ITU-R S 1716 FRENCH-2005 Performance and availability objectives for fixed-satellite service telemetry tracking and command systems《卫星固定业务遥测 跟踪和指令系统的性能和可用性目标》.pdf

1、 Rec. UIT-R S.1716 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1716* Objectifs de qualit de fonctionnement et de disponibilit pour les systmes de tlmesure, de poursuite et de tlcommande du SFS (Question UIT-R 262/4) (2005) Domaine de comptence Cette Recommandation reprsente laboutissement des tudes menes sur plusieurs

2、 annes par le Groupe de travail 4B des radiocommunications. Elle a pour objet de fournir des indications utiles aux concepteurs de systmes du service fixe par satellite pour ce qui est des aspects techniques et oprationnels des systmes de poursuite, tlmesure et tlcommande. LAssemble des radiocommuni

3、cations de lUIT, considrant a) que tous les satellites du SFS ont des besoins en termes de tlmesure, de poursuite et de tlcommande (TT b) que les fonctions TT c) que linitialisation et la terminaison des signaux TT d) que les porteuses TT e) que la perte de porteuses de tlcommande sur la liaison mon

4、tante vers le satellite ou de porteuses de tlmesure et de tlmtrie sur la liaison descendante au cours de manoeuvres orbitales ou en priode dclipse solaire peut se traduire par la perte du satellite; f) que certains satellites ayant des liaisons de service dans des bandes au-dessus de 17 GHz peuvent

5、galement exploiter des liaisons de service dans des bandes au-dessous de 17 GHz; g) que certains oprateurs de systmes OSG du SFS peuvent placer leurs satellites fonctionnant au-dessus de 17 GHz proximit de satellites fonctionnant au-dessous de 17 GHz; h) que les oprateurs de systmes OSG du SFS devra

6、ient bnficier dune certaine souplesse pour exploiter les fonctions TT j) que les exigences de spectre pour les fonctions TT de nombreux oprateurs ont dvelopp des rseaux de stations terriennes au sol extrmement fiables capables de poursuivre un satellite au cours de la phase de lancement et de dbut d

7、e fonctionnement en orbite (LEOP, launch and early orbit phase) laide dau moins deux stations terriennes tout instant. En gnral, lorsquun satellite atteint sa position orbitale sur lorbite OSG, le rcepteur TT les donnes destination ou en provenance dun satellite doivent prsenter des niveaux maximaux

8、 de disponibilit et de qualit, en particulier pour la tlcommande. TABLEAU 1 Bilans de liaison associs des porteuses de tlmesure types dans les bandes des 6/4 GHz Valeurs types des paramtres de tlmesure et de tlmtrie en orbite de transfert dans la bande C Paramtre Frquence de la porteuse sur la liais

9、on descendante 3 950 MHz Puissance de lmetteur 13 dBW Affaiblissement au niveau de lmetteur 9,5 dB Gain dantenne 1,9 dBi p.i.r.e. (valeur type) 1,6 dBW Affaiblissement sur le trajet (40 671 km) 10 dlvation 196,6 dB G/T la rception 35 dB/K C/N0 68,2 dB/Hz Sous-porteuse en mode normal ou dintgration (

10、S/C) S/C S/N0disponible58,6 dB/Hz S/N0requis 50,2 Marge de la sous-porteuse 8,4 dB S/C du signal de tlmtrie S/N0disponible sur la liaison descendante 58,6 dB/Hz S/N0de la liaison montante 60 S/N0total 56,2 S/N0requis 41 dB/Hz Marge de tlmtrie 15,2 dB Rec. UIT-R S.1716 5 TABLEAU 2 Bilans de liaison a

11、ssocis des porteuses de tlcommande et de tlmtrie types Paramtre Orbite de transfert OSG Units Frquence de la porteuse 6 175 6 175 (MHz) p.i.r.e. 90 73,2 (dBW) Facteur dtalement au niveau de lorbite OSG 163,2 163,2 (dB/m2)Puissance surfacique au niveau du satellite 73,2 90 (dB(W/m2) Affaiblissements

12、divers 0,5 0,4 (dB) Gain sur 1 m237,3 37,3 (dBi) Puissance isotrope incidente 111 127,7 (dBW) Gain de lantenne du satellite 5,1 7,3 (dBi) Affaiblissement dalimentation et de drivation 6,5 6,6 (dB) Puissance en entre du rcepteur 122,6 127 (dBW) Seuil de puissance du rcepteur 142 142 (dBW) Marge 19,4

13、15 (dB) 2.1 Disponibilit des fonctions TT par consquent, le rcepteur de tlcommande de lengin spatial doit prsenter une certaine sensibilit et doit pouvoir fonctionner dynamiquement sur une large gamme afin de pouvoir prendre en compte des marges leves daffaiblissement d la pluie sur la liaison monta

14、nte. De tels rcepteurs de tlcommande sont galement sensibles aux brouillages causs par dautres porteuses partageant les mmes frquences et qui risquent de dclencher des tlcommandes errones au niveau du rcepteur TT le brouillage caus par le satellite adjacent na donc pas t pris en compte pour calculer

