Электромагнитные_волны_в_современной_спутниковой_связи

1.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Электромагнитные волны
в современной
спутниковой связи

2.

СОДЕРЖАНИЕ
Структура презентации
01
Введение в спутниковую связь
02
Физические основы
03
Частотные диапазоны
04
Архитектура системы
05
Современные системы
06
Технические характеристики
07
Лазерная связь
08
Области применения
09
Преимущества и ограничения
10
Будущее развитие

3.

ВВЕДЕНИЕ
Спутниковая связь в современном мире
Что такое спутниковая связь?
Масштабы индустрии
13,000+
67%
54.5%
3.3×
Глобальная значимость
Преодоление цифрового неравенства
Надёжность связи
Ключевые игроки рынка
SpaceX (Starlink)
Лидер
OneWeb (Eutelsat)
Бизнес
Быстрое развёртывание
Amazon (Kuiper)
В разработке

4.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Принцип работы электромагнитных волн
Три этапа передачи сигнала
1
Ключевые компоненты
Восходящая линия связи (Uplink)
Лампы бегущей волны (ЛБВ)
Ka, Ku или L-диапазона
2
Бортовые антенны
Обработка на спутнике
усиливает его
изменяет частоту
Преобразователи частоты
3
Нисходящая линия связи (Downlink)
Скорость распространения
Почему разные частоты?
устранить
помехи
299,792

5.

ЧАСТОТНЫЕ ДИАПАЗОНЫ
Спектр частот спутниковой связи
Ka-диапазон
26.5-40
Основной
Высокая
точечные лучи
Ku-диапазон
12-18
L-диапазон
1-2
Низкая
проникающая способность
S-диапазон
Традиционный
2-4
Средняя
большие лучи
Средняя
Сбалансированные характеристики
X-диапазон
8-12
Военный

6.

АРХИТЕКТУРА
Структура спутниковой системы связи
Космический сегмент
Земной сегмент
Спутники-ретрансляторы
Абонентские станции
космической платформы
бортового ретранслятора
Бортовые антенны
стационарными
Центральные станции (HUB)
фазированные антенные решётки
Солнечные панели
Центр управления сетью
3 кВт
Характеристики спутников связи
Количество стволов
VSAT-технология
ЭИИМ
Зоны покрытия
подвижными

7.

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ
Лидеры спутникового интернета
Starlink (SpaceX)
7,000+
Лидер рынка
7.6 млн
Технологии
Особенности
550 км
Целевая аудитория
OneWeb
648
150
Project Kuiper
1200 км
3,236
Прогресс
590-630

8.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Сравнение систем спутниковой связи
Скорость передачи данных
Starlink (НОО)
Пропускная способность спутника
50-200 Мбит/с
Starlink v2
4 Гбит/с
OneWeb (НОО)
Starlink v1
Традиционные GEO
OneWeb
Задержка сигнала (Latency)
20-40
250-700
Сравнение орбит
Низкая орбита (LEO)
✓ Онлайн-игры, видеозвонки
✗ Заметная задержка
10-20 раз
ближе
Средняя орбита (MEO)
160-2000 км

9.

ИННОВАЦИИ
Лазерная межспутниковая связь
Оптическая межспутниковая связь (OISL)
История развития
1968
инфракрасные лазеры
безопасную и отказоустойчивую ячеистую сеть
100
1000
2001
2023
2024
Surveyor 7
ARTEMIS & SPOT-4
Amazon Kuiper
Starlink v2
Преимущества лазерной связи
Скорость
Ячеистая сеть
Безопасность
Глобальное покрытие
Реализация в системах
Starlink
Принцип работы
автоматического наведения и слежения (PAT)
Amazon Kuiper
Активно
Внедрение

10.

ПРИМЕНЕНИЕ
Области использования спутниковой связи
Интернет в отдалённых районах
Банковское дело
Строительство и добыча
Государственные службы
Энергетика и ЖКХ
Морская и авиа связь
Сельское хозяйство и IoT

11.

АНАЛИЗ
Преимущества и ограничения технологии
Преимущества
Ограничения
Глобальное покрытие
Высокая стоимость
всю поверхность Земли
$5,000-$20,000
Зависимость от погоды
Быстрота развёртывания
ослабить или прервать сигнал
течение нескольких месяцев
Сложность системы
Работа в труднодоступных районах
Ограниченный срок службы
Передача больших потоков данных
~5 лет
Радиоэлектронное воздействие
Высокая мобильность

12.

ПЕРСПЕКТИВЫ
Будущее развитие спутниковой связи
Рост рынка
Ключевые тренды
Развитие лазерных технологий
терабит/с
Интеграция с 5G и IoT
миллиардов IoT-устройств
$3.1 млрд
$9.6 млрд
Расширение в развивающихся странах
3 миллиардов человек
13.4%
Новые применения
Расширение группировок
Starlink
42,000
Технологические достижения 2024-2025

13.

Спутниковая связь
революционизирует
глобальные коммуникации
электромагнитных волн
Технологии НОО
20-40 мс
Лазерная связь
100 Гбит/с
неотъемлемой частью глобальной
инфраструктуры связи