ITU-R SA 363-5 SPANISH-1994 Space operation systems Frequencies bandwidths and protection criteria《空间运行系统》.pdf

1、 Rec. UIT-R SA.363-5 1 RECOMENDACIN UIT-R SA.363-5*,*Sistemas de operaciones espaciales Frecuencias, anchuras de banda y criterios de proteccin (1963-1974-1982-1986-1990-1994) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que las frecuencias tcnicamente adecuadas para la telemedida d

2、e mantenimiento, el seguimiento y el telemando de los satlites meteorolgicos, de radionavegacin, de telecomunicaciones, de exploracin de la Tierra y de radiodifusin tanto si son prototipos como de explotacin, estn comprendidas en la gama de 100 MHz a 30 GHz (vase el Anexo 1); b) que las bandas de fr

3、ecuencias preferidas para la telemedida de mantenimiento, el seguimiento de precisin y el telemando se encuentran entre 1 y 8 GHz; c) que, excepcionalmente, las bandas de frecuencias superiores a unos 10 GHz son tcnicamente adecuadas para utilizarlas con fines de telemedida de mantenimiento, seguimi

4、ento y telemando durante la reentrada de satlites en la atmsfera de la Tierra (vase el Anexo 2); d) que la integracin de los enlaces de seguimiento, telemedida de mantenimiento y telemando en los sistemas de telecomunicaciones y de transmisin de datos podra ofrecer ventajas y, entre ellas, el uso ra

5、cional del espectro, particularmente para la fase de puesta en operacin de los satlites geoestacionarios; e) que la validez de este enfoque ha quedado demostrada en la explotacin de ciertos sistemas en operacin; f) que, no obstante, los factores relacionados con la seguridad del satlite requieren qu

6、e las antenas presenten un diagrama de radiacin de amplia cobertura a fin de mantener los enlaces en particular durante las fases de lanzamiento y de la rbita de transferencia o en caso de prdida momentnea de la orientacin, y que es difcil obtener una radiacin de amplia cobertura en las frecuencias

7、superiores a 8 GHz; g) que, en el caso de los satlites de radiodifusin, el Apndice 30 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) contiene disposiciones para el empleo de las bandas de 11,7-12,5 GHz en la Regin 1 y de 11,7-12,2 GHz en la Regin 3, por las que se asigna a las administraciones en esas R

8、egiones radiocanales para la radiodifusin por satlite, pero que no se ha hecho ninguna asignacin especfica para la telemedida de mantenimiento, el seguimiento y el telemando (aunque el Anexo 5 al Apndice 30 del RR especifica las bandas de guarda en los bordes de ambas bandas), razn por la cual podra

9、 ser difcil utilizar tambin dichas bandas para la telemedida de mantenimiento, el seguimiento, o el telemando. En el caso de la Regin 2, el Apndice 30 del RR establece que los sistemas de operaciones espaciales podran utilizarse en las bandas de guarda asignadas de 12 MHz en cada extremo de las band

10、as 12,2-12,7 GHz e igualmente en el Apndice 30A del RR en las bandas 17,3-17,8 GHz; *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de las Comisiones de Estudio 4, 3, 8, 9, 10 y 11 de Radiocomunicaciones. *La Comisin de Estudio 7 de Radiocomunicaciones efectu modificaciones de redaccin en esta Recomen

11、dacin en 2003 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R SA.363-5 h) que, en la mayora de los casos, las anchuras de banda necesarias para las operaciones espaciales se determinan mediante la transmisin de seales de medicin de distancia, y normalmente se encuentran entre 200 kHz y 1 MHz,

12、 con mtodos de modulacin clsicos; j) que la p.i.r.e. de los transmisores de las estaciones espaciales es limitada y que, por consiguiente, las estaciones terrenas receptoras deben funcionar con la mxima sensibilidad; k) que la p.i.r.e. de los transmisores de las estaciones terrenas puede aumentarse,

13、 dentro de los lmites del RR, para asegurar una relacin de proteccin conveniente a la entrada de los receptores de las estaciones espaciales, recomienda 1 que las bandas de frecuencias inferiores a 1 GHz son tcnicamente adecuadas para algunos tipos de telemedida de mantenimiento, seguimiento y telem

14、ando de los satlites prototipo y de explotacin en rbita baja (por ejemplo, inferior a 2 000 km); 2 que las frecuencias para las transmisiones de telemedida de mantenimiento, de seguimiento de alta precisin y de telemando se hallan comprendidas entre 1 y 8 GHz; 3 que, por excepcin, se utilicen para l

15、a telemedida de mantenimiento, el seguimiento y el telemando durante el retorno de los satlites a la atmsfera terrestre, las bandas de frecuencias superiores a unos 10 GHz (vase el Anexo 2); 4 que para los sistemas de satlites tales como los meteorolgicos, de radionavegacin, de telecomunicaciones, d

16、e exploracin de la Tierra y de radiodifusin y teniendo debidamente en cuenta las necesidades de la fiabilidad y la utilizacin econmica del espectro de frecuencias, as como la seguridad de los vehculos espaciales durante todas las fases de la explotacin, se prefiera, siempre que sea posible, para la

