Barquisimeto, Enero 2013
Primera Edición
Una estación terrena es un equipo con una antena o un conjunto de
equipos con antenas, que puede tener un extremo de entrada y salida de
señales de comunicación en banda base o en frecuencia intermedia, y otro
de transmisión y de recepción de radiaciones hacia y desde uno o más
satélites.
En cada una se realiza una parte importante del proceso de dichas
señales para hacer posible y eficiente su transmisión, así como del proceso
inverso para convertir las radiaciones recibidas en una reproducción fiel de
las señales en la forma que tenían antes de que fueran procesadas y
transmitidas por otra estación terrena.
Es importante mencionar que e líneas generales las estaciones
terrenas se componen normalmente de:
-Una antena (reflector y alimentador) con equipo de orientación o
seguimiento (o ambos).
-Líneas de transmisión de R.F.
-Uno o más transmisores de R.F.
-Uno o más amplificadores o convertidores de R.F. de bajo ruido.
-Equipos para la conversión de F.I. a R.F.
-Equipos para la conversión de R.F. a F.I.
-Equipos de modulación/demodulación.
-Equipo múltiplex y de interfaz terrestre.
Principal Función
La principal función de la estación terrena es la adecuación de las señales de
TV para su transmisión al satélite, desde donde se realiza la radiodifusión
de las mismas.
Dependiendo del tipo de estación, ésta se puede encargar de transmitir y/o
recibir información, controlar el estado del satélite y su situación orbital.
Los tipos principales de estaciones son: Pequeñas estaciones receptoras de
TV por satélite DBS; estaciones terrenas portátiles (deportes,
conferencias); Estaciones o terminales VSAT, Terminales de Abertura Muy
Pequeña (redes de difusión, transmisión de datos privados, intercambio de
datos, etc.); y Grandes estaciones de comunicaciones internacionales.
Su diseño es conceptualmente el mismo que una estación convencional de
comunicaciones dado que, en principio, el procesamiento de la señal a
transmitir es similar en todos los casos. Por consiguiente, la estación estará
formada por el subsistema de antena, subsistema de seguimiento,
transmisión/recepción en radiofrecuencia, etapa de conversión de
frecuencia, modulación-demodulación, conexión con el Centro de Programas
y suministro de energía eléctrica.
Las cadenas de recepción no son estrictamente necesarias, ya que la
radiodifusión implica una comunicación unidireccional, sin embargo, es muy
conveniente poder supervisar las portadoras transmitidas a través del
satélite, por lo que se debe
considerar a las cadenas de recepción
como parte integrante de la estación.
El dimensionado, configuración e
interconexión de sus diferentes
subsistemas estará en función de
las características técnicas del satélite, del número de canales a transmitir,
así como la filosofía de redundancia que se adopte para los diferentes
subsistemas.
La vía de transmisión consta de:
Interconexión con las señales de entrada de la banda base.
Procesamiento de la banda base.
Convertidor de IF a RF.
Amplificador de gran potencia AGP.
Klinston de gran potencia.
Alimentación de la antena.
Antena parabólica.
Para la recepción podemos considerar que es como la imagen de un espejo:
Antena parabólica.
Convertidor de RF a IF.
Procesamiento de la banda base.
Interconexión con la salida de la banda base.
Amplificador de nivel bajo de ruidos de alimentación ANBA.
El diseño de las estaciones terrestres ha progresado mucho. Además de las
estaciones terrestres fijas que desempeñan papeles estratégicos existen:
Terminales de abertura muy pequeña TAMP.
Estaciones terrestres transportables.
Estaciones de conexión portátiles ligeras de transporte aéreo.
Las funciones principales ejecutadas por una Estación Terrena, en
apoyo a un satélite operacional, involucran funciones de alta complejidad
que usualmente abarcan las siguientes tareas:
* Seguimiento (tracking): para determinar la posición del satélite en
su órbita.
* Operaciones de Telemetría: para adquirir y registrar datos y status
del satélite.
* Operaciones de Telecomando: para interrogar y controlar las
diversas funciones del satélite.
* Operaciones de Control: para determinar parámetros orbitales,
para programar todas las pasadas del satélite y para monitorear y cargar el
computador de a bordo.
* Operaciones de Procesamiento de Datos: para presentar todos los
datos científicos y de ingeniería en los formatos requeridos para el
progreso exitoso de la misión.
* Enlaces de Voz y de Datos a otras estaciones terrenas y centros de
procesamiento.
