تاریخچه ارتباطات ماهواره در ایران

تاریخچه ارتباطات ماهواره در ایران

بهره برداری از ارتباطات ماهواره ای در ایران با گشا یش نخستین ایستگاه زمینی در فاصله 55 کیلومتری همدان از مهرماه 1348 به منظور برقراری ارتباطات تلفنی , تلکس و تلویزیونی با کشور های اروپایی-آمریکایی آغاز شد.این ایستگاه زمینی که بعدها به شهید قندی تغییر نام یافت ابتدا مجهز به آنتن با قطر 30 متر و وزنی درحدود 380 تن بود.این ایستگاه در آغاز فعالیت , توانایی برقراری ارتباطات 8 کانال تلفنی و فرستادن و دریافت یک برنامه تلویزیونی از طریق ماهواره انتل ست را بر فراز اقیانوس اطلس داشت. به علت بیاز به ارتباط با کشورهایی آسیایی , در سال 1353 این ایستگاه به آنتن دیگری به قطر 30 متر و وزن 290 تن مجهز شد که ارتباط ماهواره ای با کشورهای آسیایی و دیگر کشور های اروپایی رااز طریق ماهواره انتل ست –که بر فراز اقیانوس هند قرار داشت برقرار می کرد. با گسترش ارتباطات ماهواره ای و به خاطر به کارگیری فناوری جدید در رفع نیازها , توسعه ارتباطات و کاربرد های مختلف آن , مرکز ارتباطات ماهواره ای بومهن و ایستگاه زمینی اصفهان توسط شرکت مخابرات در سال 1365 نصب و راه اندازی شد.در حا ل حاضر مرکز ارتباطات ماهواره ای بومهن, ایستگاه زمینی شهید قندی و ایستگاه زمینی اصفهان با داشتن آنتن های گیرنده و فرستنده مناسب , ارتباطات ماهواره های ایران را برقرار میکنند. به طور كلی یك سیستم ماهواره ای را در چهار بخش می توان مورد بررسی قرار داد.

1- بخش فضایی

ماهواره ها به عنوان یک تکرار کننده در فضا به کار می روند.آنها امواج فرستاده شده از ایستگاه زمینی را دریافت کرده, فرکانس آنها را تغیر داده یا تقویت کرده و سپس به منطقه پیش بینی شده می فرستد. عمر ماهواره ها معمولا بین 7 تا 10 سال است.یک ماهواره توسط سلول های جذب کننده انرژی خورشیدی تغذیه می شود و در هنگام خورشید گرفتگی باطری هایی را به کار می گیرد که عمر آن ها یکی از عوامل موثر در تعیین عمر ماهواره است. عامل دیگر در تعیین عمر ماهواره ها مقدار سوخت ذخیره شده در ماهواره است که برای مصرف در میکروموتورها است. میکروموتور ها به منظور اصلاح موقعیت ماهواره ها در مدار به کار می رود

2-بخش زمینی

بخش زمینی شامل ایستگاه های زمینی واجزای آن در زمین است. یکی از بخش های مهم درایستگاه زمینی آنتن است که درجه اهمیت آنتن ها بستگی به قطر آنتن و سایر استاندارد های مربوطه دارد.

3- ساختمان ماهواره ها

ماهواره ها از دو بخش تجهیزات مخابراتی و غیر مخابراتی تشکیل شده است. زیر سامانه های مخابراتی , آنتن ها و تکرار کننده ها هستند.در بخش مخابراتی , دستگاهی و جود دارد که وظیفه تکرار کننده های رادیوئی (رله) را انجام میدهد و ترانسپاندر نام دارد. ترانسپاندرها سیگنال های فرستاده شده از زمین را دریافت و پس از تقویت و تغیر فرکانس , آنها را به زمین میفرستند.آنتن های مربوط به این تراسپاندرها , به گونه ای طراحی شده اند که فقط بخش هایی از سطح زمین را که درون شبکه ماهواره ای قرار داردند, پوشش دهند. بخش غیر مخابراتی ماهواره ها که در واقع پشتیبانی فنی آن است شامل سامانه کنترل حرارتی , سامانه کنترل موقعیت و مدار, ساختمان مکا نیکی , سامانه منبع تغزیه و موتور اوج گیری است.

