Tính toán đường truyền trong các hệ thống thông tin vệ tinh ở Việt Nam

Tính toán đường truyền trong các hệ thống thông tin vệ tinh ở Việt Nam Tính toán đường truyền trong các hệ thống thông tin vệ tinh ở Việt Nam Tính toán đường truyền trong các hệ thống thông tin vệ tinh ở Việt Nam luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

******

H ọ và tên tác giả luận văn Nguy ễn Hòa Bình

ĐỀ TÀI LUẬN VĂN:

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN TRONG CÁC HỆ

Chuyên ngành: K ỹ thuật điện tử-viễn thông

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Ph ạm Công Hùng

M ỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 4

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC BẢNG BIỂU 10

DANH MỤC HÌNH VẼ 10

LỜI MỞ ĐẦU 12

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH THÔNG TIN VỆ TINH 13

1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh 13

1.2.Đặc điểm của thông tin vệ tinh 13

1.3.Tình hình sử dụng các dịch vụ vệ tinh ở Việt Nam 15

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH VINASAT-1 24

2.1.Thông số kỹ thuật cơ bản của vệ tinh Vinasat-1 24

2.2.Trạm mặt đất 41

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG TRUYỀN TRONG HỆ THỐNGTHÔNG TIN VỆ TINH VINASAT -1 55

3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán 55

3.2 Phân tích đường truyền hướng phát 56

1.3.1 Hệ thống truyền dẫn IP qua vệ tinh băng rộng ở Việt Nam 15

1.3.2 Hệ thống IPSTAR 16

1.3.3 Vệ tinh Vinasat1 và Vinasat 2 22

2.1.1 Phân hệ tải 25

2.1.2 Phần thân (BUS) 33

2.2.1 Anten trạm mặt đất 42

2.2.2 Bộ khuyếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) 43

2.2.3 Bộ đổi tần FC (FREQUENCY CONVERTER) 44

2.2.4 Bộ khuyếch đại công suất cao HPA (High Power Amplifer) 47

3.2.1 Hệ số tăng ích anten G (Gain) 56

3.2.2 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) 58

3.2.3 Mật độ thông lượng công suất (W) 59

3.2.4 Khoảng các từ trạm mặt đất đến vệ tinh (d) 60

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tuyến truyền dẫn 60

3.4 Các thông số của vệ tinh 69

3.5 Phân tích đường truyền tuyến xuống 70

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN SÓNG TRÊN VỆ TINH VINASAT- 1 74

4.1.Tính toán đường truyền sóng trên vệ tinh Vinasat-1 74

4.2 Quy trình thực hiện 75

4.3 Hệ thống mô phỏng tính toán đường truyền tối ưu 81

4.4 Tính toán cho khách hàng Hoàng Long của Vinasat -1 83

KẾT LUẬN 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

PHỤ LỤC 1 87

PHỤ LỤC 2 91

3.3.1 Suy hao không gian tự do 61

3.3.2 Suy hao tầng khí quyển 62

3.3.3 Suy hao do mây và mưa 63

3.4.1 Bộ phát đáp vệ tinh 69

3.4.2 Điểm hoạt động bộ phát đáp 69

3.5.1 Hệ số phẩm chất (G/T) 70

3.5.2 Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) 71

3.5.3 Tỷ số sóng mang trên mật độ phổ công suất tạp âm (C/N0) 72

3.5.4 Năng lượng bít trên mật độ phổ công suất tạp âm (Eb/N0) 72

3.5.5 Tỉ số sóng mang trên tạp âm (C/N) 73

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Nguyễn Hòa Bình - học viên lớp Cao học Kỹ thuật điện tử 1 - Khoá

2009 - Khoa Điện tử viễn thông- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan bản luận văn thạc sỹ khoa học này do tôi tự làm, không sao chép nguyên bản của ai Các nguồn tài liệu là do tôi thu thập và dịch từ các tài liệu chuẩn nước ngoài Số liệu trong bản luận văn này là số liệu thực tế, không bịa đặt

Nếu có bất cứ sai phạm nào tôi xin chịu trách nhiệm trước hội đồng tốt nghiệp

và nhà trường

Học viên cao học:

Nguyễn Hòa Bình

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CDMA Code Division Multiplexed

Access

Đa truy nhập phân chia

theo mã

CT&R Command, Telemetry And

EIRP Equivalen Isotropic Radiated

Power

Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương

GN&C Guidance, Navigation And

Internet

Klytron

LCA Linearized Channel

Amplifiers

Bộ khuyếch đại kênh tuyến

tính

LTWTA Linearized Traveling Wave

dẫn

chỉ mạng

NSSK North South Stationkeeping Trạm giữ theo hướng Bắc-

Nam

Division Multiplexing

Đa truy nhập tần số trực

giao

PSK Phase Shift Keying Chuyển dịch khóa pha

SCPC Single Channel Per Carrier Một kênh đơn trên một sóng

theo thời gian

Amplifier

Bộ khuyếch đại đèn sóng

chạy

Protocol

Giao thức truyền thông không đáng tin cậy

VSAT Very Small Aperture Terminal Trạm mặt đất vệ tinh anten

cỡ nhỏ

TOLL

Turbo Product Code Orthogonal Frequency Multiplexed L-code

Hướng từ trạm chủ đến

tr ạm con dùng phương pháp ghép kênh phân chia t ần số

tr ực giao mã hoá Turbo

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1: Phân bố tần số cho băng Ku 26

Bảng 1 2: Phân bố tần số băng C 27

Bảng 1 3: Suy hao khí quyển theo tần số 62

Bảng 1 4: Lượng mưa tương ứng với tổng thời gian suy giảm tín hiệu do mưa trung bình trong năm 64

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 1: Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR -1 18

Hình 1 2: Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR -1 tại Việt Nam 20