Por lo anteriormente mencionado es claro que hay tres componentes
principales de una Estación Terrena:
1.- Equipos (HARDWARE)
2.- Programas Computacionales (SOFTWARE)
3.- Personal
Equipos
Los principales componentes del equipo de una Estación Terrena son:
Antenas
Es el componente principal de una Estación Terrena, cuyas funciones de
soporte pueden incluir: Seguimiento,
Telemetría, Telecomando y capacidades de
voz y televisión.
El diámetro de la antena requerido para
cualquier misión particular está determinado
primariamente en función de la distancia de
la estación terrena al satélite, de la frecuencia de la portadora, de la
potencia de transmisión del satélite en Watts.
La antena generalmente es común para Transmisión y Recepción, por
razones de costo y tamaño. La separación de la dirección de transmisión es
obtenida por medio de dispositivos electrónicos llamados Diplexores.
Sistemas de Transmisión-Recepción
Las características que determinan la operación de Radio Frecuencia de
una Estación Terrena provienen de la expresión del Cálculo de Enlace para
las transmisiones desde y hacia el satélite. Este sistema tiene la función de
transmitir vía RF desde tierra al satélite en la banda de frecuencia asignada
para todos los telecomandos que son necesarios para actuar sobre sistemas
o partes componentes del satélite, como por ejemplo: activar un transmisor
y apagar el otro, encender un computador de a bordo, actualizar un
software específico, etc. Por otra parte, el sistema RF debe tener también
la capacidad de recepcionar toda comunicación enviada por el satélite desde
el punto de su órbita en que se encuentre.
La información más común que envía el satélite hacia la Estación
Terrena es la que se conoce como Telemetría. Ello entrega la condición
actual de los parámetros previamente determinados, como por ejemplo:
Voltaje de la batería, temperatura de las antenas, voltajes y corrientes de
diversos componentes del satélite, computador en servicio, relays activos e
inactivos, y muchos otros de esta misma especie.
Sistemas de seguimiento
El sistema de seguimiento mantiene la antena apuntando en la dirección
correcta hacia donde se encuentra el satélite y compensa el movimiento
relativo entre la Estación Terrena y el Satélite. Aún en los casos de
satélites geoestacionarios, existen perturbaciones orbitales que originan
aparentes desplazamientos del satélite con respecto a la Estación. Las
características del Sistema de Seguimiento varían de acuerdo a las
características del haz electromagnético de la antena y la órbita del
satélite.
Artículos importantes
El ministro del Poder Popular para Ciencia,
e Innovación, Arriaza, inspeccionó las
estaciones terrenas de control mediante las
cuales se opera el satélite Simón Bolívar
El recorrido lo realizó en compañía
del viceministro de Telecomunicaciones
y presidente de Cantv, Manuel Fernández;
el presidente de la Fundación Instituto de,
Arturo Gil y equipos técnicos, con la
finalidad de supervisar el buen
y la operatividad del satélite, así como la
calidad de vida de los trabajadores y
trabajadoras que hacen vida en las estaciones.
Desde la Estación Terrena de Control Satelital de Luepa
El pasado 17 de agosto se realizaron las primeras observaciones
ópticas (con telescopio) del satélite Simón Bolívar, desde la propia Estación
Terrena de Control Satelital de Luepa, estado Bolívar. Al segundo intento,
ya que el primero realizado en julio del 2011 se vio frustrado por la ruptura
accidental del tubo óptico del telescopio que iba a ser instalado, se
consiguió crear un pequeño observatorio provisional dentro de las
instalaciones que la Agencia Bolivariana Para Actividades Espaciales (ABAE)
tiene en Luepa y desde allí tomar las primeras imágenes del satélite
VENESAT-1, mejor conocido como satélite Simón Bolívar.
Este hecho se enmarca dentro de un convenio de colaboración entre
la Fundación Centro de Investigaciones de Astronomía “Francisco J.
Duarte” (CIDA) y la ABAE -instituciones adscritas al Ministerio del Poder
Popular para Ciencia, Tecnología
e Industrias Intermedias- que
incluye la coordinación de
observaciones telemétricas
(antenas) y astrométricas
(telescopios), con el fin de optimizar
la determinación de los parámetros
que definen la órbita del satélite
Simón Bolívar.
El proyecto lleva consigo la instalación de dos pequeños observatorios
ópticos, uno en la Estación Terrena de Bamari, estado Guárico y otro en
Luepa, donde se realizarán las observaciones que serán procesadas por los
programas desarrollados en el CIDA. Como tercer observatorio, desde el
cual ya se vienen haciendo observaciones se encuentra el propio
Observatorio Astronómico Nacional (OAN) de Llano del Hato en el estado
Mérida.
Elaborado por:
Hernández, Tanny C.I 20.188.480
Mendoza, Dayana C.I 19.243.609