17、telemedida de mantenimiento, el seguimiento y el telemando, el uso de frecuencias de las bandas de las misiones espaciales empleadas para la transmisin de datos o para las telecomunicaciones. Cuando ello no sea posible, deberan utilizarse frecuencias de las bandas atribuidas especficamente al servic

18、io de operaciones espaciales; 5 que en la planificacin de frecuencias para el servicio de radiodifusin por satlite y para los enlaces de conexin asociados se tengan en cuenta las necesidades especficas en materia de telemedida de mantenimiento, seguimiento y telemando, especialmente cuando se trate

19、de asignaciones que comparten la misma posicin orbital; 6 que los criterios de proteccin para los receptores de las estaciones terrenas son los siguientes: en las frecuencias superiores a 1 GHz, la potencia total de interferencia en cualquier banda de 1 kHz de anchura no debe rebasar 184 dBW a la en

20、trada del receptor durante ms del 1% del tiempo al da; en las frecuencias inferiores a 1 GHz, este valor aumenta a razn de 20 dB por dcada de frecuencia decreciente; 7 que los criterios de proteccin para los receptores de vehculos espaciales son los siguientes: la relacin potencia de la seal/potenci

21、a total de interferencia en cualquier banda de 1 kHz de anchura no debe descender por debajo de 20 dB durante ms del 1% del tiempo al da; 8 que como estos criterios no bastan para garantizar la salvaguardia de los vehculos espaciales en ciertas fases crticas de corta duracin, como los lanzamientos,

22、las administraciones interesadas se concierten para garantizar la salvaguardia de los vehculos espaciales en las fases crticas de corta duracin. Rec. UIT-R SA.363-5 3 Anexo 1 Sistemas de operaciones espaciales Frecuencias, anchuras de banda y criterios de proteccin 1 Introduccin El nmero 1.23 del RR

23、 define el servicio de operaciones espaciales como sigue: Servicio de radiocomunicacin que concierne exclusivamente al funcionamiento de los vehculos espaciales, en particular al seguimiento espacial, la telemedida espacial y el telemando espacial. Estas funciones sern normalmente realizadas dentro

24、del servicio en el que funcione la estacin espacial. Para comprender el significado de la segunda frase de esta definicin, es preciso tener presente que, en principio, la idea fue ejecutar las funciones de las operaciones espaciales nicamente en las bandas atribuidas a las misiones. Pero la experien

25、cia ha demostrado que, en determinados casos, la atribucin de bandas propias facilita las operaciones espaciales. Esto permite, en particular, utilizar un reducido nmero de estaciones para llevar a cabo las operaciones espaciales de satlites cuyas misiones son de la competencia de distintos servicio

26、s: investigacin espacial, meteorologa por satlite, exploracin de la Tierra por satlite, servicios fijo y mvil por satlite, servicio de radiodifusin por satlite, etc. Adems, las bandas de frecuencias tcnicamente apropiadas a las operaciones espaciales no siempre coinciden con las apropiadas a las mis

27、iones. Finalmente, los criterios de proteccin de los receptores de las operaciones espaciales y de los receptores de telecomunicacin de la misin pueden ser distintos. El presente Anexo estudia sucesivamente las funciones a realizar, las bandas de frecuencias preferidas, las anchuras de banda, los cr

28、iterios de proteccin y diversos aspectos de la explotacin de los sistemas de operaciones espaciales. Todos los aspectos se tratan de forma que las conclusiones puedan aplicarse tanto si las funciones de las operaciones espaciales se realizan en una banda de frecuencias correspondiente a la misin del

29、 satlite, como si se realizan en una banda de frecuencias atribuida al servicio de operaciones espaciales. Los enlaces de operaciones espaciales pueden establecerse, bien directamente entre los vehculos espaciales y las estaciones terrenas, bien mediante satlites de retransmisin de datos. En este An

30、exo slo se tendrn en cuenta los enlaces directos. En lo relativo a los satlites de retransmisin de datos, vanse las Recomendaciones UIT-R SA.1018 y UIT-R SA.1414. 2 Funciones de operaciones espaciales Las principales funciones de operaciones espaciales son: la telemedida de mantenimiento, el teleman

31、do, el seguimiento, la deteccin RF para el control de orientacin. 4 Rec. UIT-R SA.363-5 2.1 Telemedida de mantenimiento Para proceder al mantenimiento de un vehculo espacial, es necesario transmitir a Tierra un gran nmero de datos de mediciones, la mayor parte de los cuales son de velocidad reducida

32、, como es el caso de: las mediciones de temperatura, bien sea con fines de supervisin o de control o para corregir las medidas de los instrumentos de a bordo en funcin de su temperatura; las mediciones de intensidad del campo magntico, para dar indicaciones relativas a la orientacin instantnea del v

