COMUNICACIONES
SATELITALES
Historia de la Comunicación:
En los últimos 150 años, y en especial en las dos últimas décadas, la reducción de los tiempos de transmisión de la información a distancia y de acceso a la información ha supuesto uno de los retos esenciales de nuestra sociedad
Línea de Tiempo:
| A.C | Pictográfica: escritura cuneiforme, es decir, con rasgos en forma de cuña grabados con determinado estilo en una tabla de arcilla | |
| posteriormente se desarrollaron elementos ideográficos, con símbolos que representan la idea, el concepto y las cualidades asociadas con un objeto | ||
| * se incorporaron elementos fonéticos que representaban diferentes sonidos, aunque nunca llegaron a formar un alfabeto completo. (Egipto) | ||
| el alfabeto se originó en oriente próximo y lo introdujeron los fenicios en Grecia, donde le añadieron los sonidos vocales. | ||
| Escritura sobre rollos de papiro, en el antiguo Egipto. | ||
| D.C | 105 | *Se descubrió el papel en china. |
| XV | *se empezaron a utilizar grabados en madera para realizar las ilustraciones de los libros impresos | |
| *Johann Gutenberg hizo la primera impresión (la Biblia) utilizando distintos tipos móviles | ||
| XVII | surgieron en Europa unas hojas informativas denominadas corantos que contenían informaciones comerciales, noticias, etc. | |
| *Aparecen los servicios postales gubernamentales, derivados del sistema de postas utilizado en el imperio persa. | ||
| XVIII | * se invento la electricidad y la litografía, que permitió reproducción masiva de obras de arte. | |
| * la invención de ferrocarril y los vehículos motorizado y aviones ayudaron a que sistemas los sistemas postales siguieran creciendo y evolucionando | ||
| 1790 | *Claude Chappe inventó un sistema de estaciones de semáforos capaz de enviar mensajes a muchos kilómetros de distancia en pocos minutos. | |
| XIX | *introducción de maquinas imprentas a vapor y la invención de maquinas tipográficas. | |
| * Código internacional de banderas, se utiliza en el mar y se puede traducir a 9 idiomas | ||
| 1823 | * el ingeniero electrónico ruso Vladímir Kosma Zworykin invento el iconoscopio y el cinescopio, para transmitir y recibir, respectivamente, imágenes a distancia, que fueron hitos en el desarrollo de la televisión | |
| 1826 | *el físico francés Nicéphore Niépce, utilizando una plancha metálica recubierta de betún, expuesta durante ocho horas, consiguió la primera fotografía | |
| *el pintor e inventor francés Louis Jacques Mandé Daguerre descubrió un proceso químico de revelado que permitía tiempos de exposición mucho menores, consiguiendo el tipo de fotografía conocido como daguerrotipo | ||
| 1837 | *El telégrafo fue inventado por Morse y Charles Wheatstone | |
| 1844 | *Samuel Morse inventa un código para recibir mensajes telegráficos (código morse) | |
| 1850 | Aparecieron los primeros aparatos que podían transmitir vibraciones sonoras, aunque no todavía la voz humana | |
| 1873 | *La teoría de la naturaleza electromagnética de la luz fue enunciada por el físico británico James Clerk Maxwell | |
| 1876 | *Alexsander Graham Bell patento el primer teléfono eléctrico | |
| 1884 | *Ottmar Mergenthaler patento una maquina de impresión denominada linotipia | |
| 1887 | Hertz descubrió las ondas electromagnéticas, estableciendo la base técnica para la telegrafía sin hilos, corroborando las teorías de Maxel. | |
| 1891 | *Edison patentó el cinetoscopio, máquina para proyectar imágenes en movimiento | |
| 1895 | *los hermanos Lumière presentaron y patentaron el cinematógrafo, máquina que lograba proyectar imágenes en movimiento. | |
| 1896 | *el inventor italiano Guglielmo Marconi logró enviar una señal sin hilos desde Penarth a Weston-super-Mare (Inglaterra) | |
| 1901 | *repitió el experimento desde Cornwall, a través del Océano Atlántico. | |
| 1906 | *el inventor estadounidense Lee de Forest consiguió un tubo de vacío de tres electrodos, invento en el que se basarían muchos dispositivos electrónicos posteriores | |
| 1910 | *De Forest realizo la primera transmisión | |
| 1920 | *se crearon varias emisoras o estaciones de radio en Estados Unidos, y se agrego sonido a al cinematógrafo. | |
| 1940 | * la aparición de las computadoras digitales marco un gran cambio en las comunicaciones de datos. |
Satélites:
Un repetidor radioelectrico ubicado en el espacio, recibe señales generadas en la tierra, las amplifica y las vuelve a enviar a la tierra .