4- پوشش ماهواره ها

یکی از مهمترین مسائل طراحی سامانه های ماهواره ای , پوشش دهی ماهواره ای زمین است.برای طراحی بخش های مختلف سامانه ماهواره ای نظیر تعداد ماهواره ها یی که باید استفاده شود, انتخاب مدار, فرکانس و همچنین داشتن مقدار سطح پوشش دهی زمین ضروری است.وسعت سطح زیر پوشش ماهواره ها اصولا با ارتفاع آن ها , حداقل زاویه ارتفاع مجاز برای دیدن ماهواره توسط آنتن ایستگاه و همچنین پهنای پرتو آنتن ماهواره ارتباط دارد.

تمام سطح زمین غیر از قطبین را توسط سه ماهواره می توان پوشش داد و حداقل زاویه ای که آنتن های داخل این پوشش برای دیدن ماهواره لازم دارند ’حداقل زاویه ارتفاع’ می گویند. به طور کلی اندازه و شکل واقعی سطح زیر پوشش ماهواره توسط مشخصه آنتن ماهواره تعیین میشود. در این مورد چند نوع پوشش توسط ماهواره های ثابت امکان پذیر است:

4-1- پوشش عمومی : این نوع پوشش بزرگترین منطقه ممکن از سطح زمین را در بر می گیرد و برای دریافت آن انتن های بزرگ لازم است.

4-2- پوشش منطقه ای : بخشی از کره زمین را پوشش می دهد و سطح زیر پوشش آن از پوشش عمومی کمتر است.

4-3- پوشش نیم کره ای : بخشی از کره زمین که معمولا پوشش نیم کرهای را تشکیل میدهد و در شبکه انتل ست به کار رفته است.

4-4- پوشش نقطه ای : پوشش فقط بر روی یک کشور یا یک نقطه خاص متمرکز خواهد شد که در این حالت سیگنال دریافتی قوی تر بوده و دریافت آن با آنتن های کوچک امکان پذیر است.

4-5- پوشش شکل داده شده : در این حالت پرتو آنتن برای زیر پوشش قرار دادن کشور یا محلی مشخص از همان کشور خواهد بود و حتی میتوان یک کشور را از پوشش خود خارج کند.

تقسیم بندی ماهواره ها از لحاظ وزن:

1- ماهواره بزرگ : با وزن بالای 1000 kg . بیشتر ماهواره های مدار ثابت نسبت به زمین از نوع ماهواره های بزرگ هستند.

2- ماهواره متوسط : با وزن بین 500 تا 1000 کیلو گرم.

3- ماهواره کوچک : با وزن بین 100 تا 500 کیلو گرم.

4- ماهواره میکرو : با وزن بین 10 تا 100 کیلو گرم.این ماهواره ها به دلیل صرفه اقتصادی و امکان شبه سازی ماهواره بزرگ با آن ها , در زمینه های پژوهشی-آزمایشگاهی دارای کاربرد وسیعی هستند.همچنین برای ماموریت های هواشناسی , تقویت و پخش دوباره سیگنال ها, مخابرات, تلفن همراه و نقشه برداری از مناطق دور دست دارای توانایی های خوبی است.

