد ىو ػريقة تستدذم

للتنييز بيه فذة فنليات إرسال آنية مدتلفة في

الدلية . و النورد الراديوي ينله أن يلون فترة

زموية مدتلفة. أو محالإ تردديا أو ختى شيفرة

مقيوة بذرجة قوة ملإئنة.

جنيك ىره الدطائض ) الوقت ، التردد ، الصيفرة ،

يساىنون بالوصول إلى نتيحة واخذة و و الؼاقة (

ىي تقريف النورد الراديوي ، وإذا كانت كل فنلية

إرسال مدتلفة فقغ في الخزمة الترددية فقوذىا

و في خال كونها مخذدة فلى FDMAنخطل فلى

، و TDMAأساس الزمه فهرا يقوي أنوا نستدذم

أذيرا إذا كانت شيفرة مقيوة موصأة لتنييز

موفطلة فقوذىا نخطل فلى إرسالإت آنية

CDMA .

فلى أي خال ينله تخذيذ النوارد بأكجر مه ناخية

فإن مدؼؼات مه الوواخي السابقة لرلك

الوصول النتقذد الهحيوة ىي منلوة مجل

FDMA/TDMA .

في الأقنار الطوافية ينله إفادة استدذام النوارد

الراديوية بيه مخؼات بقيذة بنا فيه اللفاية

مستوى مسنوح مه التذاذلإت النتبادلة .موفرة

FDMAتقنية 1.6

Frequency Division Multiple

Access

؟ FDMAماهي تقنية 1.1.6

إلى الترددية الخزمة تقسيم تقوية يتم فيها وىي

( channel)ة ترددي قواة كل، صميرة ترددية قووات

الترددية القووات ىره وبيه واخذ لنصترك تنود

تقليلل( Guard band) أمان بخزمة يسنى ما يوجذ

يتؼلب وىرا. النتحاورة الخيزات بيه التذاذل

Page 9: الأقمار الصناعية

- ؾ -

الوظام في والذقة الحودة فالية مرشخات وجود

.القزل ىرا لتخقيق

التي الؤشارة بووع يتقلق ةالترددي القواة خحم إن

النخؼة استدذام فوذ و القواة ىره فلى سترسل

نفز في ثانية لنخؼة ينله لإ ما لقواة اللإسللية

.القواة نفز استدذام النوؼقة

الإتطال قووات توزيك يتم الووع ىرا في هأن أي

ية النخؼات مدتلف بيه توزع خيث الأـر

ىره تحنيك ويتم، النخؼات بيه الترددات

.فريظ ترددي نؼاق ـنه القووات

من خالل FDMAال تحقق يمكن أن 2.1.6 طريقتين:

FAMA : الوصول النتقذد ذو التقييوات

Fixed-assignment multipleالجابتة

access تلون تقييوات القووات الفرفية :

بقسنة ثابتة و ىو مجالي مه أجل

إتطالإت بث للأقنار الطوافية.

FDMA : الوصول النتقذد بتقييوات

Demand-assignmentخسب الؼلب

multiple access خطة القووات الفرفية :