Un sistema de comunicaciones por satelite esta compuesto por los siguientes elementos:
Satelite:. Constituye el punto central de la red y su funcion es la de esblecer comunicaciones entre los diversoso puntos de la zona en la que atiende. En un sistema puede haber mas de un satelite, uno en servicio y otro de reserva ( que puede estar en orbita o en tierra), o bien uno en servicio, otro de reserva en orbita y un tercero de reserva en tierra. La posicion adoptada dependedera de la confiabilidad que se pretende obtener.
Centro de control:. Que tambien se le llama TT&C (telemediacion, telemando y Control), realiza desde tierra el control del satelite.
Estacion terrena: Forma el enlace entre el satelite y la red terrestre conectada al sistema. Un sistema puede operarcon algunas decenas o centenas de ellas, dependiendo de las servicios brindados.
Caráterísticas:
1. Satelite de cominicaciones: Esta compuesto esencialmente por conjuntos de repetidores de señales radioelectricas o transpondedores (formado por receptor, amplificador y trasmisor) y por sistemas de apoyo. Los equipos de comunicaciones, incluyendo antenas y repetidores constituyen, la carga util del satelite. Entre los Sistemas de apoyo, se pueden mencionar: control termico, sistema de energia, estructura, sistema de propulsion, sistema de control y sistema de estabilizacion.
2. Estación TT&C: este segundo elemento posee todos los equipos necesarios para mantener al satelite en su posicion orbital, posibilitando la realizacion desde tierra de todas las operaciones necesarias para tal fin. Esta estacion se halla ubicada dentro de la zona de servicio y es propiedad del dueño del satelite.
3. Lanzadores: los paises con mayor capacidad de poner satelites en orbita geoestacionaria son : Francia, EEUU., Japon, India, China; solo los EEUU (NASA) y Francia (ARIANESPACE), colocan satelites de terceros paises en orbita
Ventajas y Desventajas:
Un satèlite es un simple repetidor radioelèctrico y como tal puede estar capacitado para cuesar cualquier servicio de comunicaciones. Remarcamos algunas ventajas de estos sistemas:
a.) Cobertura inmediata y total de grandes zonas geogràficas, al contario de los sistemas terrestres clàsicos, de lenta implantaciòn;
b.) posibilidad de independizarse de las distancia y de los obstaculos naturales como las montañas etc.
La posiciòn privilegiada del satèlite en la òrbita geoestacionaria permite a todas las estaciones, situadas en la zona de cobertura del satèlite, el acceso simultaneo al sistema; Aademàs del interès econòmico, la instalaciòn de un satèlite nacional encuadrarìa con ciertos ejes polìticos de la ARGENTINA, tales como la descentralizaciòn administrativa de los servicios del Estado, la tan importante en estos tiempos integraciòn cultural de las distintas regiones. En el plano nacional, un proyecto de tal importancia darìa sin duda alguna impulso a la economìa del paìs mejorando la producciòn y promoviendo nuevas actividades industriales, tambièn en aspectos relacionados con lo militar y defensa nacional, estos ùltimos no son brindados por el sistema Intelsat. Con respecto a las desventajas, cabe citar el elevadisimo costo inicial, el cual solo podrìa ser afrontado mediante la gestiòn de un credito internacional; en opiniòn considero que no constituye obstaculo insalvable, sino que el principal inconveniente estarìa dado en la necesidad de tomar una decisiòn politica a travès de la cual, se superen intereses sectoriales y contradictorios en lo que atañe a este tema que nos ocupa, y se implemente definitivamente el sistema teniendo en miras fundamentalmente el bièn de toda la comunidad.
Segmento Terrestre:
Esta compuesto por las distintas estaciones terrenadas destinadas a la recepcion y trasmision de señales mediante la utilizacion de satelites de comunicaciones.
Existen distintos tipos de estaciones terrenas. Los diferentes matices que se ofrecen en la practica estan dados segun el servicio a que las mismas esten destinadas. Se pueden mencionar a la esaciones: estacion master, la que se encarga de la gestion del sistema y habitualmente se encuentra ubicada en el nudo principal de la red, situamos tambien la estaciones de alto trafico y las de trafico medio y bajo, cuyas caracteristecas permiten la atencion de un elevado numero de canales de trasmision y recepsion o bien puede ser de una menor cantidad de estos. Destacamos tambien las estaciones rurales -de bajo costo- y las denominadas estaciones TVRO (TV receive only) que permten solo la recepcion de una o varias señales de TV y/o de radiodifusion sonora.
Glosario:
Altitud: Es la distancia entre el satélite y el punto de la tierra directamente debajo de el.
Adquisición de señal (AOS): Es el momento del tiempo, en hora minutos y segundos, en el cual una estación receptora terrestre comienza a recibir las señales que emite un satélite:
Apogeo: El punto de la órbita de un satélite más lejos del centro de la tierra.
Argumento de perigeo: Este valor es el número de grados desde el nodo ascendente al perigeo. El perigeo es el punto donde el satélite se encuentra más próximo a la tierra, este número es un valor real entre 0 y 360.
Nodo ascendente: Punto en el cual el satélite cruza el plano ecuatorial desde el hemisferio sur al hemisferio norte.
Azimut: El ángulo medido en el plano de el horizonte desde el Norte verdadero y en el sentido de las agujas del reloj al plano vertical donde se encuentra inmerso el satélite.
Culminación: El punto en el cual un satélite alcanza su más alta posición o elevación en el cielo relativo a un observador. (conocido como el punto más cercano de aproximación)
Declinación: La distancia angular desde el ecuador al satélite, esta medida es positiva en el norte y negativa en el sur.
Tiempo Universal Coordinado:También conocido como tiempo medio de Greenwich (GMT). Tiempo local en cero grados de longitud en el observatorio de Greenwich, Inglaterra. El dia se divide en 24 horas, asi las 3:00 pm son las 15:00 horas.
Tasa de disminución: Es la tasa de disminución del periodo órbital (tiempo que toma en completar una revolución) debido a la fricción atmosférica y a otros factores. Es un número real medido en términos de revoluciones por dia.
Satélite de transmisión directa (DBS): Satélites de gran potencia que transmiten en Banda Ku solo cuatro o cinco canales directamente a los usuarios finales. El rango de frecuencias DBS es 11.7-12.5 Ghz. Los nuevos satélites americanos DBS son capaces de transmitir hasta 180 canales de televisión digital simultaneamente, estos transmiten en el rango de frecuencia de 12.2-12.7 Ghz.
Efecto doppler: Diferencia en la frecuencia observada entre la frecuencia de la señal transmitida y la señal recibida de un satélite cuando el transmisor y el receptor están en movimiento relativo.
Enlace descendente (downlink) : Un radioenlace originado en una nave y terminando en una o más estaciones de tierra.
Excentricidad: Este es un número sin unidad el cual describe la forma de la órbita del satélite en términos de cuanto se aproxima a un círculo perfecto. Esta número viene dado en el rango de 0 a menos de 1. Una órbita circular perfecta pudiera tener un excentricidad de 0. Un número más grande de 0 pudiera representar una órbita elíptica la cual se iria aplanando a medida que este valor se fuera aproximando a 1.
Elevación: Angulo sobre el plano del horizonte entre este y el satélite.
Efemérides: Tabla con una serie de datos los cuales hacen referencia a la posición y movimiento de un satélite.
Epoca: Una fecha específica la cuál es usada como un punto de referencia; el tiempo en el cual una tabla de elementos para un satélite es actualizada.
Dia época: Este es el dia y fracción de dia para una fecha determinada. Este número viene constituido por una parte entera que es el dia juliano y la hora del dia que es la parte decimal.
Año época: Este es el año correspondiente a una época dada. Plano ecuatorial: Un plano imaginario que pasa a través del centro de la tierra y del ecuador.
Agencia Espacial Europea: Un consorcio de grupos gubernamentales europeos dedicados al desarrollo de la exploración espacial.
Footprint: Zona del globo que se encuentra dentro de la cobertura de la antena de alta ganancia de un satélite. Normalmente se aplica a los satélites geoestacionarios.
Estación de tierra: Una estación de radio situada en, o cerca de la superficie de la tierra, diseñada para recibir señales de, o transmitir señales a una nave.
Inclinación: El ángulo entre el plano de la órbita y el plano ecuatorial de la tierra, medido en el mismo sentido de las agujas del reloj. 0 grados de inclinación pudiera describir un satélite orbitando en la misma dirección que la rotación de la tierra directamente sobre el ecuador, 90 grados de inclinación pudiera tener el satélite orbitando directamente sobre ambos polos de la tierra. Una inclinación de 180 grados pudiera tener al satélite orbitando otra vez directamente sobre el ecuador, pero en la dirección opuesta a la rotación de la tierra. La inclinación viene dada por un número real comprendido entre 0 y 180 grados.
Designador internacional: Convencion establecida para nombrar satélites. Consta de los últimos dos dígitos del año de lanzamiento, el número de lanzamiento del año y una letra indicando el tipo de dispositivo lanzado al que se refiere, asi A indica carga de pago, B indica el cohete impulsor o segunda carga de pago, etc.
Pérdida de señal (LOS): El momento en el cual una estación receptora terrestre deja de captar las señales de radio procedentes de un satélite.
Anomalía media (MA): Este número representa la distancia angular desde el punto del perigeo (punto mas cercano a la tierra) a la posición media del satélite. La medida se efectua en grados a lo largo del plano órbital en la dirección del movimiento. Los valores que toma están comprendidos entre 0 y 360º.
Movimiento medio (MM): Este es el número de revoluciones completas que el satélite efectua en un dia. Este número toma valores comprendidos entre 0 y 20.
NASA: Agencia administrativa de Estados Unidos dedicada a la exploración del espacio.
Elementos orbitales: También llamados elementos clásicos, elementos de satélite, tabla de elementos etc. incluye el número de catálogo, año, dia, fracción de dia, tasa de disminución, argumento de perigeo, inclinación, excentricidad, ascension recta o nodo ascendente, anomalía media, movimiento medio, número de revolución y número de tabla de elementos. Estos datos son suministrados por la NASA en sus "elementos orbitales de dos lineas".
Periodo tasa de disminución: También conocido como disminución. Esta es la tendencia de un satélite a perder velocidad orbital debido a la influencia del rozamiento atmosférico y las fuerzas gravitacionales. Un objeto que va perdiendo velocidad paulatinamente llega a impactar con la superficie de la tierra o arde en la atmósfera. Este parámetro directamente afecta al movimiento medio del satélite. Esto es medido a través de varios modos, los elementos orbitales de dos lineas de la NASA usan revoluciones por dia.
Perigeo: El punto en la órbita del satélite que se encuentra mas cercano a la superficie de la tierra.
Orbita posigrada: Movimiento del satélite que se efectua en la misma dirección que la rotación de la tierra.
Orbita retrógrada: Movimiento del satélite opuesto en dirección a la rotación de la tierra.
Número de revolución: Indica el número de revoluciones que el satélite ha completado hasta una fecha dada. Este número es un entero entre 1 y 99999.
Reporte de situación de satélite (Satellite situation report): Un reporte publicado por el centro espacial de vuelos Goddard de la NASA listando todos los objetos orbitantes conocidos fabricados por el hombre. En este listado se indican: el número de catálogo, designador internacional, nombre, país de origen, fecha de lanzamiento, periodo orbital, inclinación, frecuencia de radiobaliza, y estado en órbita (en caida o vuelo normal).
TLM: Acrónimo para telemetría.
Transponder: Dispositivo a bordo de una nave que recibe señales de radio correspondientes a una banda de frecuencias determinada, las amplifica y desplaza su frecuencia a otra del espectro y la retransmite.
TVRO: Hace referencia a los sistemas de recepción de televisión via satélite.
Enlace ascendente (uplink): Un radioenlace originado en una estación de tierra y dirigido a una nave.
Equinoccio vernal: También conocido como el primer punto de Aries, es el punto donde el sol cruza el ecuador de la tierra desde el sur al norte en la primavera, este punto en el espacio indica un eje de referencia de un sistema de coordenadas usado extensivamente en Astronomía y Astrodinámica.
Subportadora de audio: Una señal de audio transmitida dentro del ancho de banda mas amplio de la señal emitida por un transponder.
Cinturón de Clarke (Clarke Belt): Se llama asi a la órbita circular situada a 35800 km. (22247 millas) sobre el ecuador, órbita utilizada por los satélites de telecomunicaciones y nombrada asi en homenaje al escritor Arthur C. Clarke el cual la dio a conocer en un artículo publicado en una revista en 1947.
Potencia Radiada Isotrópica Efectiva (EIRP): Una medida para indicar la fuerza de la señal transmitida de un satélite.
EuroCrypt: Método de encriptación D2-MAC usada en Europa.
Orbita geoestacionaria: Ver Cinturón de Clarke.
Orbita de transferencia geoestacionaria(GTO): Orbita eliptica temporal que toma un satélite de telecomunicaciones después de su lanzamiento con prioridad a la órbita geoestacionaria final.
LNB: También algunas veces referido como LNA o LNC. El dispositivo externo que recibe, amplifica y convierte las señales débiles de un satélite, reflejadas por la parábola y capturadas por el feedhorn.
MAC (Multiplexed Analogue Components): Transmisión standard que utiliza imagen analógica y componentes de audio digitales. Algunas variantes son B-MAC, D-MAC, D2-MAC.
MPEG-2: Técnica de compresión digital de video y posible standard de video digital global.