Hình 1 3: T hiết bị outdoor và indoor 21

Hình 2 1: Mô hình vệ tinh Vinasat -1 25

Hình 2 2: Mô hình bố trí các anten phía đông và phía tây 27

Hình 2 3:Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin ở băng Ku 28

Hình 2 4 : Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin băng C 29

Hình 2 5: Vùng ph ủ sóng băng Ku 30

Hình 2 6 : Vùng bao ph ủ các thành phố trên băng Ku 31

Hình 2 7: Vùng ph ủ sóng của băng C 32

Hình 2 8 : Vùng ph ủ sóng các thành phố của băng C 33

Hình 2 9 : Sơ đồ khối chức năng phần thân BUS 34

Hình 2 10 : Giới hạn các khoảng nhiệt độ trong quá trình điều khiển vệ tinh 38

Hình 2 11 : Cấu hình trạm mặt đất 42

Hình 2 12: Bộ hạ tần kép băng C độ rộng IF = 36 MHz 47

Hình 2 14 : Cấu trúc bộ TWTA 50

Hình 2 15 : Đặc tuyến công suất 51

Hình 2 16 : Một số dịch vụ vệ tinh 54

Hình 3 1 : Cấu hình một tuyến 55

Hình 3 2 : Lượng mưa trung bình (mm/h) của các vùng trên thế giới 63

Hình 3 3 :Lượng mưa r 0.01 vượt quá 0.01% của một năm trung bình 65

Hình 3 4 :Toán đồ xác định suy hao trên một đơn vị chiều dài trong mưa γ R (dB/Km) 66

Hình 3 5 : Tính suy giảm do mưa của CCIR 67

Hình 4 1 : Mô hình bài toán tính toán đường truyền tối ưu 74

Hình 4 2 : Giao diện chính của hệ thống 81

Hình 4 3 : Giao diện kết quả 82

Hình 4 4 : Giao diện khuyển nghị khách hàng 83

LỜI MỞ ĐẦU

Do nhu cầu dịch vụ viễn thông băng rộng và sự tăng trưởng như vũ bão của Internet, kinh tế càng phát triển, nhu cầu các dịch vụ càng phát triển nhanh, trong đó có dịch vụ viễn thông; nên việc phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông quốc gia là hết sức quan trọng Để đáp ứng nhu cầu của một nền kinh tế mở, việc đầu tiên là phải gắn vai trò phương tiện giao tiếp với nhiệm vụ mở rộng giao thương kinh tế của các vùng miền Trong đó, ngành Viễn thông có vai trò làm cầu nối các vùng miền kinh tế với thế giới bên ngoài Do đó cần xây dựng các dịch vụ dựa trên nền công nghệ hiện đại, có giá thành thấp và làm tăng giá trị lợi nhuận của doanh nghiệp Các hệ thống thông tin vệ tinh ra đời giúp cải thiện được yêu cầu của con người đó là hệ thống IPSTAR băng rộng đa dịch

vụ, hiện đại là công nghệ có thể đáp ứng yêu cầu nói trên với chất lượng dịch

vụ cao, hiệu quả kinh tế lớn Đặc biệt là sự kiện tháng 4 – 2008, Việt Nam đã đưa thành công vệ tinh Vinasat – 1 lên quỹ đạo và góp phần làm hoàn thiện hạ tầng viễn thông của Việt Nam và tiến tới sẽ phóng vệ tinh Vinasat -2 vào năm

2012 Việc nghiên cứu những vấn đề lý thuyết, các ứng dụng của hệ thống IPSTAR và vệ tinh Vinasat -1, đặc biệt đưa ra việc tính toán đường truyền để cải thiện chất lượng khi truyền qua vệ tinh giảm thiểu việc gây nhiễu cho vệ

tinh lân cận có ý nghĩa quan trọng trong việc khai thác và vận hành các hệ thống thông tin vệ tinh của Việt Nam Trước yêu cầu đó, đề tài “Tính toán

chọn để nghiên cứu Nội dung đồ án gồm :

Chương I: Tổng quan về tình hình thông tin vệ tinh

Chương II: Hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat -1

Chương III: Thiết kế đường truyền trong thông tin vệ tinh Vinasat -1 Chương IV: Tính toán đường truyền sóng trên vệ tinh Vinasat -1.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH THÔNG TIN VỆ TINH

1 1 L ịch sử phát triển hệ thống thông tin vệ tinh

Một hệ thống truyền tin sử dụng bộ chuyển tiếp đặt trên vệ tinh nhân tạo của

quả đất được gọi là hệ thống truyền tin vệ tinh hay còn gọi là thông tin vệ tinh

Hiện nay đã có rất nhiều vệ tinh viễn thông trên bầu trời phục vụ các dịch vụ

vệ tinh Syncon 2 ở quỹ đạo địa tĩnh Việt Nam đã phóng thành công vệ tinh Vinasat -1 vào năm 2008 và đưa vào sử dụng một cách hiệu quả, chính vì thế

sự ra đời của Vinasat – 2 vào 2012 đánh dấu sự phát triển vượt trội của các

dịch vụ truyền tin ở Việt Nam

1.2 Đặc điểm của thông tin vệ tinh

Vệ tinh được phóng vào vũ trụ với quỹ đạo cho trước Vệ tinh sẽ khuyếch đại sóng vô tuyến điện nhận được từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các trạm mặt đất khác Vệ tinh chuyển động khác nhau khi quan sát từ

mặt đất, nó phụ thuộc vào quỹ đạo bay của vệ tinh Vệ tinh phân ra thành hai

loại: vệ tinh quỹ đạo thấp ( quỹ đạo không địa tĩnh) và vệ tinh địa tĩnh

- Vệ tinh quỹ đạo thấp: Là vệ tinh nhìn từ mặt đất nó chuyển động liên

tục, thời gian vệ tinh chuyển động một vòng trên quỹ đạo của nó khác với chu

kỳ quay của trái đất xung quanh trục của mình Các quỹ đạo thấp có hình

(Medium Earth Orbits) ở độ cao 10000 -20000 km; quỹ đạo cực… Ưu điểm

của các hệ thống thông tin dung ở các quỹ đạo này là : giảm thời gian trễ, có

thể thông tin đến bất cứ nơi nào trên trái đất

- Vệ tinh địa tĩnh ( Geostationary Orbits – GEOs) là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn nằm trên mặt phẳng đường xích đạo cách trái đất 35786 km,

vệ tinh loại này bay xung quanh quả đất một vòng mất 24 giờ Do chu kỳ bay

của vệ tinh trùng chu kỳ quay của quả đất xung quanh trục của nó theo hướng từ tây sang đông, bởi vậy vệ tinh dường như đứng yên khi quan sát từ

mặt đất

Vệ tinh địa tĩnh được sử dụng rộng rãi do có những ưu điểm :