تتمير فلى أساس الخاجة و ىو مجلي مه

. point to pointأجل اتطالإت

( : FDMAميزات تقنية ) 3.1.6

الأماكه في FDMA الـ استدذام ينله (ط

لخركية واسقة تمؼية فيها النؼلوب

.قليلة اتطال

التي اللإسللية التحهيزات مك يتوافق (ظ

. التقليذية FMال أنظنة فلى تقنل

خرجة المير البارامترات مه التزامه يقتبر (ع

. التقوية ىره تستدذم التي الأنظنة في

التي الصبلات تدؼيغ بواء في سهولة (غ

. FDMA تستدذم

: FDMAمساوئ تقنية ال 4.1.6

ىره تستدذم التي الؼرفيات ثنه ارتفاع (ط

فالية مرشخات لوجود نظرا التقوية

.الحودة

النستدذم ) النودفظ النحال فرض(ظ (ظ

6.25 KHZ or 12.5 KHZ ) فلى يؤثر

النقلومات وسرفة الطوت جودة

.النوقولة

TDMAتقنية 2.6

Time Frequency Multiple Access

؟ TDMAماهي تقنية 1.2.6

إلى( channel) القواةفيها تقسم و ىي تقوية

النصترك تسحيل فقوذ( ، time slots) زموية خيزات

تقؼي النخؼة فإن اللإسللية النخؼة في

للإستقبال والأذرى للؤرسال واخذة قواتيه النصترك

ما خسب واخذ زموي خيز النصترك يأذر وفوذىا

كل ترسل لإ فالؼرفية ، القواة في متوفر ىو

مخذد زموي خيز في وتستقبل ترسل وإننا، الوقت

يسنى ما ـنهالترددية نفسها و القواة مه

تحنيقها يقاد framesال وىره framesؤػارات بال

لإن متواصل صوت فلى فوخطل النستقبل في

جذا . سريقة القنلية ىره

زمويا القووات تقسيم الووع ىرا في يتم هأن أي

ية النخؼات بيه مخؼة كل تمؼي بخيث الأـر

فلى الزموي الؤػار ـنه مخذدة زموية شريخة

.نفسه الترددي الوؼاق

( :TDMAميزات تقنية ) 2.2.6

الترددي للؼيف الأمجل الإستدذام (ط

. FDMA الـ تقوية مك بالنقارنة

فالي نقل بنقذل النقؼيات نقل إملانية (ظ

مقا زموية خيزات فذة استقنال فوذ وذلك

مه ينله وىرا النستدذم نفز قبل مه

مجل النقؼيات نقل ذذمات كافة تصميل

الوسائغ وذذمات، SMS، الفاكز

الإتطالإت إلى النتقذدة ، بالؤـافة

.الطوتية

نفز في الؤرسال اثواء تذاذل يوجذ لإ (ع

.الوقت

التقويات أفعل مه TDMA الـ تقوية إن (غ

الأنظنة بيه للتخويل التللفة ناخية مه

.والرقنية التناثلية

الؤرسال لير النستنر يحقل التسليم (ػ

أبسغ.

Page 10: الأقمار الصناعية

- ؿ -

ينله تقييه الخحرات الذيواميلية خسب (ؼ

. Dynamic TDMAالؼلب في ال

ل بيه الخيزات زمه الخناية يستدذم للفط (ؽ

الزموية ، خحم الخيز الزموي يقتنذ فلى

متؼلبات التراسل.

ذؼغ الؤرسال و إدارة القذرة و التي يقوم (ؾ

بها مه ذلإل القنر الطوافية بنوتهى

النرونة.

يسند TDMAالتوسيق الرقني ل (ؿ

باستدذام كافة فوائذ التقويات الرقنية.

: ((TDMAمساوئ تقنية 3.2.6

شبلة تزامه واسقة و التي إنها تتؼلب (ط

تحقل الوظام بلامله مققذا .

التخويل التصابهي الرقني مؼلوب. (ظ

.مققذة تحهيزات مك فالية تللفة ىواك (ع

التي اللإسللية للنخؼة التمؼية مساخة (غ

مك بالنقارنة أقل التقوية ىره تستدذم

. FDMA الـ تقوية تستدذم التي

(CDMA)تقنية 3.6

Code Division Multiple Access

؟ (CDMA)ماهي تقنية 1.3.6

تستدذم تقوية ننرجة تذفى الؼيف CDMAال

النوتصر ) النوجور ( و فيها يرسل جنيك

النستدذميه الؤشارات آنيا ـنه مدؼغ الوصول

النتقذد .

ننرجة الؼيف النوجور : و ىي فبارةفه تقوية

تخول إشارة الخزمة الرئيسية إلى إشارة مونرجة

بقرض خزمة الؼيف الري يمؼيها .

ينله إستدذامها كوظام وصول متقذد بإفؼاء

كل مستدذم شيفرة فريذة فصوائية بذلإ مه

استدذام تردد خامل فريذ أو خحرة زموية .

النستدذمون يساىنون في العحيح جنيك

الدلفي .

إشارة CDMAالطيف المنثور هو تقنية ال ] الصوت الموغوطة و المحولة رقميا تعالج

منطقية مع إشارة مقطع XORضمن دارة الكود ذات التردد العالي و النتياة هي أن

الصوت الرقمي ينتشر على حزمة أعرض بكثير و التي يمكن مشاركتها مع مستخدمين آخرين

[باستخدام أكواد مختلفة . . .