5- ماهواره نانو : با وزن بین 10 کیلوگرم وکمتر و هزینه ساخت 1 میلیون دلار.
تاریخچه پیدایش ماهواره:
مدتها انسان در تلاش بود تا راه حل مناسب واقتصادی برای ارتباطات بین المللی ، منطقه ای و محلی بیابد تا اینکه در سال 1970 میلادی اولین ماهواره مخابراتی به فضا پرتاب شد ولی ارتباطات بین المللی از سال های قبل بعنی در سال 1850 بوسیله کابل تلگرافی زیر دریائی بین کشورهای فرانسه وانگلستان برقرار شد این روش ارتباط بیش از نیم قرن ادامه داشت تا در سال 1901 با استفاده از امواج و بهره گیری از امواج مخابراتی بی سیم آغاز گردید و25 سال بعد کشور انگلستان تکنولوژی ارتباطات با استفاده از امواج کوتاه رادیوئی را تکمیل کرد و پس از پایان جنگ جهانی دوم سیستم های انتقال از طریق شبکه مایکروویو بطور سریع توسعه یافت در سال 1965 یک سیستم انتقال بنام کابل هم محور تلفنی با چندین کانال بین آمریکا و اروپا (انگلیس) برقرار شد که در واقع یک قدم مهم در توسعه مخابرات بین المللی (راه دور) از نقطه نظر کیفیت وکمیت محسوب می شد در همان سال سرویس ارتباطات ماهواره ایی بین آمریکا و اروپا وبالعکس برقرار شد که تا بحال بهترین ومدرترین ارتباط بین المللی شناخته شده است.

کاربر ماهواره
امروزه موارد استفاده از ماهواره های مخابراتی و تاثیر فراوان آن بر زندگی انسانها گسترش قابل توجهی یافته است بطوریکه علاوه بر انتقال اطلاعات مختلف صدا و تصویر و . . . ، اخبار توسط ماهواره ها ، کاربردهای وسیع آن در زمینه کشاورزی ، تبلیغات ، هواشتاسی ، نجوم ، ترافیک دریائی و هوائی ، پست ، عکس برداری فضائی ، معادن ، اکتشافات ( نفت و گاز ) ، دور درمانی و مخابرات شامل تلفن و تلکس ، اطلاعات کامپیوتری (Data) و . . . از همه مهمتر برنامه های آموزشی نیز به سرعت رو به پیشرفت بوده و در جهت اهداف زیر مطرح می باشد.
1- جهش بخشیدن به تعلیم و تربیت در گروه های مختلف سنی
2- ارتقاء سطح تحصیلات در دبیرستان ها ، دانشگاهها و توسعه دوره های کوتاه مدت تحصیلی در صورت لزوم
3- تربیت معلم و آموزش های جدید برای تقویت کادر شاغل در نظام آموزشی
4- آگاهی بخشیدن به مردم درباره مسئولیت های اجتماعی وکشوری و تربیت یک جامعه مجهز به شناخت
5- به صورت سمینار در آوردن اخبار و اطلاعات ملی ، بین المللی و مباحث ایدئولوژیک
6- کمک به فعالیتهای ملی در زمینه تولید ، کشاورزی ، عمرانی ، بهداشتی و خانوادگی
7- تشویق مردم به سواد آموزی و حرفهای وکسب مهارتهای ضروری
8- وسعت دادن به سطح فکر ، قضاوت درست درباره موقعیت های زندگی و ایجاد رشد فکری با ایجاد تحرک برای بالا بردن آن
9- تمرکز توجه به مسائل ملی و اجتماعی و اقتصادی در رابطه با توسعه و تجدید سازمانهای ملی و بین المللی

انواع ماهواره ها از نظر کاربرد :
انواع ماهواره ها (قمرهای مصنوعی) از نظر نوع کاربرد در زیر آمده است
1- ماهواره های نظامی
2- ماهواره های جاسوسی
3- ماهواره های عکاسی
4- ماهواره های اطلاعاتی
5- رهگیری و جاسوسی مخابراتی
6- ناوبری
7- ماهواره های جاسوسی و نظارت دریائی نظامی
8- جاسوسی هشدار دهنده
9- استراق سمع الکتریکی
10- هواشناسی
11- علمی و نظامی
12- ماهواره های مخابراتی و نظامی . . .
ماهواره هایی نیز به عنوان تجاری و مخابراتی فعالیت می کنند که علاوه بر انتقال کانال تلفنی ، تلگرافی و . . . چند کانال تلوزیونی را نیز انتقال می دهند که بخشی از پهنای باند ترانسپوندر ماهواره به این موضوع اختصاص دارد.