+Vùng phủ sóng của vệ tinh khá rộng, chỉ cần ba vệ tinh địa tĩnh có thể

phủ sóng toàn cầu

+ Thiết bị phát sóng dùng trong hệ thống truyền tin vệ tinh chỉ cần công

suất bé

+ Việc lắp đặt hoặc di chuyển các thành phần trong hệ thống truyền tin

vệ tinh trên mặt đất tương đối nhanh chóng , dễ dàng và không phụ thuộc vào

cấu hình mạng cũng như hệ thống truyền dẫn

+ Hệ thống truyền tin vệ tinh có thể phục vụ nhiều dịch vụ khác nhau: thoại và phi thoại thăm dò địa chất, định vị toàn cầu, quan sát mục tiêu, thăm

dò dự báo khí tượng, phục vụ các mục đích an ninh quốc phòng, phục vụ truyền tin những vùng có địa hình phức tạp và thời tiết khắc nghiệt

+ Các thiết bị điện tử đặt trên vệ tinh có thể tận dụng năng lượng mặt

trời để cung cấp điện hầu như cả ngày lẫn đêm

Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm:

+ Kinh phí ban đầu để phóng một vệ tinh quỹ đạo là khá lớn, công nghệ phóng và việc sản xuất thiết bị không phải nước nào cũng làm được

+ Bức xạ sóng vô tuyến thông tin vệ tinh bị tổn hao trong môi trường truyến sóng đặc biệt là những vùng có mây mù, nhiều mưa Nếu dùng anten

bé, trọng lượng thiết bị nhẹ thì tổn hao giá thành sẽ tăng

+Khó bao phủ ở những vùng cực, khó đặt đúng quỹ đạo

+ Góc ngẩng tương đối thấp khi vĩ độ cao

+ Thời gian trễ lớn ( thời gian đi về của tín hiệu gần 0.25s)

1.3.Tình hình s ử dụng các dịch vụ vệ tinh ở Việt Nam

1.3.1 Hệ thống truyền dẫn IP qua vệ tinh băng rộng ở Việt Nam

Ban đầu Việt Nam có hai mạng VSAT đang hoạt động là SCPC/DAMA

và TDM/TDMA Trang thiết bị của hai hệ thống này do hãng Hughes Network System (HNS) cung cấp dựa trên các sản phẩm Telephone Earth Station (TES) Quantum, Quantum Direct (QDS), Personal Earth Station (PES) đã được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới từ những năm 1990

Mạng SCPC/DAMA được đưa vào hoạt động từ năm 1996 cung cấp các dịch vụ thoại, fax và truyền số liệu tốc độ thấp Mạng TDM/TDMA được đưa vào hoạt động từ năm 2000 cung cấp các dịch vụ truy nhập mạng Internet, X.25

và thiết lập mạng dùng riêng với tốc độ upload đạt 64Kbps, download tới 128Kbps

Hiện nay, mạng SCPC/DAMA có hơn 30 trạm TES và hơn 60 trạm QDS Tuy nhiên, các thiết bị của hệ thống mạng VSAT SCPC/DAMA đã lỗi thời và đang xuống cấp, hoạt động không ổn định, không đáp ứng được tốc độ gia tăng số lượng thuê bao như vũ bão hiện nay và trong tương lai Mặt khác, năng lực của mạng VSAT TDM/TDMA cũng không đáp ứng được yêu cầu hiện nay về tốc độ kết nối của khách hàng (tốc độ tối đa mà mạng VSAT TDM/TDMA cung cấp được là 2Mbps) Các trạm VSAT thuê bao có kích thước lớn (anten 1,8 – 2,4m), giá thành cao, triển khai lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng phức tạp; giá cước dịch vụ cao, khó khăn trong việc phát triển khách hàng sử dụng dịch vụ

Đứng trước nhiệm vụ chính trị, chiến lược của Tổng công ty Bưu chính viễn thông cũng như nhu cầu sử dụng dịch vụ với băng thông cao của khách hàng, do đó cần phải xây dựng một mạng VSAT băng rộng đa dịch vụ, có khả năng thay thế cả 2 mạng hiện tại nêu trên

Sự hình thành và phát triển của hệ thống IPSTAR được đánh dấu bằng các mốc thời gian chính như sau:

- Tháng 3/2000: Tổ chức cuộc họp lần thứ nhất các nhà khai thác dịch vụ quốc gia – National Service Operator (NSO) của IPSTAR tại băng Cốc cho các đối tác quốc tế tiềm năng, có sự tham gia của 15 công ty viễn thông hàng đầu trong khu vực SSA thành lập IPSTAR Company Limited (IPSTAR Co.) với 98% vốn của SSA, thay mặt SSA trong việc cung cấp dịch vụ và thiết bị vệ tinh thuộc hệ thống IPSTAR

- Tháng 4/2001: Lần đầu tiên, một hệ thống hoàn chỉnh (trạm cổng, máy phát, máy thu, thiết bị đầu cuối) cho IPSTAR được trình diễn

- Tháng 7/2001: Hội nghị hàng năm IPSTAR Giới thiệu phiên bản Beta thế hệ thứ nhất của hệ thống IPSTAR

- Năm 2002/2003: Xây dựng các trạm cổng tại Thái Lan, Miến Điện, Philipin, Myanma, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc

- Quý I/2005: Phóng vệ tinh IPSTAR-1

Như vậy sự hình thành và phát triển của hệ thống IPSTAR bắt đầu từ năm

1996 và cho đến nay hệ thống đã cơ bản hoàn thiện và đưa vào sử dụng ở Việt nam từ năm 2005

1.3.2 H ệ thống IPSTAR

IPSTAR là hệ thống thông tin vệ tinh băng rộng, có cấu trúc mạng hình sao

sử dụng kỹ thuật chuyển mạch gói băng rộng Hệ thống gồm 03 thành phần cơ

bản là trạm cổng (Gateway), vệ tinh IPSTAR và các trạm vệ tinh thuê bao VSAT IP (User Terminal-UT) Các gói dữ liệu từ trạm Gateway gửi tới trạm

