Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của vệ tinh VINASAT-1

Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của vệ tinh VINASAT-1 Vào lúc 05h17 ngày 19/4/2008 (giờ Hà Nội) vệ tinh đầu tiên của Việt Nam VINASAT-1 đã được đưa lên quỹ đạo phụ (parking orbit) bằng tên lửa đẩy Arian-5 từ bãi phóng trên đảo Kourou - Guiana thuộc Pháp. Sau đó VINASAT-1 được điều khiển để “tự bò” trên quỹ đạo chuyển tiếp (transfer orbit) và đến 09h ngày 24/4/2008 lên vị trí 1310E sau đó thực hiện các phép đo kiểm tra vệ tinh trên quỹ đạo (In Orbit Test) sau đó sẽ đưa về vị trí 1320E (Đông) sẵn sàng cho việc bàn giao đưa vào khai thác. VINASAT-1 cung cấp các dịch vụ: Đào tạo từ xa; Truyền hình DTH; Truyền hình hội nghị; Kênh thuê riêng dành cho thông tin di động; Truyền dữ liệu cho các ngân hàng; Đường truyền dẫn cho nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP); Dịch vụ điện thoại vùng sâu vùng xa... 1. Vài nét về điều khiển vệ tinh trên quỹ đạo Vệ tinh VINASAT–1 làm việc trên quỹ đạo địa tĩnh (môi trường có rất ít không khí do đó áp suất rất thấp, trọng lượng không ổn định) vì thế việc điều khiển và bảo dưỡng rất khó khăn. Để đảm bảo làm việc ổn định trên quỹ đạo địa tĩnh, phải làm sao giữ vệ tinh ổn định tại vị trí của nó trên quỹ đạo địa tĩnh thường dùng hai loại: vệ tinh ổn định thân hoặc vệ tinh ổn định quay; VINASAT–1 là loại vệ tinh ổn định thân, còn gọi là ổn định 3 trục (ROLL, PITCH, YAW) làm việc theo nguyên lý con quay. Lưu ý, vệ tinh ổn định thân gắn liền với một hệ thống tọa độ gồm 3 trục đều xuất phát từ tâm vệ tinh, trục YAW (trục hướng tâm) hướng vào tâm trái đất, trục PITCH vuông góc với trục YAW và hướng tới hướng Nam, trục ROLL vuông góc với hai trục PITCH và YAW và hướng dọc theo vector tốc độ chuyển động của vệ tinh, tốc độ quay của các bánh xe theo ba trục tương ứng sẽ làm thay đổi trạng thái bay của vệ tinh. Bộ cảm biến (sensor) PITCH và ROLL (dùng tia hồng ngoại hoặc tần số vô tuyến) phát hiện sai số của trục PITCH và ROLL đưa về bộ xử lý, sau đó bộ này đưa ra các lệnh điều khiển bánh xe trục PITCH và ROLL. Cảm biến trục YAW phát hiện sai số trục YAW đưa đến bộ xử lý để điều khiển bánh xe trục này, ngoài ra cảm biến YAW còn có chức năng của con quay hồi chuyển là cảm nhận sự thay đổi quán tính trong hướng mặt phẳng của trục quay. Cần ít nhất 3 bánh đà để điều khiển vệ tinh quay theo 3 trục, các bánh đà làm nhiệm vụ ổn định vệ tinh trong không gian và hiệu chỉnh vị trí quỹ đạo của vệ tinh bằng cách thay đổi tốc độ quay; Khi các bánh đà quay đến tốc độ tới hạn mà vẫn không điều khiển được vệ tinh về vị trí quỹ đạo đúng thì bộ xử lý kích hoạt các động cơ đẩy phản lực đặt ở nhiều nơi trên vệ tinh làm việc đưa vệ tinh về vị trí đúng trên quỹ đạo. Hệ thống đo xa trên vệ tinh thu thập các dữ liệu từ các bộ phận cấu thành sau đó xử lý và phát về trái đất; Các bộ cảm biến giám sát hoạt động vệ tinh cung cấp dữ liệu về: nhiệt độ, điện áp, dòng điện, áp suất,... cho hệ thống đo xa; Tín hiệu từ các bộ cảm biến tư thế (dáng bay) và máy đo gia tốc được phát về trái đất; Trạm đo xa và điều khiển vệ tinh trên mặt đất nhận các tín hiệu đó, xử lý và phát lệnh điều khiển lên vệ tinh theo yêu cầu khai thác. 2. Cấu trúc hệ thống viễn thông trên vệ tinh địa tĩnh Các bộ phận cơ bản của phần viễn thông trên vệ tinh VINASAT-1 được mô tả trên Hình 1 bao gồm: đường lên và đường xuống cụ thể như sau: Đường lên (Uplink): là tuyến phát từ trạm mặt đất lên vệ tinh. Điểm kết cuối đường lên vệ tinh là anten thu (Receive Antenna - Uplink) vệ tinh, thu tín hiệu từ trạm mặt đất phát lên (rất nhỏ cộng với tạp âm tích luỹ sau khi truyền qua không gian dài khoảng 36.000 km) sau đó được bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA - Low Noise Amplifier, có tạp âm nội rất thấp) khuếch đại tín hiệu (bao gồm cả tạp âm thu được) lên mức cần thiết rồi đưa đến các bộ lọc (filter), tiếp theo đó tín hiệu được làm cho yếu đi hoặc mạnh lên (Atten/Amp) tuỳ theo yêu cầu khai thác rồi đưa đến hệ thống xử lý (Proccessing). Đường xuống (Downlink): Tín hiệu đầu ra của Proccesing được đưa đến bộ Atten/Amp để làm yếu đi hoặc mạnh lên tuỳ theo yêu cầu rồi đưa đến các bộ lọc để lấy các tín hiệu mong muốn đưa đến bộ khuếch đại công suất lớn (High Power Amplifier) rồi đưa ra anten phát (Transmit Antenna) phát tín hiệu xuống mặt đất. Toàn bộ hệ thống suy hao, khuếch đại của đường lên và đường xuống cùng hệ thống dịch tần (Freq Trans) được điều khiển và đưa đến hệ thống Proccessing. Hình 1: Mặt cắt vệ tinh 3. Một số thông số kỹ thuật cơ bản: Vệ tinh VINASAT-1 được phóng lên quỹ đạo phụ và điều khiển lên vị trí 132o E trên quỹ đạo địa tĩnh và cách bề mặt trái đất khoảng 35768 km; Tuổi thọ tối thiểu 15 năm (có thể đạt đến 20 năm); Độ ổn định vị trí trên quỹ đạo địa tĩnh theo kinh độ và vĩ độ: +/- 0,050 và hoạt động ổn định trong suốt thời gian sống của vệ tinh. a/ Băng tần C mở rộng (C-Extended): - Tổng số bộ phát đáp: 08 bộ, mỗi bộ phát đáp làm việc ở băng tần có độ rộng 36 MHz - Đường lên (Uplink): Tần số phát Tx: 6.425-6.725 MHz Phân cực tín hiệu: thẳng đứng (Vertical) và phân cực nằm ngang (Horizontal) - Đường xuống (Downlink): Tần số thu Rx: 3.400-3.700 MHz Phân cực tín hiệu: Nằm ngang (Horizontal), Thẳng đứng (Vertical) - Mật độ dung lượng bão hòa (SFD): - 85 dBW/m2 - Vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Đông Nam Á, Trung Quốc, Triều Tiên, Ấn Độ, Nhật Bản và Australia. Tín hiệu truyền qua không gian bị suy hao càng lớn ở tần số càng cao và ngược lại, do đó để tiết kiệm năng lượng trên vệ tinh người ta sử dụng tần số đường xuống (Downlink) thấp hơn tần số đường lên (Uplink). Bảng 1: EIRP và G/T của Băng tần C Thành phố Quốc gia EIRP (dBW) G/T (dB/K) Hà Nội Việt Nam 44.2 -0.3 Hồ Chí Minh Việt Nam 43.7 -0.2 Hải Phòng Việt Nam 44.2 -0.3 Đà Nẵng Việt Nam 44.2 -0.2 Nha Trang Việt Nam 43.9 -0.1 Qui Nhơn Việt Nam 44.0 -0.1 Huế Việt Nam 44.3 -0.1 Cần Thơ Việt Nam 43.5 -0.2 Nam Định Việt Nam 44.2 -0.2 Vinh Việt Nam 44.3 -0.1 Mỹ Tho Việt Nam 43.6 -0.2 Cam Ranh Việt Nam 43.8 -0.1 Vũng Tầu Việt Nam 43.6 -0.2 Phnompenh Campuchia 43.7 -0.1 Bangkok Thái Lan 43.5 -0.2 Chiang Mai Thái Lan 43.7 -0.8 Singapore Singapore 41.1 -0.7 Alor Star Malaysia 42.0 -0.2 Kota Kinabalu Malaysia 41.7 -2.1 Jakarta Indonesia 39.0 -2.4 Medan Indonesia 41.0 -0.7 Kupang Indonesia 40.6 -2.6 YANGON Myanmar 43.1 -1.1 MANILA Philippines 41.4 -2.4 Zamboanga Philippine 40.5 -2.6 Banda Seiri Begawan Brunei 41.7 -1.8 Chittagong Bangladesh 42.3 -1.4 Beijing Trung Quốc 40.1 -1.4 Dalian Trung Quốc 39.3 -2.2 Shanghai Trung Quốc function showHide(shID) { if (document.getElementById(shID)) { if (document.getElementById(shID+'- show').style.display != 'none') { document.getElementById(shID+'- show').style.display = 'none'; document.getElementById(shID).style.display = 'block'; } else { document.getElementById(shID+'- show').style.display = 'inline'; Thành phố Quốc gia EIRP (dBW) G/T (dB/K) document.getElementById(shID).style.display = 'none'; } } } Bình luận Ẩn Bình luận Họ tên : E-mail (Sẽ không xuất hiện trên comment) Homepage http:// Tiêu đề : Nội dung : Hãy nhập đoạn mã bên dưới Thành phố Quốc gia EIRP (dBW) G/T (dB/K) G?i