ماهواره های غیر نظامی:
1- ماهواره های مخابراتی تا سرویس ثابت ، این سرویس ها ماهواره ایی بطور کلی شامل وارد زیر هستند:
ماهواره های شبکهجهانی اینتلست ، شبکه جهانی اینتر ااسپوتینگ ، شبکه جهانی اینمارست ، ماهواره های منطقه ایی نظیر پالایا ، عرب ست ، اوتل ست ، آیدان ، نوردیک و سرویس های منطقه ای محلی نظیر سی اس ژاپن (CS) آنیک کاندا ، اینتل ست هندوستان ، زهره ایران ( که متاسفانه طرح پرتاپ آن از سال 1372 مسکوت مانده است و اخیرا مسئولین ضرورت وجود ماهواره ایران را درک وبا کشورهای آسیایی ومنطقه ای طرح ساخت و پرتاب آن را تا سه سال دیگر وعده داده اند ) ، ماهواره های محلی استرالیا ، عربستان ، الجزایر ، فرانسه ، آمریکا و روسیه (وارث شوروی سابق)
2- ماهواره سیار هوانوردی
3- سیار دریانوردی
4- سیار زمینی
5- سیار به بخش صدا و تصویر
6- سرویس های ماهواره ای دریایی
7- سرویس های ماهوارهای برای اکتشافات زمینی و دریایی نظیر sea sat - land sat و . . .
8- سرویس های ماهواره ای جهت مقیاس اندازه گیری
9- سرویس ماهواره ای رادیو آماتوری
10- سرویس فرکانس استاندارد
11- سرویس جهت یابی رادیوئی
12- سرویس سیگنال زمانی (syncronize)
13- سرویس تحقیقات فضائی
14- سرویس عملیات فضائی
15- سرویس رادیو نجومی
16- سرویس ماهواره به ماهواره
17- سرویس ژئوفیزیک
18- سرویس محبط زیست
19- هواشناسی
20- سرویس اقیانوس شناسی
در سرویس هایی که ذکر شد ملاحظه می گردد که جهان چه استفاده گسترده ای از سیستم ماهواره ای می کند و چه نقش انکار نا پذیری در زندگی بشر امروزی دارد و ما باید در تلاش باشیم این فاصله را به حداقل برسانیم امروزه کاربرد تکنولوژی فضائی بسیار وسیع شده و نمی توان آن را در چند صفحه توضیح داد تا به حال هزاران ماهواره در زمینه های نظامی ، جاسوسی ، سری ، هوائی . . . به فضا پرتاب شده و می شود که اخبار برخی از آنها در رسانه های ارتباط جمعی منتشر نمی گردد.