UT theo phương thức ghép phân chia theo thời gian (TDM) kết hợp với kỹ thuật ghép kênh trực giao phân chia theo tần số (OFDM) Để đạt hiệu suất truyền dẫn cao các kênh này được mã hoá TPC (Turbo Product Codes), điều

chế L-codes Hướng ngược lại từ UT đến Gateway, các kênh tốc độ thấp sử

dụng cùng phương pháp truyền dẫn kết hợp kỹ thuật đa truy nhập dựa trên nhu

cầu sử dụng của khách hàng, kiểu truy nhập ALOHA sử dụng để điều khiển

Ưu điểm

Vệ tinh: Sử dụng vùng phủ sóng có nhiều spot beams, cho phép sử dụng

tần số hiệu quả bằng cách tái sử dụng lại tần số tạo ra băng thông lớn hơn nhiều

so với vệ tinh thông thường, đồng thời nâng cao được công suất cho từng spot beam Ngoài ra, vệ tinh IPSTAR sử dụng kỹ thuật điều khiển công suất linh

hoạt phù hợp với điều kiện thời tiết và đây là kỹ thuật không được áp dụng cho các vệ tinh thông thường

- Thiết bị mặt đất: Sử dụng kỹ thuật phân bổ đường truyền linh hoạt (Dynamic Link Allocation) cho phép tự động điều chỉnh phương thức điều chế,

mã hóa và tăng ích để đảm bảo tính khả dụng cho từng trạm VSAT IP, vì vậy

đã giải quyết được vấn đề suy hao do mưa, đạt được độ khả dụng tới 99%

- Tốc độ đường truyền cao

- Đa dịch vụ, đáp ứng được nhu cầu thông tin đa dạng của khách hàng

- Kích thước trạm đầu cuối nhỏ gọn (0.84m – 1.2m – 1.8m)

- Tính cước, giám sát mạng, nâng cấp phần mềm, phần cứng đều có

thể thực hiện tại trạm Gateway

Nhược điểm

- Nhược điểm cố hữu của thông tin vệ tinh là chịu ảnh hưởng tác động

của thời tiết và đặc biệt nhạy cảm hơn ở băng tần Ka, Ku Thông tin có thể bị gián đoạn với lượng mưa >100mm/h

- Thiết bị IPSTAR sử dụng đa dạng kỹ thuật điều chế, mã hoá cho phép tự động phân bổ đường truyền linh hoạt là công nghệ độc quyền, thực hiện quản lý khai thác các phần tử mạng tập trung tại trạm Gateway do đó các thiết bị mặt đất sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào nhà cung cấp thiết bị IPSTAR bao gồm cả trang thiết bị trạm Gateway và các trạm VSAT IP

1.3.2.1.V ệ tinh IPSTAR

- Vị trí quỹ đạo: 120 độ Đông

- Nhà sản xuất: Space Systems/Loral (Palo Alto, Mỹ)

- Model: FS – 1300L

- Số bộ phát đáp: 114

- Công suất: 14 KW

- Tuổi đời hoạt động: 12 năm

- Ngày phóng/đưa vào khai thác: Quý I - 2005

- Dung lượng băng thông cho khách hàng sử dụng: 45 Gbps (25/20) cho tuyến lên và tuyến xuống Dung lượng danh định tiêu chuẩn tính theo anten 1,2m

- Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR (Hình 1.1) bao gồm 94 búp phủ trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương, trong đó có:

+ 84 búp phủ hẹp,

+ 3 búp phủ rộng

+ 7 búp phủ quảng bá

- 18 búp phủ hẹp băng Ka với dung lượng băng thông lớn nhất

Hình 1 1 : Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR -1

- Sử dụng công nghệ vùng phủ sóng nhiều tia (spot beam) để tăng khả năng tái sử dụng tần số, cho phép mở rộng phổ tần làm việc, tăng dung lượng băng tần vệ tinh (lên đến 45Gbps) và với mật độ công suất tín hiệu rất cao (EIRP=60 dbW) cho phép giảm kích thước anten trạm đầu cuối

tốc độ tới 8 Mbps

- Sử dụng băng tần Ku cho tuyến Return Truy nhập TDMA, tốc độ

128 Kbps tới 4 Mbps

Hệ thống các trạm Gateway của IPSTAR sử dụng băng tần Ka Hệ thống IPSTAR dự kiến sẽ có 18 trạm Gateway được lắp đặt trong vùng phủ sóng của vệ tinh, được xây dựng tại các địa điểm như sau :

8 Kalgoorlie, Australia 17 Rangoon, Myanmar

- Hệ thống IPSTAR của Việt nam có 4 spot beam bao phủ toàn bộ lãnh thổ Việt Nam (Hình 1.2) và 01 broadcast beam, hoạt động ở băng tần Ka

và Ku với dung lượng thiết kế khoảng 2 Gbps (cho cả 2 chiều lên, xuống) Dung lượng cụ thể được phân bổ như sau

Băng thông số danh định (MBps) Tuyến lên Tuyến về Tuyến lên Tuyến về Spot

Broadcast

Hình 1 2 : Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR -1 tại Việt Nam

1.3.2.2 Tr ạm cổng (Gateway)

Cấu hình trạm cổng bao gồm các thành phần sau :

- Antenna: đường kính 8,1m cho cả trạm chính và trạm dự phòng Trạm

chính đặt tại đài thu Quế Dương – Hà Nội, trạm dự phòng đặt tại đài thu Hoa

Sen – Hà Nam

- Khối thiết bị cao tần

Trong hệ thống IPSTAR thì tần số băng Ka phát sử dụng là Low Band

và High Band Trạm Gateway làm việc ở băng tần Ka, được thiết kế hoạt động

theo cấu hình dự phòng (1+1) cho phần cao tần, anten chính và dự phòng được

phân tập theo không gian, cách nhau từ 40 đến 60 km, để tránh ảnh hưởng của

thời tiết lên đồng thời tới hai địa điểm Hệ thống cao tần tại hai địa điểm được

kết nối trực tiếp với nhau bằng cáp quang

1.3.2.3 Tr ạm đầu cuối thuê bao (UT)

Các thiết bị trạm UT gồm có khối ODU và khối IDU

Hình 1 3 : Thiết bị outdoor và indoor

- Khối thiết bị ngoài trời(ODU) bao gồm:

- Dải tần số thu, phát: Băng Ku

- Tốc độ Download: Tối đa 4 Mbps

- Tốc độ Upload: Tối đa 2 Mbps;

- Sử dụng công suất phát và hiệu suất băng thông linh hoạt, cho phép phân bổ băng thông hợp lý dựa trên đặc điểm lưu lượng từng khách hàng

