Как работает система

Как работает система

В этом разделе рассматриваются принципы функционирования системы передачи данных со спутника, рассказывается, как транслируется сигнал, какие преимущества это дает и какие ограничения накладываются. После прочтения раздела пользователь будет четко понимать, в чем суть спутникового телевидения.

Для приема сигнала со спутника недостаточно установить у себя тарелку, комплект аппаратуры состоит из трех основных элементов: антенна, конвертер, ресивер. Принцип работы схож с работой обычной телевизионной антенны. Разница лишь в том, что в роли телевышки здесь выступает спутник, и сигнал от него идет не аналоговый, а цифровой (поэтому и приходится кроме антенны платить еще и за конвертер с ресивером). Правда, необходим и еще один компонент – спутник, но покупать его, естественно, не нужно.

Подробнее каждую из составляющих системы спутникового телевидения рассмотрим позже, а пока посмотрим на все это издалека. Все знают из школьной программы, что наша планета находится в непрерывном движении и вращается с определенной постоянной скоростью. Другие небесные тела также все время перемещаются друг относительно друга. В результате у каждого здравомыслящего человека возникает вопрос: почему тарелка смотрит всегда в одну точку, если Земля все время вращается и сдвигается относительно спутника.

Многие планеты имеют спутники (здесь подразумевается небесное тело, а не устройство для передачи данных), которые вращаются вокруг них с разной скоростью. Хорошим примером может служить Солнечная система, где период обращения планеты вокруг Солнца тем больше, чем дальше расположена планета от центра системы. Еще более пятидесяти лет назад, в 1945 году, Артур Кларк, писатель-фантаст и ученый писал в своих трудах, что если удастся расположить спутник на определенной высоте над экватором, то он будет двигаться с той же угловой скоростью, с какой вращается планета. Другими словами, спутник будет все время находиться над одной и той же точкой нашей планеты. Земля делает полный оборот вокруг оси за 24 часа, значит, она имеет угловую скорость вращения, равную 15 градусам в час. Таким образом, если определить высоту, на которой спутник будет вращаться со скоростью 15 градусов в час относительно центра своей траектории, то можно будет сделать так, чтобы этот спутник «завис» над Землей (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Разная угловая скорость вращения тел

Такая орбита расположена на высоте (расстоянии от Земли) порядка 36 000 километров, она получила название геостационарной. На этой орбите спутник имеет период обращения 24 часа, как и у Земли, а значит, остается неподвижным относительно земного наблюдателя.

С одним из вопросов разобрались, теперь вы знаете, почему спутники находятся в одной и той же точке относительно Земли. Хотя это не совсем так, некоторое смещение все-таки имеется. Оно периодически корректируется с помощью специальных ракетных двигателей на спутнике. Срок жизни спутника обычно определяется запасом топлива, достаточным для поддержания его в нужной точке.

Сейчас телевизионные спутники в большинстве своем расположены именно на геостационарной орбите, то есть они геостационарны и «висят» в позициях, строго определенных международными соглашениями. Позиции спутников характеризуются градусами долготы того меридиана, над которым данная позиция находится, таких позиций несколько десятков. Самих же спутников, разумеется, больше. Часто бывает, что на одной позиции расположено сразу несколько спутников на расстоянии нескольких километров друг от друга. Например, на отрезке в 100 километров может быть расположено пять-шесть спутников. Такие скопления обычно называют группами. В качестве примера группы можно привести спутники Hot Bird, расположенные в позиции 13 градусов восточной долготы.

Естественно, использование спутника для переноса антенны довольно накладно, поэтому на один спутник ставят сразу несколько передающих антенн, которые направлены на разные географические регионы Земли. Обычно название луча определяется тем регионом, на который этот луч вещает. Например, европейский луч охватывает страны Центральной Европы, а ближневосточный – страны Ближнего Востока. Телевизионные компании снимают в аренду передатчики, установленные на спутниках, и с их помощью транслируют свои каналы на охватываемый лучом регион.