: CDMAميزات تقنية 2.3.6

مقاومة فالية للتذاذلإت أي أن مسافة (ط

القنر الطوافي ينله أن تدفظ إلى

بب بتصويه لير خذ كبير بذون التس

مقطود في نوفية الؤشارة النستقبلة.

ينله إستدذام ىوائيات صميرة بذون (ظ

الدوف مه مصاكل التذاذل مك الأقنار

الطوافية النحاورة.

ىي تقوية آموة جذا للإتطالإت. CDMA (ع

وأقل بسيغ توظيم إلى تختاج (غ

.للترددات

النصتركيه مه فذد تدذم أن ينله (ػ

الؼيف مه مقيوة خزمة ـنه أكبر

الأماكه في أيعا تستدذم وبالتالي

. فالية اتطال خركية فيها التي

تختاج CDMA الـ ومخؼات ػرفيات إن (ؼ

( Power) الؼاقة مه دنيا كنية إلى

.بيوها فينا للإتطال

Page 11: الأقمار الصناعية

- ضط -

: المحطات األرضيةسابعا

:Earth Stations

الطوافي القنر مك الإتطال فنوما يتم

يةال النخؼات" بواسؼة ، خيث أن "أـر

تلون بواء أو أن الننله مه البث مخؼة

تقويات في النستدذم مجل صمير جهاز

تقوي مخؼة كلنة أن أي - النواقك تخذيذ

.إرسال مطذر

لمحطات األرضية:ل العامة مكوناتال 1.7

1.1.7 Low-Noise Amplifier :

تعديم مهنته اللتروني معدم فه فبارة وىو

مه بالقرب فادة ويوـك العقيفة الؤشارات

ذغ في العيافات مه للتقليل الإذتبار جهاز

. "Feedline" التمرية

2.1.7 Low-Noise Down Converter

النستقبل سؼد فلى يوـك استقبال جهاز

الراديوية الؤشارات جنك و تلقي مهنته، الأرضي

التقوية وىره الطوافي القنر ػبق مه النرسلة

الطوافية الأقنار استقبال في جذا تفيذ

. التلفزيونية

3.1.7 Electronic Receiver :

الؤشارات يتلقى اللتروني جهازارة فه بو ىو ف

إلى تخنلها التي النقلومات ويخول الراديوية

أنه كنا، للإستدذام قابلة مفهومة صيمة

فطل مهنتها اللترونية مرشخات يخوي

فه النؼلوبة الراديوية الترددات إشارات

.النخؼة بواسؼة النلتقؼة الؤشارات باقي

خطوط إتصال المحطات األرضية مع بعض 2.7 :القمر الصناعي

1.2.7 Feeder-Links :

مخؼة ية فنلها نفترض أنلو كنجال لفهم آ

فيذيوي أو صوتي مقؼك -feed-ترسل الؤرسال

إلى إرساله يقيذ الري الطوافي القنر إلى

الدغ ىرا.. القالم أنخاء مدتلف في ميهذالنستد

"feeder-links"ب يذفى الرابغ

2.2.7 Control-links :

.الطوافي بالقنر التخلم ذؼوطو ىي فبارة فه

3.2.7 Hub station :

ية الإستقبال مخؼات استدذام ينله لربغ الأـر

.الؤنترنت أو الهواتف شبلة مك الطوافي القنر

4.2.7 Service-Links :

مك النباشر الإتطال مه النستدذميه تنله

ستقبالللإ أو ؤرساللل سواء، الطوافي القنر

5.2.7 Information Telemetry :

الإستقبال مخؼات تستقبلها مقلوماتو ىي

ية فلرة وتقؼي، الطوافي القنر مه الأـر

. فنله آلية و تصلله كيفية فه

Page 12: الأقمار الصناعية

- طط -

Reference المراجع 1. http://www.wikipedia.com

2. Satellite Communications – Missouri State University.

3. M. Richharia, Mobile Satellite Communication: Principles and Trends,

Pearson Education

4. Rappaort, Wireless Communications Principals and Practices.

5. YI Bing Lin , Wireless and Mobile Network Architectures, John Wiley.

6. Satellite Communications Dennis Roddy 3rd edition, Mc-Graw Hill

publication.

7. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-

communication.

8. Lecturer for Md. Waliullah - Department of CSE - Daffodil International

University.

9. www.webopedia.com

10.Earth station performance & requirements – a book for satellite

company SES.

11.www.FCC.gov -- Federal communications commission .