- Sử dụng kỹ thuật điều chế QPSK, phương thức truy nhập TDMA, Slotted ALOHA

- Giao diện mạng 10/100 (RJ45), USB

- Hỗ trợ các giao thức UDP/TCP/IP; MAC; NAT; IP Routing; H.323

- Nguồn điện cung cấp: 100-240 VAC và –48 DC (có thể đặt từ 48V)

12 Công suất điện tiêu thụ: 70 W

Các d ịch vụ của hệ thống IPSTAR

Hệ thống IPSTAR cho phép triển khai rất nhiều ứng dụng khác nhau dựa trên giao thức IP, với mục tiêu cung cấp đường truyền băng rộng cho các đối tượng khách hàng là các cá nhân, công sở, xí nghiệp, các ISP Hệ thống sử dụng kỹ thuật truy nhập vệ tinh đa dạng cho phép cung cấp đường truyền cho khách hàng theo 2 hình thức tốc độ cam kết hoặc phương thức truy cập chia sẻ băng thông, với đặc tính này khách hàng có thể thanh toán cước phí sử dụng dịch vụ theo giá cước cố định hàng tháng hoặc thanh toán trên cơ sở dữ liệu thực tế khách hàng gửi và nhận

+ Dịch vụ Truyền hình theo nhu cầu

+ Dịch vụ đào tạo từ xa (i-Learn)

1.3.3 Vệ tinh Vinasat1 và Vinasat 2

Vệ tinh VINASAT-1 là vệ tinh đầu tiên của Việt Nam đã được phóng lên

quỹ đạo vào ngày 19/04/2008 Tám ngày sau khi phóng, vệ tinh VINASAT-1

đã được đưa vào quỹ đạo 132oE và hoạt động ổn định từ đó cho tới nay VINASAT-1 là vệ tinh địa tĩnh nằm cách mặt đất gần 36.000Km, ngay trên bầu

trời nước ta Việc phóng thành công vệ tinh VINASAT-1, Việt Nam đã trở thành nước thứ 93 trên thế giới và nước thứ 6 tại Đông Nam Á có vệ tinh riêng bay vào quỹ đạo

Sự kiện phóng vệ tinh VINASAT-1 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng

khẳng định chủ quyền quốc gia của Việt Nam trên quỹ đạo không gian, đồng

thời nâng cao hình ảnh, uy tín của Việt Nam nói chung và Viễn thông Công nghệ thông tin Việt Nam nói riêng VINASAT-1 phủ sóng toàn bộ lãnh thổ

Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, một phần của Myanma, Ấn Độ, Nhật

Từ khi đi vào hoạt động hệ thống Vinasat 1 và khi dung lượng sử dụng đến 70%, ban quản lý dự án các công trình Viễn thông đã đưa ra quyết định

tiếp tục đi vào kế hoạch thực hiện phóng vệ tinh Vinasat 2 tại vị trí 131.80 E trên quỹ đạo địa tĩnh với công suất 115W LTWTA, khối lượng thô là 1429 kg,

và khối lượng phóng là 2969 kg Kế hoạch đã được triển khai và dự kiến sẽ phóng vào ngày 15/04/2012 Vệ tinh Vinasat 2 sử dụng toàn băng tần Ku với

24 kênh chính, mỗi kênh có độ rộng băng tần 36Mhz, anten phân cực tuyến tính, cung cấp vùng phủ sóng trên lãnh thổ Việt Nam, Lào, Cambodia, Thai Lan, Myanmar, và một phần lãnh thổ Malaysia Trong khi đó Vinasat 1 sử

dụng 12 kênh băng tần C và 12 kênh băng tần Ku Khi sử dụng toàn băng Ku thì vệ tinh hầu như không bị gây nhiễu bởi các vệ tinh lân cận (nhiễu ASI) và hoàn toàn không có nhiễu phân cực do phân cực đối diện gây ra như ở băng C,

chất lượng dịch vụ trên băng Ku tốt hơn nhưng lại bị ảnh hưởng yếu tố thời

tiết khi xuất hiện mưa

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH VINASAT-1

Vệ tinh VINASAT-1 là vệ tinh đầu tiên của Việt Nam đã được phóng thành công lên quỹ đạo vào ngày 19/04/2008 Việc phóng vệ tinh viễn thông riêng của

Việt Nam đáp ứng nhu cầu cho việc hỗ trợ, bổ sung các hệ thống truyền dẫn thông tin trong nước và quốc tế hiện có, góp phần làm tăng độ dự phòng và an toàn, tin

cậy cho các hệ thống thông tin công ích và công cộng đang hoạt động trên lãnh thổ

Việc phóng vệ tinh VINASAT-1 khẳng định chủ quyền và tài sản quốc gia về

vị trí quỹ đạo 1320E và vệ tinh trong không gian của nước ta trên thế giới

Vệ tinh VINASAT-1 sử dụng công nghệ hiện đại nhất hiện nay do tập đoàn

sản xuất thiết bị công nghệ vũ trụ lớn nhất của Mỹ là Lockheed Martin Commercial Space Systems và công ty vận tải hàng không vũ trụ Châu Âu Arianespace phụ trách đảm nhận việc phóng vệ tinh

2.1.Thông s ố kỹ thuật cơ bản của vệ tinh Vinasat-1

Vệ tinh VINASAT-1 được đặt ở quỹ đạo địa tĩnh tại kinh tuyến 132 0 E, cách trái đất 35768 Km Vệ tinh cao 4m, trọng lượng khô khoảng hơn 2.7 tấn Tuổi thọ theo thiết kế tối thiểu 15 năm và có thể kéo dài thêm một vài năm tùy thuộc vào

mức độ tiêu hao nhiên liệu và đặc tính hoạt động của các thiết bị trên vệ tinh Độ ổn định vị trí kinh độ và vĩ độ là +/- 0,05 độ Thiết kế vệ tinh VINASAT-1 đảm bảo các yêu cầu chất lượng khi vệ tinh hoạt động trong môi trường bức xạ thực tế trên

quỹ đạo trong suốt tuổi thọ của vệ tinh

Vệ tinh VINASAT-1 thực chất là một trạm phát lặp tích cực trên tuyến thông tin siêu cao tần: Trạm phát mặt đất – vệ tinh VINASAT-1 – Trạm mặt đất thu, cấu trúc gồm có hai phần chính là:

+ Phần tải (Payload)

