Storia, evoluzione e tipi di satelliti

1. Storia, evoluzione e tipi di satelliti

2. Reti Satellitari: • Le reti satellitari trovano oggi applicazioni nel campo della telefonia, della televisione, nella telematica, nella navigazione marittima e nel militare. Inoltre questi sistemi sono spesso l'unica soluzione applicabile in mancanza di infrastrutture terrestri o di difficile dislocazione. Breve Storia ed Introduzione: • Arthur C. Clarke viene notoriamente indicato come l'ideatore dei sistemi satellitari cosiddetti geostazionari. • Primo satellite geostazionario commerciale fu Intelsat I. • Syncom, primo sistema di comunicazione satellitare geostazionario (1963). • Prime comunicazioni regolari tra Stati Uniti ed Europa (1965).

3. TIPOLOGIA DEI SATELLITI: • I sistemi satellitari possono essere categorizzati secondo il tipo di orbita e l'altitudine sulla quale vengono collocati: • *GEO - Geostationay Earth Orbit • *MEO - Medium Earth Orbit • *LEO - Low Earth Orbit • Definita una di queste tipologie, restano da ancora da specificare alcuni parametri progettuali della costellazione quali: • numero di satelliti (complessivi e in ciascuna orbita) • numero di piani orbitali • inclinazione dei piani orbitali • spaziatura relativa tra i piani • distanza angolare tra i satelliti sulla stessa orbita

4. FREQUENZE: • L'uso di una particolare frequenza di trasmissione dipende dall'applicazione di un dato sistema. La gamma di frequenze si estende dalla banda P alla banda Ka e oltre: • banda P (0.2-1 GHz) • banda C (4-8 GHz) • banda Ku (10-18 GHz) • banda Ka (18-31 GHz) • Come regola, si può pensare che più alta è la frequenza e più estesa deve essere la banda su cui si trasmette e la capacità del collegamento.

5. Fondamenti di teoria della trasmissione Sul satellite sono installati molti sistemi, alcuni dei quali servono al funzionamento del satellite stesso, altri costituiscono il carico per il quale il satellite è stato lanciato. Il payload è costituito da: • una o più antenne • unità di ricevitori e trasmettitori. • calcolatori elettronici nel caso in cui il satellite disponga di un sistema di elaborazione dati a bordo. • I segnali trasmessi dal e verso il satellite prendono il nome di portanti.

6. Internet satellitare mono e bidirezionale • Prime connessioni satellitari bidirezionali (2001), totalmente indipendenti dalla linea telefonica. • Il numero di satelliti che possono insistere e geostazionare sopra un'area della Terra è limitato e non incrementabile.

7. SISTEMA GPS • TRANSIT (primo sistema in uso, 1964). • Natti per uso militari e di ricerca (dopo furono declassificati e destinati ad uso civile). • è in gestazione il sistema di posizionamento satellitare europeo GALILEO (2008). • Il piu' famoso sistema di posizionamento satellitare il NAVSTAR GPS. • Composto principalmente da: • I satelliti • Il sistema di controllo a terra • Gli utenti

8. La costellazione di satelliti GPS è composta da 24 satelliti , 18 operativi e 6 di riserva. • Il numero massimo di 32 satelliti è legato alla posizione dei satelliti nelle orbite e al tipo di codifica di trasmissione dei dati. • I satelliti sono disposti su sei orbite, inclinate di 55° rispetto all'equatore. • Su ogni orbita sono quindi disposti 3 satelliti operativi e un satellite di riserva. • I satelliti orbitano ad un'altezza operativa di 20183 Km da terra, e il loro periodo di rotazione è pari esattamente alla metà del giorno siderale (12 ore). • I satelliti sono stati concepiti per avere una vita operativa di 7 anni. • Il sistema GPS è diventato completamente operativo nel 1994, quando sono diventati funzionanti i 24 satelliti previsti dalle specifiche di sistema.

9. Ogni satellite porta a bordo: *Un orologio atomico di estrema precisione (che è alla base del sistema, come vedremo). *Un computer di controllo. *Un sistema di trasmissione radio ad onde ultracorte. *Un sistema di controllo di assetto. • Applicazioni: *Misura del Tempo *Posizionamento di veicoli o persone *Misurazioni geodetiche e topografiche *Tracciamento di veicoli o di persone *Usi scientifici e usi vari

10. Satelliti Meteorologici • Fanno parte della famiglia dei satelliti  denominati artificiali. • Attività quotidiane come telefonare, vedere la TV o ascoltare la radio hanno spesso relazioni dirette o indirette con l'uso dei satelliti artificiali. • Appartiene alla categoria di satelliti artificiali chiamati "Meteorologici" e di grande aiuto per le previsioni del tempo. • le loro immagini contengono numerosissime informazioni che se interpretate correttamente ed integrate con altri dati divengono utilissime per fare previsioni del tempo a breve e media scadenza e inoltre possono essere un'importante fonte di studio riguardante l'agricoltura e la climatologia • Il primo satellite artificiale meteorologico fu lanciato in orbita dalla NASA il 1° Aprile del 1960 e si chiamava TIROS 1.

11. I satelliti essistono per diversi funzioni: • Usi militari • Usi scientifici • Usi di localizazione (GPS) • Usi meteorologici • Usi civili (agricoltura, allevamento, ...) • Usi per la comunicazione • Usi per il commercio

12. Tipi di Satelliti • LANDSAT5 (statunitense, 1984): Percorre un’orbita polare circolare eliosincrona, ad un’altezza dall’equatore di circa 705 km. • LANDSAT7 (statunitense,1999): Caratteristiche orbitali che somligliano a quelle del precedente Landsat5. Due significative innovazioni: - una ulteriore banda pancromatica con 15 m. di risoluzione spaziale • un canale infrarosso termico con 60 m. di risoluzione spaziale. • SPOT 2 (francese, 1990): percorre un’orbita polare circolare eliosincrona ad un’altezza media di 832 km. Lo Spot 2 è il secondo di una famiglia di 4 satelliti omonimi e con caratteristiche orbitali simili, tutti attualmente operativi.

13. IRS-1C (indiano, 1995): in grado di operare sia nel modo multispettrale che in quello pancromatico; è stato fino al 2000 il satellite a maggior risoluzione geometrica. Orbita polare circolare eliosincrona ad una altezza media di 817 km. • ERS-2 (europei, 1991(1), 1995(2)): I satelliti ERS-1 ed ERS-2 sono piattaforme del tutto simili, dotate di sensori di ripresa attiva a microonde, in orbita polare eliosincrona a 785 km. • IKONOS-2 (1999): É il primo satellite ottico commerciale ad alta risoluzione; viaggia su di un orbita quasi polare ed elio sincrona a 680 km di altezza. Dotato di due sensori (PAN, MS).

14. Fondamenti di teoria della trasmissione • Sul satellite sono installati molti sistemi, alcuni dei quali servono al funzionamento del satellite stesso, altri costituiscono il carico (payload)) per il quale il satellite è stato lanciato, ovvero il sistema di comunicazione. Il payload è costituito da: • una o più antenne. • unità di ricevitori e trasmettitori. • calcolatori elettronici nel caso in cui il satellite disponga di un sistema di elaborazione dati a bordo.

15. Trabajo hecho por: Carolina Mangarelli Lucia Gestal Ana Laura Medero Valentina Bocchi