Satelitní komunikace

Rozbalit box

Obsah boxu

Satelitní komunikace je metoda přenosu informací (hlasu, dat, videa) mezi dvěma nebo více body na Zemi prostřednictvím komunikačních satelitů umístěných na oběžné dráze kolem Země. Tyto satelity fungují jako retranslační stanice, které přijímají signály z jedné pozemní stanice, zesilují je a vysílají zpět na Zemi, kde je přijímají další pozemní stanice. Umožňuje pokrytí rozsáhlých geografických oblastí, včetně odlehlých nebo těžko dostupných míst, kde není možné budovat pozemní infrastrukturu.

Satelitní komunikace

Satelitní komunikace
Princip	Přenos signálu přes satelity na oběžné dráze
Typ	Bezdrátová komunikace
Klíčové komponenty	Satelity (transpondéry), pozemní stanice (antény, modemy)
Využití	Televize, rádio, internet, telefonie, navigace, meteorologie, vojenství
Výhody	Globální pokrytí, spolehlivost v odlehlých oblastech, rychlé nasazení
Nevýhody	Latence, cena, citlivost na rušení, závislost na počasí

Historie a vývoj

Historie satelitní komunikace se začala psát v polovině 20. století. Klíčové milníky zahrnují:

• Sputnik 1 (1957): První umělá družice Země, vypuštěná Sovětským svazem, ukázala možnost komunikace z vesmíru.
• SCORE (1958): První komunikační satelit USA, který retransmitoval hlasovou zprávu prezidenta Eisenhowera.
• Telstar 1 (1962): První komerční aktivní satelit, který umožnil živé televizní vysílání přes Atlantik.
• Syncom 3 (1964): První geostacionární satelit, který umožnil živé televizní vysílání olympijských her z Tokia do USA. Geostacionární satelity se staly standardem pro televizní a telefonní spojení díky své zdánlivé "nehybnosti" na obloze.
• Intelsat: Založení mezinárodní organizace v roce 1964 pro globální satelitní komunikaci.

V posledních desetiletích dochází k rozvoji nízkooběžných satelitních konstelací (LEO), jako je Starlink nebo OneWeb, které slibují nižší latenci a vyšší rychlost připojení.

Současnost

Satelitní komunikace je dnes neodmyslitelnou součástí globální infrastruktury a hraje klíčovou roli v mnoha oblastech:

• Televizní a rozhlasové vysílání: Distribuce signálu do domácností a propojování vysílacích studií.
• Telekomunikace: Poskytování telefonních a internetových služeb do odlehlých oblastí, námořní a letecké komunikace.
• Navigace: GPS, Galileo, GLONASS a Beidou jsou satelitní navigační systémy.
• Meteorologie: Satelity sbírají data pro předpověď počasí a monitorování klimatu.
• Vojská a bezpečnost: Zabezpečená komunikace pro vojenské operace, sledování a zpravodajství.
• Internet věcí (IoT): Přenos dat z připojených zařízení v odlehlých lokalitách.

Princip fungování

Základní princip satelitní komunikace zahrnuje několik klíčových komponent:

• Pozemní stanice (Ground Segment): Skládá se z vysílací a přijímací antény (parabolická anténa), modemu a dalších zařízení pro zpracování signálu. Vysílá signál k satelitu (uplink).
• Komunikační satelit (Space Segment): Umístěný na oběžné dráze, přijímá signál z pozemní stanice, zesiluje jej a pomocí transpondéru jej vysílá zpět na Zemi (downlink) na jiné frekvenci.
• Transpondér: Klíčová součást satelitu, která přijímá signál, převádí jej na jinou frekvenci a zesiluje pro retransmisi.

Satelity mohou být umístěny na různých typech oběžných drah:

• Geostacionární dráha (GEO): Satelity se nacházejí ve výšce přibližně 35 786 km nad rovníkem a obíhají Zemi stejnou rychlostí, jakou se Země otáčí. Z pozice na Zemi se jeví jako stacionární, což je ideální pro kontinuální pokrytí velkých oblastí. Nevýhodou je vyšší latence signálu.
• Nízkooběžná dráha (LEO): Satelity se nacházejí ve výškách 200–2 000 km. Pro globální pokrytí je nutná konstelace mnoha satelitů, ale nabízejí výrazně nižší latenci.
• Střední oběžná dráha (MEO): Satelity se nacházejí ve výškách 2 000–35 786 km. Používají se například pro navigační systémy.

Výhody a nevýhody

Výhody:

• Globální pokrytí: Možnost dosáhnout téměř jakéhokoli místa na Zemi, včetně oceánů, pouští a vzdálených oblastí.
• Rychlé nasazení: Možnost rychlého zprovoznění komunikace v krizových oblastech nebo po přírodních katastrofách.
• Nezávislost na pozemní infrastruktuře: Ideální pro oblasti bez pozemních kabelů nebo mobilních sítí.
• Širokopásmové služby: Rostoucí kapacita pro přenos dat, včetně vysokorychlostního internetu.

Nevýhody:

• Latence: Zpoždění signálu (zejména u GEO satelitů) kvůli velké vzdálenosti, což může ovlivnit interaktivní aplikace.
• Vysoké náklady: Náklady na vypuštění a provoz satelitů jsou značné.
• Zranitelnost: Satelity jsou citlivé na kosmické smetí, sluneční bouře a kybernetické útoky nebo útoky protisatelitními zbraněmi.
• Závislost na počasí: Silné deště nebo bouře mohou ovlivnit kvalitu signálu (tzv. "rain fade").

Pro laiky

Představte si, že chcete zavolat nebo poslat zprávu někomu na druhém konci světa, kde není telefonní linka ani mobilní signál. Jak na to? Pomocí satelitu! Satelit je takový "velký telefonní vysílač" ve vesmíru. Vy pošlete signál k němu, satelit ho chytne, zesílí a pošle dál k té osobě, které chcete zavolat. Je to jako byste si podávali balón přes celou Zemi, jen s tím rozdílem, že balón je signál a podáváte si ho přes "vesmírného poslíčka". Protože je satelit hodně daleko, chvilku to trvá, než se signál tam a zpět dostane, ale zase se takhle dostanete kamkoliv.

Galerie

• Parabolická anténa pro satelitní komunikaci
  Parabolická anténa pro satelitní komunikaci
• Satelit Intelsat VI
  Satelit Intelsat VI

Externí odkazy

• Eutelsat
• Intelsat
• SES