+ Phần thân (Bus)

Hình 2 1: Mô hình vệ tinh Vinasat -1

2.1.1 Phân hệ tải

2.1.1.1 Tổng quan phân hệ tải

Đây là bộ phận quan trọng nhất trực tiếp cung cấp dịch vụ cho hệ thống thông tin vệ tinh Vinasat -1 Phần tải của vệ tinh được thiết kế để hoạt động ở hai băng tần là băng Ku và băng C mở rộng Phân hệ tải ở băng Ku có vùng phủ sóng ở

cả hướng thu và phát là Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan và một phần Myanma Phân hệ tải băng C được thiết kế có vùng phủ sóng cả hướng thu và phát

là Việt Nam, Lào, Campuchia, Đông Nam Á, Ấn Độ, Nhật Bản và Úc

Phân hệ tải của VINASAT-1 cung cấp 12 kênh băng Ku có độ rộng mỗi kênh

là 36MHz và 12 kênh băng C trong đó có 10 kênh có độ rộng là 36MHz và 2 kênh

có độ rộng là 72MHz Tải tin băng Ku sử dụng 12 trong số 16 bộ khuếch đại đèn sóng chạy tuyến tính hóa có công suất là 108 W LTWTA và tải tin băng C sử dụng

8 trong số 11 bộ LTWTA công suất 68W để thực hiện 3 kênh thứ cấp Nhưng tại

thời điểm chúng ta chỉ có thể sử dụng tối đa là 11 kênh của băng C

Thiết bị trên băng Ku làm việc ở tần số hướng lên là (13.75 ÷ 14.0) GHz và (14.25 ÷ 14.5) GHz và tần số hướng xuống là (10.95 ÷ 11.2) GHz và (11.45 ÷ 11.7) GHz Thiết bị trên băng C làm việc tại tần số hướng lên là (6.425 ÷ 6.725)GHz và

tần số hướng xuống là (3.400 ÷3.700) GHz Các phân bố tần số được biễu diễn dưới

dạng bảng như trong bảng 1.1 và bảng 1.2

Bảng 1 1: Phân bố tần số cho băng Ku

Bảng 1 2: Phân bố tần số băng C 2.1.1.2 Cấu tạo và hoạt động của phân hệ tải

- Cấu tạo: Phân hệ có hai mặt phản xạ mô hình lưới kép được bố trí tại phía đông và phía tây của Vệ Tinh (hình 2.2)

Hình 2 2: Mô hình bố trí các anten phía đông và phía tây

- Băng Ku:

Tải băng Ku sử dụng bề mặt phía sau của 2 khối gương phản xạ dạng lưới kép ở

mặt Tây và mặt Đông Phần sau của mặt Đông nhận tín hiệu đường lên với phân

cực thẳng (phân cực V) và phần sau của anten mặt Tây phát tín hiệu đường xuống

với phân cực ngang (phân cực H)

Hình 2 3: Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin ở băng Ku

- Băng C:

Các anten của băng C nằm ở mặt trước của hệ thống gương phản xạ lưới kép

ở cả mặt Tây và mặt Đông Mặt trước phía Đông nhận và phát ở phân cực H còn

mặt trước phía Tây để nhận và phát ở phân cực V Băng C dùng diplexer để phân chia từng phân cực thành Tx và Rx (Tx với hướng lên và Rx với hướng phát)

Hình 2 4 : Sơ đồ khối chức năng phân hệ con tải tin băng C

Ho ạt động của băng tần

a Hoạt động của băng Ku:

Tải tin băng Ku sử dụng bề mặt phía sau của hai khối gương phản xạ dạng lưới kép, phủ sóng Việt Nam, Lào, Campuchia, và một phần Myanma Hướng phát

là toàn bộ khoảng tần số từ (10,95 ÷ 11,7) GHz và hướng thu là toàn bộ khoảng tần

số từ (13,75 ÷ 14,5) GHz

Đặc tính của các anten thu và phát được xác định bởi: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) và hệ số phẩm chất của trạm thu (G/T) thu được tại các city (các điểm phủ sóng cụ thể) bên trong các đa giác phủ sóng xác định (polygon) trên toàn vùng phủ sóng Vùng phủ sóng băng Ku được hiển thị trên hình 2.5 và hình 2.6

Hình 2 5: Vùng ph ủ sóng băng Ku

Hình 2 6 : Vùng bao ph ủ các thành phố trên băng Ku

b Hoạt động của băng C:

Tải tin băng C sử dụng bề mặt phía trên của hai khối gương phản xạ dạng lưới kép, vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Lào, Campuchia, Đông Nam Á, Ấn

Độ, Nhật bản và Úc Hướng phát là toàn bộ khoảng tần số từ (3.400 ÷ 3.700) GHz, hướng thu là toàn bộ khoảng tần số từ (6.425 ÷ 6.725) GHz

Đặc tính của anten thu và phát được xác định bởi: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) và hệ số phẩm chất của trạm thu (G/T) thu được tại các thành phố (các điểm phủ sóng cụ thể) bên trong các polygon trên toàn vùng phủ sóng Vùng phủ sóng của băng C được hiển thị trên hình 2.7 và hình 2.8

Hình 2 7: Vùng ph ủ sóng của băng C

Hình 2 8 : Vùng ph ủ sóng các thành phố của băng C

2.1.2 Phần thân (BUS)

Phần thân BUS (hình 2.9) không tham gia trực tiếp vào quá trình phát lặp

của hệ thống thông tin vệ tinh nhưng nó đảm bảo các điều kiện yêu cầu cho tải hữu ích thực hiện chức năng của một trạm phát lặp Phần thân được chia thành sáu phân

hệ con: phân hệ điều khiển đo xa CT&R (Command, Telemetry and Ranging - CT&R); phân hệ điều khiển tư thế GN&C (Guidance, Navigation and Control - GN&C); phân hệ điều khiển đường bay FSW (Flight Software); phân hệ nguồn cho

Subsystem); phân hệ quản lý nhiệt TCS (Thermal Control Subsystem)