33、ehculo espacial o a su velocidad de rotacin; las mediciones de desplazamientos: indicadores de separacin de cuerpos, topes de seguridad para rganos desplegados; las mediciones de inercia (girscopos, acelermetros), cuyo conocimiento es til para mantener la posicin y orientacin del satlite; las medici

34、ones pticas, para conocer la orientacin del vehculo en relacin con la Tierra, el Sol o las estrellas; las mediciones de presin en los depsitos y en las bateras electroqumicas; las mediciones de corrientes y de tensiones; la informacin sobre el estado de un componente o sobre la recepcin o ejecucin d

35、e una orden. Todas estas mediciones permiten supervisar el estado en que se encuentran el vehculo espacial y su carga til, estado que depende, de una parte, del medio ambiente exterior, de otra, de las rdenes de configuracin que son transmitidas al vehculo por telemando o que provienen de un program

36、ador secuencial de a bordo de acuerdo con un programa preestablecido. El conocimiento de estas informaciones permite lograr un funcionamiento correcto y sacar el mximo provecho de los recursos ofrecidos por el vehculo y su carga til a los efectos de la misin, as como para analizar las situaciones im

37、previstas. Permite asimismo mejorar los conocimientos sobre las caractersticas de los materiales en rbita y el desarrollo de nuevos sistemas. Las informaciones de telemedida pueden ser transmitidas en directo, o quedar almacenadas para transmisin ulterior. 2.2 Telemando La mayor parte de los vehculo

38、s espaciales deben estar en condiciones de recibir rdenes por telemando. Los nmeros 1.135 y 22.1 del RR hacen de ello una obligacin en el caso de los satlites activos definidos en el nmero 1.180 del RR. 2.2.1 En el caso de los vehculos espaciales para misiones de corta duracin, como son los lanzador

39、es, la mayor parte de las rdenes pueden ser registradas antes del vuelo y distribuirse en el momento oportuno mediante un programador secuencial de a bordo. No obstante, generalmente se utiliza el telemando espacial con fines de seguridad (por ejemplo, deteniendo la propulsin de un lanzador que se a

40、parta de la trayectoria autorizada o destruccin del mismo, en caso necesario). Determinadas funciones del telemando pueden llevarse a cabo tambin a travs de un transpnder de radar del servicio de radiolocalizacin. Rec. UIT-R SA.363-5 5 2.2.2 En la mayora de los otros casos, el telemando permite modi

41、ficar el funcionamiento del vehculo espacial y de su carga til: ya sea segn las fases sucesivas de utilizacin en el curso de la misin, ya sea segn las diferentes fases de vuelo (insercin en rbita, periodos de eclipse, etc.), o bien en funcin de situaciones anormales como las anomalas de funcionamien

42、to. Las rdenes transmitidas al vehculo espacial, en condiciones de visibilidad directa desde una estacin terrena, pueden ser ejecutadas inmediatamente o bien registrarse en una memoria de la que se extraen posteriormente para su ejecucin en instante tambin registrado en la memoria. El telemando dife

43、rido reviste especial importancia cuando la misin del vehculo espacial es lo suficientemente compleja exigiendo equipar al vehculo de un computador. En este caso, el volumen de informacin a transmitir puede llegar al megabit en pocos minutos. Generalmente, la recepcin correcta de seales de telemando

44、 se comprueba por el envo del acuse de recepcin a travs de la telemedida. 2.3 Seguimiento El seguimiento espacial, que consiste en determinar la trayectoria, la velocidad o la posicin instantnea de un objeto en el espacio valindose de las propiedades de la propagacin de las ondas radioelctricas (van

45、se los nmeros 1.136 y 1.9 del RR) es una funcin que debe llevarse a cabo ineludiblemente en toda misin espacial, para satisfacer una o varias de las necesidades siguientes. 2.3.1 Sistema de control orbital del vehculo espacial En trminos generales, ste es uno de los mtodos que permiten controlar la

46、rbita de un vehculo espacial mediante medios de telemando y sistemas de propulsin a bordo. En la prctica, puede utilizarse: para la puesta en rbita de espera o de transferencia, para la modificacin de las rbitas: por ejemplo, para pasar de una rbita de transferencia a la rbita de los satlites geoest

47、acionarios, para la correccin fina de las rbitas: por ejemplo, para el mantenimiento en posicin de un satlite geoestacionario y para las maniobras de encuentro, para el retorno a la Tierra de un vehculo recuperable. 2.3.2 Supervisin, seguridad, recuperacin La supervisin y la seguridad se refieren a

48、las medidas anticolisin entre vehculos espaciales situados en rbitas vecinas, as como la prediccin del impacto o del punto de aterrizaje de las fases de los lanzadores de retorno y de los vehculos espaciales. 2.3.3 Precisin orbital Se trata de evaluar la precisin de los lanzamientos o de otras maniobras orbitales. 2.3.4 Atribucin de los datos de localizacin a las misiones de medicin y de observacin Se trata de poder relacionar las mediciones con la posicin en que se encuentra el vehculo espacial en el momento en que se hacen tales mediciones. Esto es especialmente neces