15、 la disponibilit de la liaison montante de tlcommande ou la disponibilit de la liaison descendante de tlmesure. TABLEAU 11 Exemples de lespacement orbital minimal requis en fonction du diamtre dantenne pour des satellites adjacents rutilisant la mme frquence sur la liaison montante de tlcommande 14

16、GHz Diamtre dantenne sur la liaison montante de tlcommande (m) 9 11,3 13 15 Gain de lantenne de liaison montante (dBi) 60,19 62,17 63,38 64,63 Sparation orbitale, X (degrs) 12 10 10 8 Valeur C/I cumulative due aux quatre satellites les plus proches (dB) 52,41 52,39 53,61 52,41 Puissance surfacique c

17、umulative au niveau du satellite utile produite par les quatre satellites brouilleurs les plus proches dB(W/m2) 126,1 126,1 127,3 126,1 NOTE 1 On suppose que chaque rseau satellite utilise des paramtres de station terrienne homognes. On suppose que chaque station terrienne transmet une valeur de p.i

18、.r.e. sur la liaison montante de tlcommande de 89 dBW la mme frquence et que chaque porteuse de tlcommande occupe une mme largeur de bande. NOTE 2 On suppose que les diamtres des antennes dmission sur la liaison montante sont les mmes pour chaque rseau de satellite. Lenveloppe du diagramme de rayonn

19、ement pour les angles considrs pour chaque antenne de station terrienne dmission tait la suivante: 29 25 log() dBi pour 2 7 7,9 dBi pour 7 9,2 32 25 log() dBi pour 9,2 48 o est langle de sparation topocentrique par rapport au satellite brouilleur. Les oprateurs utilisant des antennes de grande taill

20、e pourraient diminuer lespacement orbital entre leurs satellites, qui pourraient utiliser la mme frquence de tlcommande. En outre, certains rcepteurs de tlcommande prsentent des spcifications de protection moins contraignantes et pourraient donc permettre une rutilisation de frquences pour un espace

21、ment entre satellites plus petit. 16 Rec. UIT-R S.1716 Bien que lon utilise un critre de brouillage cumulatif gal 125 dB(W/m2), cela nempche pas lutilisation cofrquence de porteuses numriques sur la liaison montante du satellite adjacent, ce qui pourrait aboutir des prescriptions moins contraignante

22、s en matire despacement entre satellites que dans le cas o la liaison montante de tlcommande est coordonne une porteuse similaire. 3.4 Comparaison entre les disponibilits de liaison TT par consquent, loprateur peut donc dcider de la ou des priodes propices lenvoi dune commande et de nombre de ces en

23、vois. On peut donc supposer que le niveau moyen de fiabilit des signaux de tlmesure, de tlcommande et de tlmtrie est, en principe, bien suprieur aux valeurs de disponibilit indiques dans les Tableaux 6 et 7. En comparant la qualit de fonctionnement et les disponibilits des systmes TT&C fonctionnant

24、dans les bandes des 30/20 GHz et des 50/40 GHz lorsquon utilise des paramtres de conception de liaison TT&C similaires ceux des bandes des 14/11-12 GHz, on a montr quun certain nombre de facteurs limitent la qualit de fonctionnement des liaisons TT&C au-dessus de 17 GHz. En outre, la Lettre circulai

25、re CA/99 du Bureau des radiocommunications (BR) a pri les administrations et les Membres du Secteur de fournir les caractristiques techniques et oprationnelles de leurs systmes TT&C du SFS. Une base de donnes a t cre par le BR la page suivante du site web de lUIT: http:/web.itu.ch/brsg/srg4/info/wp4

26、b/index.html. Le Tableau 13 fournit une synthse des donnes obtenues en rponse la Lettre circulaire CA/99 du BR: TABLEAU 13 Rsum des marges de disponibilit et de liaison indiques en rponse la Lettre circulaire CA/99 du BR Disponibilit de la liaison (%) 6/4 GHz 14/11 GHz 20 GHz Minimale Maximale Moyen

27、ne Minimale Maximale Moyenne Minimale Maximale Moyenne Tlmtrie 99,7 99,998 99,76859 94,9981 99,9923 99,14992 99,42525 99,97716 99,70121 Tlmesure 99,7 99,999 99,80755 99,9 99,999 99,96253 Sans objet Sans objet Sans objet Tlcommande 99,7 99,999 99,83424 99,3403 99,99874 99,89163 99,9 99,99511 99,94756

28、 Marge de liaison (dB) 6/4 GHz 14/11 GHz 20 GHz Minimale Maximale Moyenne Minimale Maximale Moyenne Minimale Maximale Moyenne Tlmtrie 0,7 42,31633 13,07245 0,48482 30,9111 16,26529 1,306482 7,30482 4,305651 Tlmesure 0,5 39,45 24,40857 6 30,8 19,41385 Sans objet Sans objet Sans objet Tlcommande 0,5 24,5 7,307692 2,38 22,2 10,97929 13,7 19,6 16,65