Hình 2 9 : Sơ đồ khối chức năng phần thân BUS

2.1.2.1 Phân h ệ CT&R (Command, Telemetry and Ranging)

a Ch ức năng

Phân hệ CT&R cung cấp cho vệ tinh các khả năng: Thu nhận, xác nhận, phân

phối và thực hiện các lệnh tuyến lên Do vậy, để cung cấp sự truyền thông tin cậy trong mọi quá trình hoạt động và với mọi tư thế của vệ tinh, phân hệ này có một Anten vô hướng và các Anten loa (horn Anten) cho Command và Telemetry Trong các hoạt động quĩ đạo thông thường, các lệnh gửi lên vệ tinh được nhận bởi Anten truyền thông băng C ở phía đông, và Anten loa Telemetry thì được sử dụng để truyền Telemetry về mặt đất

Phân hệ CT&R cũng thu thập, định dạng và chuyển tiếp các Telemetry từ tất cả các phân hệ vệ tinh về trái đất Phân hệ CT&R có khả năng tạo ra hai dòng Telemetry đồng thời Chúng được gọi là dòng Telemetry chính (Normal Telemetry)

và dòng Telemetry phụ (Auxiliary Telemetry) Các dòng Telemetry này được điều

chế khoá dịch pha (PSK) vào các sóng mang con sau đó các sóng mang con này sẽ điều chế pha (PM) vào sóng mang Telemetry (sóng mang này do bộ phát Beacon

tạo ra) Trong chế độ hoạt động thông thường thì cả hai dòng Telemetry được gửi

về trái đất trên cùng một sóng mang đơn; Tuy nhiên cũng có thể gửi mỗi dòng Telemetry trên một sóng mang riêng lẻ (chúng ta có 2 sóng mang cho tuyến xuống 3698.5 MHz và 3696.5 MHz) Dòng Telemetry chính có một định dạng chuẩn Dòng Telemetry phụ hỗ trợ 3 chế độ: Subframe, OBC Memory Dump, và Dwell

Có 4 khe riêng biệt được sắp sếp theo thứ tự để sử dụng cho dòng Telemetry phụ,

mỗi khe này có thể chứa một tuỳ chọn Telemetry phụ (mỗi khe này có thể tồn tại ở

một trong 3 chế độ khung phụ: Subframe, OBC memory Dump, Dwell)

Việc tiếp nhận và phát lại các âm tần Ranging (Ranging tones) cũng được thực

hiện trong phân hệ CT&R thông qua các bộ phát Telemetry băng C Phân hệ này không thể thực hiện đồng thời tín hiệu Command và Ranging, nhưng có thể thực

hiện đồng thời tín hiệu Telemetry và Ranging Hơn thế nữa, phân hệ còn cung cấp

khả năng xử lý và tài nguyên bộ nhớ cần thiết để phục vụ cho phân hệ CT&R cũng như phục vụ các yêu cầu từ các phân hệ khác Bộ vi xử lý sẽ thực hiện các tính toán giám sát, điều khiển tư thế và đồng thời cũng thực hiện các chức năng giám sát, điều khiển nhiệt độ của vệ tinh

Các bộ phận băng tần cơ sở được cấu hình giống như một hệ thống phân tán và các bộ phận này được nối với nhau thông qua các Bus dữ liệu MIL-STD-1553B Các khối thực hiện Commanding và Telemetry có khả năng hoạt động trong tất cả các thời kì: kiểm tra hệ thống, trước phóng, phóng, và trong khi hoạt động trên quĩ đạo

Phần RF của phân hệ CT&R cũng có thể được sử dụng như một bộ phát đáp băng tần hẹp cho các tín hiệu Ranging Hoạt động của phân hệ CT&R là động lập

với hoạt động của phân hệ truyền thông và không can nhiễu với lưu lượng thông tin

2.1.2.2 Phân h ệ GN&C (Guidance, Navigation and Control)

Phân hệ GN&C cung cấp tư thế chính xác và ổn định của 3 trục trong suốt

thời kỳ hoạt động Trong quỹ đạo chuyển tiếp, các tên lửa đẩy (thruster) được sử

dụng cho việc điều khiển các hoạt động từ khi phóng, và trong quá trình thu nhận

trái đất (Earth Acquisition), xoay tư thế, và đốt động cơ viễn điểm Các con quay

hồi chuyển (Reaction wheels) được sử dụng vào tất cả các thời điểm khác Trong

quỹ đạo hoạt động, reaction wheel được sử dụng cho việc điều khiển thông thường còn thruster được sử dụng cho các lần làm Stationkeeping manuever Việc điều

chỉnh momen đôi khi được thực hiện bởi thruster Trong quá trình hoạt động bình thường, tư thế quán tính được truyền sử dụng các tốc độ góc được đo bởi một bộ đo quán tính (IMU: Inertial measurement Unit) hoạt động liên tục Khi không có dữ

liệu IMU hợp lệ do có lỗi xảy ra với IMU, tốc độ quỹ đạo không đổi được sử dụng

để truyền ma trận 4 thông số quán tính cho hoạt động của SLACS (điều khiển tư thế gyroless) Các chế độ điều khiển gồm thu nhận trái đất, thu nhận mặt trời, xoay tư

thế, và đốt động cơ viễn điểm trong quỹ đạo chuyển tiếp; và các hoạt động thông thường, làm manuever giữ trạm SK, thu nhận trái đất và thu nhận lại trái đất trong

quỹ đạo đồng bộ

Các chức năng của phân hệ trong quỹ đạo hoạt động:

- Xác định tư thế của vệ tinh trong không gian

- Điều khiển tư thế của vệ tinh hướng đến vùng dịch vụ

- Thực hiện các quá trình maneuver để giữ vệ tinh trong vùng kinh độ và vĩ độ cho phép

- Duy trì việc định hướng trong các quá trình maneuver

- Khôi phục tư thế hoạt động từ bất kỳ tư thế nào

Phân hệ GN&C điều khiển tư thế của vệ tinh tới hướng mong muốn và duy trì quỹ đạo trong vùng kinh độ và vĩ độ cho phép đã được xác định

2.1.2.3 Phân h ệ đẩy PSS (propulsion Subsystem)

Chức năng của phân hệ đẩy PSS là giúp cho vệ tinh chuyển động sau khi được tách khỏi thiết bị phóng Nó bao gồm tạo các điều chỉnh tư thế, chuyển từ

trạng thái ở quỹ đạo chuyển tiếp sang quỹ đạo hoạt động, và các Maneuver thực

ện việc giữ trạm

Maneuver là quá trình thực hiện điều chỉnh quỹ đạo của vệ tinh Có hai quá trình Maneuver được thực hiện định kỳ hàng tuần là:

+ North-South: Điều chỉnh độ nghiêng của quỹ đạo vệ tinh

+East-West: Điều chỉnh trôi kinh độ của vệ tinh và độ lệch tâm của quỹ đạo

2.1.2.4 Phân h ệ quản lý nhiệt TCS (Thermal Control Subsystem)

a.V ề mặt chức năng:

TCS chứa tất cả các phần tử của vệ tinh được kết hợp với việc duy trì các cấu trúc và thiết bị vệ tinh bên trong một dải nhiệt độ được điều khiển trong suốt quá trình nhiệm vụ như: Trước khi phóng, trong quá trình phóng cho tới khi vệ tinh hoạt động trong quỹ đạo địa tĩnh

Phân hệ quản lý nhiệt của vệ tinh được thiết kế nhằm duy trì tất cả các thành

phần và thiết bị của vệ tinh trong khoảng nhiệt độ nhất định, khoảng nhiệt độ này

hẹp hơn ít nhất khoảng 200C so với dải nhiệt độ tiêu chuẩn của thiết bị (thấp hơn

10oC so với nhiệt độ lớn nhất và cao hơn 10oC so với nhiệt độ thấp nhất của dải nhiệt độ tiêu chuẩn) Khoảng nhiệt độ tiêu chuẩn được định nghĩa là khoảng nhiệt

độ mà tại đó mỗi thành phần của thiết bị đã được kiểm nghiệm và chứng nhận hoạt động an toàn, thỏa mãn tất cả các yêu cầu của phân hệ Trong suốt thời gian thực

hiện maneuver, phân hệ quản lý nhiệt được phép duy trì các thiết bị tại nhiệt độ cao hơn ngưỡng cho phép, cụ thể là thấp hơn 50C so với ngưỡng trên của nhiệt độ tiêu chuẩn Các thiết bị không hoạt động được duy trì trong khoảng giới hạn nhiệt độ dành cho chế độ không hoạt động Các thiết bị không hoạt động khi được kích hoạt

sẽ ở nhiệt độ cao hơn so với nhiệt độ thấp nhất khi hoạt động Hình 1.12 chỉ rõ mối quan hệ giữa nhiệt độ hoạt động, khoảng giới hạn cho phép và khoảng giới hạn tiêu chuẩn

Hình 2 10 : Giới hạn các khoảng nhiệt độ trong quá trình điều khiển

vệ tinh

b Hoạt động điều khiển nhiệt độ của phân hệ TCS

Phân hệ này có nhiệm vụ điều khiển nhiệt độ của vệ tinh, nó điểu khiển nhiệt

độ của các phân hệ con và các thành phần vệ tinh như:

- Điều khiển nhiệt độ OBC

- Điều khiển nhiệt độ phân hệ con truyền thông

- Điều khiển nhiệt độ phân hệ con nguồn

- Điều khiển nhiệt phân hệ con đẩy

- Điều khiển nhiệt phân hệ con điều khiển tư thế

- Điều khiển nhiệt phân hệ con TT&C

2.1.2.5 Phân h ệ nguồn cho vệ tinh (Electrical Power Subsytem – EPS)

EPS được thiết kế, chế tạo và kiểm tra để đáp ứng các yêu cầu năng lượng cụ

thể của VINASAT-1, hỗ trợ cho:

- 12 đèn TWT băng Ku hoạt động ở trạng thái bão hòa từ lúc bắt đầu hoạt động cho đến khi kết thúc

- 8 đèn TWT băng C hoạt động ở trạng thái bão hòa từ lúc bắt đầu hoạt động cho đến khi kết thúc

- Dùng arcjet trong maneuver Bắc/Nam và pin được nạp lại trong 18h/24h (thời điểm thu phân/điểm đông chí) Arcjet đốt cháy trong thời gian từ 27,6 phút đến 69 phút trong mùa thu phân và đông chí

- Hoạt động TDMA

b Mô t ả phân hệ EPS:

Cấu hình EPS là một cấu hình truyền năng lượng trực tiếp nhằm giảm thiểu

sự suy hao giữa tấm pin mặt trời và các tải trong khi giảm bớt độ phức tạp và khối lượng chuyển tải công suất tải

EPS bao gồm sáu bộ phận chức năng chính: tấm pin mặt trời (SA), pin, khối điều hòa nguồn, cầu chì bảo vệ, điều khiển quay tấm pin mặt trời và hệ thống quản

lý phân hệ nguồn

Nguồn cung cấp chính của vệ tinh VINASAT-1 là tấm pin mặt trời gồm 2 cánh mỗi cánh gồm 2 panel Các panel trên mỗi cánh được bố trí trên các mặt

Bắc/Nam Các cánh được quay để luôn hướng về mặt trời

Hai pin NiH2 được nạp để cung cấp năng lượng cho tải và các phân hệ trong

thời gian bị che phủ (Eclipse) Pin cũng cung cấp nguồn cho vệ tinh trong quá trình Maneuver

miền eclipse Arcjet không nên hoạt động trong eclipse hoặc khi các tấm pin không

nhận được năng lượng mặt trời

2.1.2.6 Phân h ệ điều khiển đường bay (Flight Software-FSW)

Tư thế bay của vệ tinh liên quan đến việc định hướng không gian, phần lớn các thiết bị mang trên tàu vũ trụ là nhằm hỗ trợ cho việc điều khiển tư thế bay của

vệ tinh Tư thế bay của vệ tinh có thể bị thay đổi do ảnh hưởng bởi trường hấp dẫn

của trái đất, của mặt trăng, các bức xạ mặt trời và sự va chạm các thiên thạch Việc điều khiển tư thế vệ tinh cần phải biết các thông số của việc định hướng vệ tinh trong không gian và một vài chiều hướng dịch chuyển Để phát hiện những sai lệch

tư thế người ta dùng một hệ thống các bộ cảm biến (sensor) như: cảm biến trái đất (theo bức xạ hồng ngoại, sóng vô tuyến điện), cảm biến mặt trời (theo ánh sáng), con quay hồi chuyển (phát hiện những thay đổi so với hướng quán tính của trục quay) Bất kỳ sự sai lệch tư thế nào đều được phát hiện bởi các bộ cảm biến và tín

hiệu điều khiển được chuyển đến hệ thống tự điều khiển của vệ tinh và hệ thống