مخابرات ماهواره ای

اساس مخابرات ماهواره ای به منظور دریافت تصاویر تلویزیونی بر مبنای ماهواره ایست که برنامه هایی را برای مناطقی از کره زمین( که توسط آنتنهای سطحی قابل پوشش نیست) رله مینماید. ماهواره هایی که برای این منظور به کار می آیند به طریقی در مدار خود قرار می گیرند تا همواره با سرعتی معادل سرعت زمین حرکت نموده و پیوسته بر روی نقاطی از زمین پایدار بمانند. در نتیجه این امکان را به وجود می آورد تا بتوان از آنتنهای گیرنده ای (آنتنهای بشقابی )که همواره بر روی مو قعیت خاصی مستقر شده اند استفاده نمود. بدین ترتیب هر آنتنی که در محدوده تشعشع ماهواره قرار داشته باشد میتواند اصوات و تصاویر را با کیفیتی بالا دریافت نماید. ماهواره های متعددی به منظور مخابره برنامه های تلویزیونی در نظر گرفته شده اند. این ماهواره ها در اصطلاح به نام ماهواره های مخابرات مستقیم مطرح گردیده اند. فرستنده چنین ماهواره هایی به حدی قوی ست که تنها با بشقابک های کو چکی می توان امواج ان را به راحتی در یافت نمود. بسیاری از کشور های اروپایی از جمله فرانسه/ آلمان(ایران!!) در صدد برنامه ریزی جهت ارسال ماواره های مخابرات مستقیم در مدار های متفاوتی به دور زمین هستند. البته انگلستان نیز طرحهایی در این زمینه در دست داشت که به دلیل مخارج بسیار بالای آن به فراموشی سپرده شد. تا زمانیکه ماهواره های مخابرات مستقیم هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته باشند نتیجتا دست اندرکاران از ظرفیت آزاد ماهواره های مخابراتی برای مخابره برنامه های تلویزیونی استفاده می نمایند.

فرستنده های اینگو نه ماهواره ها ضعیف تر از فرستنده های ماهواره های مخابرات مستقیم می باشند. ولی با استفاده از آنتن های بشقابی بزرگتر به قطر 1.8 متر می توان از قابلیت در یافت خوبی بر خوردار شد. در حال حاظر دو ماهواره از این نوع به منظور مخابره بر نامه های تلویزیونی برای نواحی غربی اروپا مورد استفاده می باشد. این دو ماهواره بر نامه های مخابراتی خود را بر روی 18 کانال مختلف که اکثرا به زبان انگلیسی ست ارسال می دارند. هر دو ماهواره از انواع ماهواره های مخابراتی هستند که به منظور بر قرار نمودن خطوط تلفن معمولی بین اروپا و آمریکا به کار می آیند. اخیرا سیستم جدیدی به نام سیستم NESAT توسط کار خانه NEC طراحی و ساخته شده که مزیت کاربردی ان در این است که با اتصال آن به تلویزیون های معمولی می توان از کانال های مختلف ماهواره ای استفاده نمود. اهمیت این سیستم به علت عدم نیاز به سیم کشی جهت دریافت برنامه های ماهواره ایست. به علاوه با کاربرد سیستم مد نظرنیاز به استفاده از سیستم های ماهوارهای مخابرات مستقیم برای بر نامه های تلویزیونی منتفی می شود. سیستم از مزایا و مشخصات میژه ای بر خوردار است که این عوامل می توانند موجب شوند تا این پدیده نوظهور به سادگی در رقابت با هر گو نه وسایل مشابهی همچنان در زمینه تغذیه بر نامه های تلویزیونی پیش تاز بوده و با استاندارد های بالای بازار های انگلیس و کل ارو پا هماهنگ بوده و مورد استقبال چشمگیر واقع شود. سیستم NESAT از سه قسمت عمده تشکیل یافته است: آنتن بشقابی / مبدل نویز پایین و تیو نر داخلی .
البته در حال حاضر به منظور نصب سیستم نامبرده باید از مجوز قانونی بهره مند بود . لیکن پیش بینی می شود که در آینده نزدیک امکانات و ازادی بیشتری برای نصب و کاربر خانگی سیستم فوق فراهم آید. به همین شکل بسیاری از قوانین مربوط به مخایرات تلویزونی حاضر در گذشته ای نه چندان دور محدو دیت بیشتری برای استفاده کنندگان آن اعمال می نمود و ابن در حالی بود که استفاده از مخاربرات ماهواره ای در آن لحظه خوابی بیش قلمداد نمی شد!!

