Comparação de sistemas de comunicação espacial

Amigos, como você já sabe, estamos a todo vapor preparando um novo projeto nerd - “Server in the Clouds 2.0” ou “Space Data Center”. Em poucas palavras: em 12 de abril, lançaremos um servochka feito em um balão de estratosfera a uma altura de cerca de 30 km, transmitiremos dados a ele através de um sistema de comunicação espacial e do servidor transmitiremos à Terra via rádio.

E hoje queremos falar sobre os três sistemas de comunicação espacial que estamos testando em nosso projeto - Iridium, GlobalStar e Gonets. Para fazer isso, montamos o equipamento receptor ao lado do servidor transcendental.



Breve histórico


Todos os três sistemas descritos foram criados e implantados aproximadamente ao mesmo tempo na década de 1990. O Iridium americano deles não é apenas o mais antigo por design (trabalho iniciado em 1990), mas também o maior - foi originalmente planejado o lançamento de 77 satélites, o que corresponde ao número atômico de irídio, mas hoje 66 satélites (+ 9 de backup) estão operando em órbita. A operação comercial do sistema começou em 1998. Em apenas um ano, a empresa conseguiu falir e, em 2000, seus ativos foram comprados por uma empresa que agia no interesse do Departamento de Defesa dos EUA. Em 2001, a operação comercial recomeçou; em 2009, o proprietário da Iridium mudou novamente. Desde então, essa rede de comunicações via satélite está bastante viva e bem.

A GlobalStar também estava sediada nos EUA, embora empresas da França, Inglaterra, Alemanha e Coréia do Sul participem do projeto. Eles começaram a implantar a constelação de satélites em 1998 e, em 2000, o GlobalStar foi colocado em operação comercial. A falência também não pôde ser evitada aqui: a rede mudou de proprietário no início dos anos 2000. Hoje, 48 satélites GlobalStar (+ 4 de backup) estão operando em órbita.

O sistema russo “Messenger” não é um projeto privado, mas estadual. Começou a ser desenvolvido em 1989 e o lançamento dos primeiros satélites começou em 1996. Inicialmente, foi planejado que a constelação consistisse em 24 satélites, mas hoje apenas 12 estão em operação e nos próximos anos está previsto o lançamento de mais algumas dezenas de satélites, incluindo a substituição de satélites obsoletos.

Recursos e Recursos


Irídio


O Iridium possui a maior cobertura com as maiores taxas de dados. Seus satélites giram em torno da Terra a uma altitude de 780 km em órbitas, com uma inclinação de 86,5 o , e cobrem toda a superfície do planeta, de orelha a orelha em pólo.


Agora, a taxa de transferência de dados atinge idealmente 352 Kbps para o Iridium e, até o final do ano, eles planejam aumentá-la para 704/352 Kbps (recepção e transmissão). Mas os valores reais, é claro, são mais baixos. Ao se comunicar com a voz, a qualidade do som não é muito boa, é observada distorção.



O Iridium suporta comunicação direta entre satélites, de modo que o sistema possa dispensar numerosas estações de gateway em diferentes países para transmitir dados à Internet e à rede telefônica fixa, ao contrário do GlobalStar, e transferir todo o tráfego através da rede de satélite para a estação de gateway principal localizada nos EUA. No entanto, provavelmente, para a confiabilidade da comunicação, estações de gateway ainda estão sendo construídas, embora nem tanto.

Os telefones da Iridium são alguns dos mais caros do mercado, embora sejam diferentes em equipamentos e recursos avançados. Estão disponíveis modems celulares e dispositivos celulares para comunicação de texto (muito mais baratos que a comunicação de voz). Para transferir dados pelo Iridium, além do telefone, você precisa de um computador no qual o software proprietário do Iridium Data Kit esteja instalado. Os serviços de comunicação nesta rede de satélites são mais altos que os concorrentes. Por exemplo, um comprovante anual de 250 minutos na Federação Russa - 28.700 rublos., Um comprovante de dois meses por 150 minutos em todo o mundo - 17.400 rublos. Nas tarifas pós-pagas, um minuto de conversa é de 58 rublos, o SMS é de 22 rublos, + uma taxa de assinatura de 12.000 rublos (menos de seis meses) e de 3100 rublos. (mais de seis meses). Além disso, a empresa ainda não concluiu acordos de roaming com ninguém; portanto, os cartões SIM das operadoras GSM não podem ser usados ​​em dispositivos Iridium, apenas os "nativos".

Globalstar


No GlobalStar, os satélites voam a uma altitude de 1400 km e têm uma inclinação orbital de 52 o . Os satélites não trocam dados entre si; portanto, o sistema também inclui uma rede de estações gateway, que são o elo de conexão entre os satélites de retransmissão, a Internet e a rede telefônica terrestre.

Os satélites Iridium são mostrados em vermelho, o GlobalStar em azul:


A cobertura de comunicações da GlobalStar é mais modesta - até 70 ° de latitude norte e sul, ou seja, as regiões polares não são cobertas por esta rede. No entanto, de acordo com as análises, a cobertura em outras latitudes é instável. Embora se o satélite estiver na linha de visão direta, você não terá problemas de comunicação. A velocidade de transferência de dados da GlobalStar é menor que a do Iridium, mas a qualidade do som durante a comunicação de voz é comparável à de um telefone celular.



Formalmente, a rede suporta os padrões CDMA e GSM, mas, na prática, nem todas as estações de gateway funcionam com GSM, embora isso não seja relevante para o nosso país. Na maioria dos países, você pode inserir cartões SIM de operadoras móveis "comuns" em telefones compatíveis com o GlobalStar. Os dispositivos para GlobalStar são visivelmente mais baratos que para Iridium. À venda, existem telefones com vários graus de avanço, um dispositivo para comunicação de texto com teclado mecânico, pontos de acesso, rastreadores para instalação em veículos ou uso pessoal e muito mais. Não há taxa de assinatura e os serviços de comunicação custam menos que o Iridium: por exemplo, um pacote de chamadas na Federação Russa por seis meses e 250 minutos - 9.800 rublos, em tarifas pós-pagas a um minuto a partir de 44 rublos, SMS - 4 rublos, acesso à Internet - a partir de 13 esfregar.

O mensageiro


Os satélites deste sistema giram em torno do planeta a uma altitude de 1.500 km em órbitas com uma inclinação de 82,5 o . Como resultado, a superfície da Terra está cheia, mas não ao mesmo tempo.


No território da Rússia, três estações de gateway foram construídas (e uma é planejada) que conecta a constelação de satélites à Internet.



É curioso que o “Messenger” não concorra com outros sistemas no campo das comunicações de voz. Em vez disso, o projeto russo é especializado em mensagens de texto. Para fazer isso, você precisa adquirir um dispositivo e antena de assinante e conectar um smartphone, laptop ou computador de mesa a eles. Em resumo, o sonho do introvertido é que toda a comunicação é apenas na sala de bate-papo e não há chamadas inesperadas para você.



O Messenger também oferece serviços de comunicação M2M para monitoramento automático do status e telemetria de vários objetos, estacionários e móveis.



E mais serviços adicionais, como retransmitir as coordenadas geográficas de transporte e enviar alertas.

Os serviços de comunicação na rede são pagos com base em uma taxa mensal - de fato, são pacotes mensais pré-pagos de kilobytes de tráfego. Por exemplo, com uma taxa mensal zero, eles cobram 26 rublos cada. para cada kilobyte de dados transferidos e há vários pacotes de 470 rublos. (30 Kb) até 8 650 rublos. (2.000 Kb). Mais 10 rublos para cada mensagem enviada para as redes celulares da Federação Russa. Cada kilobyte acima do limite é pago separadamente, de 11 a 26 rublos.

O que devemos escolher?


Nossos hoteleiros têm o seguinte: equipar um servidor "altíssimo" com um rastreador para rastrear a localização e um módulo para troca de dados via satélite. Teoricamente, esses recursos podem oferecer todas as três redes. Já compramos os modems Iridium e GlobalStar, e o dispositivo do "Messenger" está chegando. Definitivamente, falaremos mais sobre nosso sistema de comunicação em uma das futuras publicações.



Enquanto isso, convidamos você a participar de nosso experimento, adivinhar o ponto de contato da sonda e ganhar o prêmio principal - uma viagem a Baikonur.

Não desconecte!

Source: https://habr.com/ru/post/pt446708/


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