Digital Satellite & Earth News Gathering

مدار زمين ثابت :

ماهواره هاي FSS ‌و BSS‌عموماً در مدار زمين ثابت يا GEO قرار دارند، اين مدار يك مدار تقريباً دايره اي است كه در فاصله 42164 كيلومتري از مركز زمين در صفحه استوا قرار دارد يعني با صفحه استوا زاويه اي نمي سازد. 24 ساعت طول مي كشد تا يك ماهواره در اين مدار يك دور كامل آن را طي كند . به همين دليل زمين ثابت ناميده مي شود. در شكل 1 موقعيت يك ماهواره نسبت به زمين ديده مي شود.

در اين مدار با سه ماهواره كل سطح زمين به غير از قطبها پوشش مي يابد. در شكل 2 پوشش 3/1 از سطح زمين در اين مدار ديده مي شود؛ حال اگر سه ماهواره با فاصله 120 درجه از هم روي اين مدار قرار گيرد، كل سطح زمين پوشيده خواهد شد ( البته بجز قطب ها).

پوشش :

پوشش يك ماهواره محدوده اي است كه تحت تأثير امواج منتشره از ماهواره قرار مي گيرد و گيرنده هاي خانگي قادر به دريافت سينگالهاي ماهواره اي خواهند بود. در شكل 3 ، به عنوان مثال، پوشش ماهواره 902 Instelsat قرارداده شده است.

طول و عرض جغرافيايي :

هر منطقه روي زمين داراي يك طول و عرض جغرافيايي است. خط استوا داراي عرض جغرافيايي صفر و نصف النهار مبدأ كه از روي گرينويچ عبور مي كند داراي طول جغرافيايي صفر است. بنابراين هر چه از استوا دورتر شويم مقدار عددي عرض جغرافيايي بيشتر مي شود. اگر به سمت شمال برويم مقدار مثبت و اگر به سمت جنوب برويم مقدار منفي حاصل مي شود. اگر به سمت شمال برويم مقدار مثبت و اگر به سمت جنوب برويم مقدار منفي حاصل مي شود. همين طور سمت راست گرينويچ ، شرق ، داراي طول جغرافيايي مثبت و سمت چپ، غرب ، داراي طول جغرافيايي منفي خواهد بود. دانستن اين مطلب براي تنظيم آنتن مفيد خواهد بود.

روي مدار GEO نيز اين قاعده برقرار است. مثلاً وقتي عنوان مي شود كه ماهواره Intelsat روي مدار 62 درجه قرار دارد، يعني اين ماهواره روي مدار GEO ،‌62 درجه با مبدأ فاصله دارد و در شرق آن واقع است. در پيوست طول و عرض پايتختهاي كشورهاي جهان آورده شده است.

مرحله ارسال سيگنال به ماهواره :

سيگنال هاي صدا و تصوير خام ديجيتال وارد مداري به نام انكودر مي شود. در انكودر اين سيگنال با استاندارد MPEG-2 فشرده و مالتي پلكس مي شود سپس سيگنال حاصل مدوله شده و تغيير فركانس مي يابد. در نهايت سيگنال تقويت شده و به ماهواره مورد نظر ارسال مي شود. اين مرحله در ايستگاه ارسال زميني انجام مي شود.

مرحله ارسال از ماهواره به زمين :

در ماهواره اين سيگنال دريافت شده و به فركانس ديگري تبديل مي شود و پس از آن به سمت زمين ارسال مي گردد.

مرحله دريافت سيگنال :

در روي زمين سيگنال توسط آنتن گيرنده زميني دريافت مي شود. در شكل 4 مراحل دريافت سيگنال از ماهواره مشاهده مي شود. پس از آن به توضيح هر بخش مي پردازيم.

آنتن :‌

همانطور كه ذكر شد، سيگنالهاي ماهواره اي پس از طي فاصله حدود 3600 km دريافت مي شوند؛ اين سيگنالها مي توانند در باندهاي c(حدود 4GHz) و يا KU‌( در حدود 12GHz) باشند و داراي توان بسيار كمي مي باشند. به همين منظور براي دريافت اين سيگنالها بايد از آنتن هاي بشقابي ‌استفاده كرد. آنتن بشقابي سيگنالهاي ضعيف موجود در فضا را جمع آوري كرده و آنها را در يك نقطه به نام نقطه كانوني متمركز مي كند. به اين ترتيب سيگنالي با قدرت كافي فراهم مي شود كه مي توان آن را آشكار كرد. بنابراين هر چه اندازه آنتن بشقابي بزرگتر باشد، ميزان تقويت سيگنالهاي ضعيف شده است كانون آنتن روي محور آنتن قرار دارد و محور آنتن خطي است كه از مركز آنتن عبور مي كند. در شكل 5 برخورد يك دسته موج به يك آنتن و انعكاس آن از سطح آنتن و در نهايت متمركز شدن سيگنال در نقطه كانوني، نشان داده شده است.

قدرت سيگنال دريافتي در هر نقطه از سطح زمين با EIRP‌نشان داده مي شود. هر چه مقدار EIRP براي نقاط تحت پوشش ماهواره هاي مختلف و همچنين اندازه آنتن جهت دريافت آمده است.

LNB:

LNB در كانون آنتن بشقابي قرار دارد و وظيفه آن تقويت و تقليل كردن سيگنالهاي دريافتي است. LNB سيگنالهاي جمع آوري شده در كانون را تقويت مي كند و با كاهش فركانس آن (در حدود باند MHz 2150-950) سيگنال را براي آشكار سازي در اختيار گيرنده ماهواره اي قرار مي دهد. علت كاهش فركانس اين است كه طول كابل بين LNB و گيرنده معمولاً به چندين متر مي رسد، بنابراين براي كاهش تضعيف سيگنال توسط اين كابل بايد فركانس كمتر شود. زيرا هر چه فركانس كمتر باشد تضعيف آن در كابل نيز كمتر است.

يكي از مشخصات مهم LNB كه بايد در نظر گرفته شود، عبارتست از باند عملكرد LNB كه مي تواند باندهاي C‌و Ku باشد و بايد متناسب با مشخصات سيگنال مورد نظر انتخاب شود. بايد توجه داشت كه محدوده فركانس كار LNB هاي مختلف باند ku متفاوت است و به چهار نوع , wide Band , universal , ku high ku low تقسيم مي شود و هنگام انتخاب LNB بايد توجه به فركانس دريافت كانالهاي مورد نظر از LNB مناسب استفاده نمود و يا اينكه از LNB هاي Univesal استفاده كرد كه تمامي باند Ku را در دو پلاريزاسيون مي پوشانند.در شكل 6 دو نوع مختلف LNB را مشاهده مي كنيد. شكل الف، يك LNB از نوع باند C و شكل ب از نوع دو خروجي است كه توسط آن مي توان توسط يك آنتن بشقابي و يك LNB دو گيرنده ماهواره اي را تغذيه كرد.

مشخصه ديگر عدد نويز LNB مي باشد كه با علامت اختصاري N.F بر روي بدنه LNB

درج شده است. اين عدد نشاندهنده عملكرد LNB در مقابل نويز مي باشد كه هرچه مقدار آن كمتر باشد، بهتر است.

آخرين مشخصه LNB ها، فركانس نوسان ساز، محلي آن است. اين فركانس نشاندهنده ميزان كاهش فركانس در خروجي LNB نسبت به ورودي آن است و براي دريافت صحيح سيگنال مقدار آن بايد با تنظيمات فركانس LNB در گيرنده ماهواره اي يكسان باشد.

دستگاه گيرنده ماهواره اي :

سيگنال خروجي LNB توسط گيرنده دريافت مي شود و گيرنده از درون سيگنال دريافت شده، سيگنال صدا و تصوير را آشكار مي كند. براي دريافت صحيح كانالهاي مورد نظر، بايد مشخصات آنها وارد گيرنده شود كه اين مشخصات عبارتند از فركانس دريافت،‌نرخ سمبل FEC و قطبيت . لازم به ذكر است چنانچه آنتن به درستي تنظيم شده باشد، گيرنده ها، قابليت جستجوي اتوماتيك و شناسايي كانالهاي قابل دريافت را داشته و معمولاً نيازي به وارد كردن مقادير فوق نمي باشد. اما در صورتي كه پس از جستجوي اتوماتيك،‌كانال مورد نظر يافت نشد، مي توان با وارد كردن مشخصات دريافت، در صورتي كه سيگنال از قدرت كافي برخوردار باشد،‌آن را دريافت نمود.

راهنمايي هاي كلي براي دريافت سيگنالهاي ماهواره اي:

سيگنالهاي ماهواره اي مشابه سيگنالهاي مايكروويو مي باشند و براي دريافت آنها،‌فرستنده و گيرنده بايد در ديد مستقيم يكديگر باشند. وجود هر گونه مانعي در مسير آنتن گيرنده و ماهواره، موجب عدم دريافت سيگنال مي شود. سيگنالهاي ماهواره نمي توانند از موانعي چون چوب، ديوارهاي آجري و سيماني،‌فلز و يا حتي برگ درختان عبور كنند. بنابر اين مطمئن شويد كه هيچگونه مانعي بين آنتن گيرنده و ماهواره وجود ندارد.

تنظيم آنتن:

براي دريافت صحيح سيگنال ،‌آنتن بايد مستقيماً به طرف ماهواره قرار گيرد. جهت گيري صحيح آنت با دو مقدار زاويه آزيموت و زاويه فراز مشخص مي شود.آزيموت مقدار زاويه بين محور آنتن و سمت شمال و فراز،‌زاويه بين محور آنتن و سطح افق است. در شكل v زواياي. El. Az در شكل نشان داده شده است. اگر نقطه دريافت در نيمكره شمالي زمين باشد، براي دريافت ماهواره هاي مختلف،‌اگر طول جغرافيايي ماهواره با طول جغرافيايي نقطه دريافت يكسان باشد،‌جهت گيري زاويه آزيموت به سمت جنوب بوده و زاويه فراز حداكثر مقدار خود در آن نقطه را دارد. براي ماهواره هايي كه موقعيت شرق نسبت به نقطه دريافت قرار مي گيرند، هر چه اختلاف طول جغرافيايي ماهواره و نقطه دريافت بيشتر شود، جهت گيري آنتن بيشتر به سمت شرق متمايل شده و زاويه فراز كاهش پيدا مي كند(جهت آنتن به افق نزديكتر مي شود) و براي ماهواره هايي كه در موقعيت غرب نسبت به نقطه دريافت قرار مي گيرند، هر چه اختلاف طول جغرافيايي ماهواره و نقطه دريافت بيشتر شود، جهت گيري آنت بيشتر به سمت غرب متمايل شده و زاويه فراز كاهش پيدا مي كند( جهت آنتن به افق نزديكتر مي شود) اگر نقطه دريافت در نيمكره جنوبي قرار داشته باشد، جهت گيري آنتن به سمت شمال مي باشد و تغييرات زاويه هاي فراز و آزيموت مشابه حالت حالت قبل مي باشد.

همچنين براي دريافت سيگنال از يك ماهواره ثابت هر چه بر روي زمين به سمت شرق حركت كنيم (طول جغرافيايي بيشتر) زاويه ، Az به سمت غرب متمايل مي شود. و از طرف ديگر هر چه عرض جغرافيايي بيشتر شود( حركت به سمت شمال در نيمكره شمالي و حركت به سمت جنوب در نيمكره جنوبي بر روي زمين) زاويه El. كاهش پيدا مي كند. البته مقدار زاويه El.Az در مكانهاي مختلف متفاوت است؛ در جدولهاي پيوست مقدار اين دو زاويه براي چند ماهواره مختلف و پايتخت كشورهاي جهان محاسبه شده است.

در بخش دوم شبكه هاي ماهواره اي ايران و نقاط پوشش ماهواره هاي مربوط قرار دارد.

اطلاعات مربوط به شبكه هاي استاني نيز در نظر گرفته شده است.

با حضور ریاست سازمان صدا و سیما و معاونت توسعه و فناوری رسانه و جمعی از مدیران، سیستم آپلینک (1+3) مرکز قم در سیزدهم شهریور ماه جاری افتتاح شد.
به گزارش روابط عمومي معاونت توسعه و فناوری رسانه،این سیستم قابلیت ارسال سه سیگنال بر روی ماهواره Asia Sat 3S را دارد.سیستم آپلینک (1+3)مرکز قم از سه قسمت مانیتورینگ ، ارسال و دریافت تشکیل شده است. در این سیستم، ابتدا، سیگنال های ورودی بصورت دیجیتال، پردازش شده و بعد ازعمل فشرده سازی، بر اساس فرکانس تخصیص یافته، به ماهواره مربوطه ارسال می شود.
سیستم آپلینک (1+3)علاوه بر شبکه استانی قم، شبکه های استانی اراک و همدان را که از طریق فیبر نوری به ورودی آن وارد می شوند، را از طریق ماهواره ارسال می کند.
شایان ذکر است؛ با نصب و راه اندازی این آپلینک، همه ایستگاههای کشور و کشور های شرق آسیا قادر به دریافت سیگنال های مذکور می باشند.تمامی مراحل نصب، کابل کشی راکها و تست سیستم توسط کارشناسان گسترش خطوط ارتباطی انجام شده است .

New Downlink Freq: 12654-vertical-5590-3/4

شبکه های قزوین و گیلان

اطلاعات ايستگاههای گيرنده زمينی  سازمان فضايي ايران که در مرکز فضايي ماهدشت واقع شده اند، به صورت زير ليست می گردند:
1- ايستگاه گيرنده زمينی و دريافت اطلاعات ماهواره ای (HRPT)

این ايستگاه در سال 1375 نصب و از سری ماهواره های NOAA درمد HRPT اطلاعات دريافت می کند. اين ايستگاه در طول روز قادر به دريافت اطلاعات از 3 سری ماهواره به نامهای NOAA17،NOAA18 و NOAA19می باشد. در ماهواره های NOAA، ارسال اطلاعات در باند L انجام می گيرد. روزانه به طور کلی 3 الی 4 گذر از اطلاعات این ماهواره ها ثبت می گردد که اغلب پوشش کامل ایران و یا بخش قابل توجهی از آن را داراست. محدوده گذرهای ارسالی از ماهواره های NOAA، از سمت شمال تا شمال دریای خزر، از سمت جنوب تا شمال شرقی آفریقا، از سمت شرق تا غرب هند و از سمت غرب تا بخش کوچکی ازشرق اروپا را شامل می گردد. اما بدلیل حرکت وضعی زمین و حرکت قطبی ماهواره، تنها بخشی ازاین محدوده در هر گذر دریافت می گردد. از هر گذر دریافتی درطول همان روز اطلاعات QL و MAP ایران (تصوير منطقه ای ايران) آن تهیه شده و اطلاعات خام، QLوMAP ها روی DVD ذخیره و جهت سفارش کاربران به بخش آرشیو سازمان تحویل می گردد.

سنجنده ماهواره های NOAA ،AVHRR3 ناميده می شود که در 6 باند رادیومتری از سطح زمین اقدام به تصويربرداری نموده و اطلاعات را به ايستگاههای اخذ مخابره می کند. قدرت تفکیک مکانی این سنجنده 1/1 کیلومتر می باشد. با استفاده از تصاوير اين سنجنده، درک ما از اتفاقات، تغیيرات و فرایندهای جهانی بر روی خشکی، اقیانوسها، دمای سطحی(حرارت سطح دریاها و زمين) و مرزهای مختلف (آب و دریا و یخ و برف) افزایش می یابد. آنتن ايستگاه گيرنده، با دارا بودن 8/1 متر قطر، توانايي حرکت در 2 محور مختلف را دارد. بلوک دیاگرام سخت افزاری این سیستم در زير نشان داده شده است.

2- ايستگاه گيرنده چند منظوره (Uniscan)

این ايستگاه در سال 1380 نصب و اطلاعات سنجنده MODIS ماهواره TERRA را تا بحال دريافت می کند. در سال 1382 ايستگاه مذکور با هدف ارتقاء و افزايش سطح دريافت اطلاعات ماهواره ای، با نصب تجهيزات خاص قادر به دریافت تصویر از سنجنده های WIFS، LISS و PAN سری ماهواره های IRS-1C کشور هند، گردید. این ايستگاه اطلاعات را در باند X ارسال می کند. روزانه به طور متوسط 2 گذر از MODIS دریافت می گردد. این ماهواره هر دو روز یک پوشش کامل از اطلاعات کره زمین را که حاوی 36 باند می باشد به زمین مخابره می نماید. تصاوير اين سنجنده نيز همانند سنجنده AVHRR جهت مطالعات خشکی، اقيانوس شناسی، آشکارسازی تغييرات، تاثیر پوشش ابرهای ضخیم بر میزان تشعشعات خورشیدی جذب شده توسط زمین و تعيين درجه حرارت خشکی و سطح آبها مناسب است. توان تفکیک مکانی این سنجنده در باندهای 1و 2، 250متر و درباندهای 3تا 7 ،500 متر و در باندهای 8 تا 36 ،در حدود یک کیلومتر می باشد.

پوشش آنتن این ايستگاه که 65/3متر قطر دارد، 1600 کیلومتر بوده و در سه محور مختلف حرکت می نماید. محدوده تصاویر دريافتی از این سنجنده در طول گذر، از سمت شمال تا شمال دریای خزر، از سمت جنوب تا شمال شرقی آفریقا، از سمت شرق تا غرب هند و از سمت غرب تا قسمتی از شرق اروپا را شامل می گردد. به دلیل حرکت وضعی زمین و حرکت قطبی ماهواره، همواره بخشی از این محدوده در هر گذر دریافت می گردد . پس از هر دریافت تصاوير خام به همراه QL آن بر روی DVD ذخیره و در نهایت تحویل بخش آرشیو سازمان می گردد. بلوک دیاگرام سخت افزار این ايستگاه در زير نشان داده شده است.

3- ايستگاه گيرنده اطلاعات ماهواره ای (FY2C)

نصب و راه اندازی این ايستگاه در مرکز فضائي ماهدشت در سال 1385 انجام گرفت و مأموریت آن، اخذ تصاویر از ماهواره FY2C چین می باشد. این ماهواره در سال 2004 میلادی به فضا پرتاب و در مدار GEO قرار گرفت. ااطلاعات ماهواره FY2C پس ازدریافت توسط چین به روش DVB-S برای ماهواره ASIASAT-4 در باند KU ارسال می کند. این ماهواره، که خود نیز GEO می باشد (در سال 2003 توسط آمریکا به فضا پرتاب گردید)، این تصاویر را بدون وقفه در باند C به آسیا و در باند KU به استرالیا ارسال می نماید. سنجنده این ماهواره SVISSR نام دارد که در 5 باند رادیومتری از زمین تصویر تهیه و ارسال می نماید. قدرت تفکیک مکانی این تصاویر برای باندهای مرئی، 25/1 کیلومتر و برای باندهای نامرئی، 5 کیلومتر است. آنتن این ماهواره 4/2 متر قطر داشته وثابت می باشد. این ماهواره در طول شبانه روز، 28 تصویر را به زمین ارسال می دارد که طول مدت هر اخذ، 25 دقیقه خواهد بود که طی آن یک پوشش اسکنی کامل از قرص زمین دریافت می گردد. در طی شبانه روز کليه تصاویر دریافت شده، بررسی و به انتخاب 2 صحنه از آنها ثبت، پردازش و تحويل می گردد. تجهیزات سخت افزاری این سیستم کوچک، شامل آنتن، LNB و یک کارت سخت افزاری است. بلوک دیاگرام نحوه دریافت اطلاعات این ماهواره و مشخصات کانالهای آن در زير نمایش داده شده است.

مشخصات کانال

نام کانال	مشخصات کانال	طول موج (ميکرومتر)	توان تفکيک فضائی (کيلومتر)
IR1	Long Wave Infrared	10/3~11/3	5
IR2	Split Window	11/5~12/5	5
IR3	Water Vapor	6/3~7/6	5
IR4	Medium Wave Infrared	3/5~4/0	5
VIS	Visible	0/55~0/95	1/25