مزایای مخابرات ماهواره ای

بنابراین ماهواره جاهای خالی عظیمی را پر کرده است بطوریکه

توانایی ارسال با ظرفیت های بالایی را به فواصل دور بر روی

خشکی یا آب دارا می باشد. همچنین به علت هندسه ی منحصر به

فردش، محیط ارتباطات ماهواره ای ذاتاً یک محیط پخش با توانایی

طبیعی جهت ارسال همزمان از یک نقطه به یک تعداد اختیاری از نقاط

دیگر، در حوزه ی پوشش ماهواره می باشد.

برخی از مزایای شاخص ارتباطات ماهواره ای وقتی با دیگر سیستم

های تک پخش کننده دوباره مقایسه می شود، به طور خود کار مشخص

می گردند. اول این که پخش کننده های دوباره ی ماهواره ای ذاتاً از

نوع پخش در حوزه ی وسیع هستند. یعنی یک نقطه به چند نقطه،

درصورتی که تمام پخش کننده های دوباره ی زمینی، نقطه به نقطه

هستند. دوم اینکه مدارهای ماهواره ای می توانند به سرعت نصب

شوند. همین که ماهواره در موقعیت باشد، ایستگاه های زمینی می

توانند نصب شوند و ممکن است ارتباط، ظرف چند روز یا چند ساعت

برقرار گردد. بنابراین یک ایستگاه ممکن است به طور نسبتاً سریع از

محلی جابجا شده و در جای دیگر دوباره نصب شود. مدارهای زمینی

از هر نوع که باشند، زمانی را جهت نصب نیاز دارند. مزیت سوم

اینست که ارتباطات سیار به راحتی توسط مخابرات ماهواره ای قابل

حصول است و اصولا مخابرات ماهواره ای انعطاف پذیری منحصر به

فردی در ارتباط بین وسایل نقلیه ی متحرک دارد. بنابراین ماهواره،

یک جایگزین برای رادیوی موج کوتاه در این زمینه خاص شده و

مزایای قابل اطمینان مهمی دارد(شبکه های زمینی ممکن است ارتباط

بین وسایل نقلیه را توسط رادیوهای سلّولی برقرار کنند).

مخابرات ماهواره ای، دارای مزایای اقتصادی نیز می باشد. هزینه

های ماهواره مستقل از فاصله هستند، درصورتی که هزینه های شبکه

های زمینی متناسب با فاصله اند. گذرگاه فاصله در جائیکه هزینه ها

برابر باشند، به طور نسبی توسط ماهواره خیلی بهتر است. باوجود

این، پس از پرتاب و در مدار قرارگرفتن ماهواره، هر گاه تعمیر نیاز

باشد، تقریباً غیرممکن است و به علاوه تجهیزات(ماهواره) در معرض

فشارهای محیطی شدیدی هستند. در مقایسه با کابل فیبر نوری،

ارتباطات ماهواره ای از نظر کیفیت سیگنال ارسالی برتری داشته و

محل ایستگاه های ارسالی و دریافت اطلاعات، مستقل از فاصله هستند.

همین که دو ایستگاه از نظر جغرافیایی در داخل حوزه ی پوشش

تشعشع آنتن ماهواره قرارگیرند، آن دو ایستگاه ارسال اطلاعات با

کیفیت یکسان خواهند داشت، خواه از هم 60 کیلومتر و یا 2000

کیلومتر فاصله داشته باشند. برای ارتباطات نواحی دور در دشت ها،

که دارای مسیرهای باریک هستند و همین طور در نواحی کوهستانی،

مخابرات ماهواره ای تنها راه با صرفه است. به طور مشابه، در

فعالیت های جستجو، امداد و ناوبری، ماهواره ها مزایایی عرضه می

کنند که هیچ سیستم دیگری نمی تواند عرضه کند.

تاریخچه ارتباطات ماهواره در ایران

مزایای مخابرات ماهواره ای

مطالب مشابه :

سیستم عامل آندروید چیست ؟

تاریخچه ارتباطات ماهواره در ایران

آموزش فتوشاپ:ساخت شعله گاز: