Czechoslovak DX club
Československý DX klub - Czechoslovak DX Club
Horní 9, CZ-768 21, Kvasice, Czech Republic
Home Page of Czechoslovak DX Club mail@dx.cz
Menu
Czech English

· Hlavní strana
· O CSDXC
· Přihláška
· Co je DXing
· Klubový časopis
· Kontakty
· Klubové akce
· Klubová edice
· Diplomy
· Technika
· Předpověď šíření
· Výluky vysílačů
· Encyklopedie
· Ke stažení
· Odkazy na WWW

· Diskuzní fóra
· Emailová konference
· DX cluster
· Inzerce

· Témata
· Archív článků
· Top 10
· Statistika
Hledání

Doporučujeme
  
Deep Space Network
Autor: Pavel Pelikán. Zveřejněno: Středa 08.06.2005 v 09:48
Téma: Technika
Deep Space Network je označení systému, který zajišťuje rádiovou komunikaci mezi řídícími středisky a všemi meziplanetárními sondami NASA (National Aeronautics and Space Administration). Je dosud největší a nejcitlivější vědecký telekomunikační systém a nejpřesnější radionavigační síť na světě. Je jedním z nejcennějších vědeckých zařízení současnosti.
NASA již téměř 40 let provádí vědecký výzkum sluneční soustavy pomocí automatických sond a získává tak důležité informace o Merkuru, Venuši, Marsu, Jupiteru, Saturnu, Uranu a Neptunu. Tyto vědecké kosmické misí by ale bez systému Deep Space Network (dále jen DSN) vůbec nebyly možné.
Systém DSN zajišťuje spojení i některým sondám a raketoplánům na oběžné dráze Země, zejména obíhají-li ve velkých vzdálenostech. Komunikace se satelity Země mají požadavky poněkud jiné, než požadavky komunikace meziplanetárních sond, je spojení se satelity zajištěno druhou největší sítí NASA - Tracking and Data Relay Satellite Systems.

1. Počátky sítě DSN. Potřeby projektu komunikační sítě se objevují kolem roku 1955. Konkrétní myšlenky na realizaci komunikační sítě se ale objevily až začátkem roku 1958, kdy Laboratoř tryskových pohonů JPL (Jet Propulsion Laboratory) dostala zakázku od armády USA vytvořit mobilní radiové stanice v Nigérii, Singapuru a Kalifornii, určené pro příjem telemetrických dat první vojenské družice Explorer 1. Další historické datum bylo založení Národní úřad pro letectví a kosmonautiku NASA dne 1.10.1958, aby sloučit roztříštěné programy kosmického výzkumu armády, námořnictva a letectva do jediné civilní organizace.
Laboratoř JPL byla převedena z armády USA do struktury NASA 3. prosince 1958. Krátce nato NASA přišla s projektem DSN jako komunikačního systému pro plánované kosmické mise. Technicky a organizačně DSN byl schopen provádět vlastní výzkum, vývoj a podporu pro všechny své uživatele. Koncepce umožnila DSN stát se postupně světovou špičkou ve vývoji přijímačů s nízkým šumem, telemetrie, povelových systémů, digitálního zpracování signálu a navigace ve vesmíru.

2. Současný stav. Hlavní úkol DSN je zajistit z každé kosmické sondy NASA spolehlivý příjem vědeckých dat v přijatelné kvalitě po celou dobu její životnosti. Aby byl tento požadavek plněn i v budoucnosti, je DSN periodicky vylepšován novými komunikačními technologiemi. Dnes ho tvoří tři komunikační komplexy na třech kontinentech: v Goldstone v poušti Mojave Desert v jižní Kalifornii, poblíž Madridu ve Španělsku a poblíž Canberry v Austrálii. Každý komplex obsahuje čtyři stanice s velkými parabolickými anténami.



Řídící středisko všech tří komplexů, je umístěno v JPL v Pasadeně. Pozemní komunikační síť zajišťuje hlasovou a datovou komunikaci mezi všemi komplexy a řídícím střediskem v Pasadeně a mezi dalšími operačními středisky kosmických letů v USA i jiných státech.

3. Projekty kosmických letů. Vesmírné výzkumné projekty podporované systémem DSN jsou řízeny úřadem NASA Office of Space Science nebo neamerickými vesmírnými agenturami, např. ESA (European Space Agency). DSN projektům samostatně zajišťuje základní služby, jako příjem telemetrických signálů z kosmické sondy, přenos povelů pro řízení kosmické sondy a navigačních dat pro zjišťování polohy sondy a pro navádění k cíli. Dále poskytuje astrofyzikům vědecká rádiová data, jako fázi a frekvenci signálů sondy při jejím pohybu poblíž některé planety nebo Slunce. Změny dynamiky signálu využívají astrofyzici k získávání informací o struktuře a hmotě planet a o gravitačních a elektromagnetických polí v jejich okolí. DSN také provádí radioastronomická vesmírná pozorování.

3.1. Komunikační komplexy systému DSN. Kosmická mise je naplánována vždy tak, aby mohla probíhat neomezená radiová komunikace mezi pozemním řídícím střediskem a kosmickou sondou. To vyžaduje několik pozemních anténních stanic na různých místech Země. Zeměpisná délka komplexů DSN ve Španělsku, Austrálii a USA se liší zhruba o 120 stupňů a tak může zajišťovat rádiovou komunikaci po dobu osmi až 14 hodin a oblasti rádiového příjmu se překrývají.
Jednotlivá střediska jsou umístěny daleko od městských nebo průmyslových aglomerací, v kopcovitém terénu, to zamezuje případné radiové interferenci s jinými zdroji rádiového záření. Australský komplex je umístěn 25 km jihozápadně od Canberry, španělský komplex je umístěn v Robledo de Chavella v oblasti El Escorial asi 60 km západně od Madridu. Komplex Goldstone je na hranicích výcvikového vojenského prostoru Fort Irwin National Training Center v Mojave Desert 72 km severně od Barstow.

3.2. Stanice komplexů DSN. Každý komplex se skládá ze čtyř stanic s parabolickými anténami a ultracitlivými přijímacími systémy. Jsou zde umístěny dvě antény o průměru 34 m, jedna anténa o průměru 26 m a jedna anténa o průměru 70 m, která je připojena na silný vysílač o výkonu 400 kW. Komplex Goldstone navíc zahrnuje anténu o průměru 34 m, používanou pro výzkum a vývoj telekomunikačních systémů. Stanice jsou dálkově řízeny ze střediska centrálního zpracování signálů jednotlivých antén, zde jsou systémy pro příjem a zpracování telemetrie, systémy pro vysílání povelů a pro přenos navigačních dat. Veškerá činnost je monitorována a řízena z komplexu týmem šesti lidí.
Komplex je navíc vybaven všesměrovou anténou pro příjem signály satelitů NAVSTAR systému GPS, ty jsou nutné pro kalibraci navigačních dat a časovou koordinaci přijímacích systémů.
Antény o průměru 70 m jsou nejcitlivější a používají se pro komunikaci s meziplanetárními sondami. Dvě antény o průměru 34 m komunikují jak se sondami na oběžné dráze Země, tak i s meziplanetárními. Pro příjem velmi slabých signálů sond u vnějších planet (např. Saturn), se používají kombinace všech těchto antén.

3.3. Komunikace se sondami na oběžné dráze Země. Antény o průměru 26 m a přídavná anténa o průměru 9 m v Goldstone se používají především pro komunikaci se sondami na oběžné dráze kolem Země, jejichž charakteristika dráhy se zásadním způsobem liší od sond v meziplanetárním prostoru. Většina pozemských satelitů se pohybuje ve vzdálenosti 200 až 12 000 kilometrů od Země a nad obzorem jsou viditelné průměrně 35 minut, přičemž mininum je asi 10 minut. Signály z těchto satelitů jsou relativně silné a nevyžadují velké antény a ultracitlivé přijímače s nízkým šumem, jako meziplanetární sondy. Kvůli těmto zásadním rozdílům většina takových vědeckých satelitů, včetně Hubbleova vesmírného teleskopu a raketoplánů s lidskou posádkou, komunikuje pomocí Tracking and Data Relay Satellite Systems, který je spravován a provozován Goddardovým střediskem vesmírných letů (Goddard Space Flight Center) v Greenbeltu v Marylandu.
Tento satelitní systém se skládá ze tří komunikačních satelitů na geostacionárních dráhách asi 36 tisíc kilometrů nad Zemí a jedné pozemní stanice ve White Sand v New Mexico. Komunikace je přepínána z jednoho geostacionárního satelitu na druhý podle dosahu k pohybujícímu se satelitu na oběžné dráze, takže pozemní středisko ve White Sands přijímá a vysílá signály téměř nepřetržitě.
Některé vědecké satelity se pohybují ve velké vzdálenosti od Země za hranicemi dosahu uvedeného systému, které leží asi 1,7 miliónu kilometrů od Země. Takové satelity jsou pak obsluhovány anténami o průměru 26 metrů systému DSN. Tyto antény jsou schopny se natáčet rychlostí až 3 stupňů za sekundu a mohou se sklonit až nízko nad obzor. Antény pro komunikaci se vzdálenými meziplanetárními sondami se pohybují mnohem nižší rychlostí, obvykle 0,004 stupně za sekundu, jak se otáčí Země kolem osy.

3.4. Operační řídící středisko DSN. Řídící středisko v JPL v Pasadeně je operačním uzlem sítě. Jeho pracovníci určují a monitorují činnost všech tří komplexů, vyhodnocují spolehlivost systému zasílaným povelům i přijímané telemetrie a navigačních dat z kosmických sond, dále vytvářejí a publikují rozvrhy viditelnosti jednotlivých satelitů a určují jejich dráhy.

3.5. Pozemní komunikační zařízení. Pozemní komunikační zařízení zajišťuje propojují všechny tři komplexy s řídícím střediskem v JPL a s ostatními řídícími středisky ve USA a dalších státech. Hlasová a datová komunikace se provádí pomocí telefonních linek, podmořského kabelu, pozemních mikrovlnných spojů a komunikačních satelitů. Samozřejmě se využívá jako komunikačního média Internet. Přenosová média jsou pronajímána podle potřeby. Data z kosmických sond posílaná těmito linkami jsou přísně kontrolována na výskyt chyb přenosu pomocí softwarové detekce.

3.6. Pracovní tým DSN. Pracovní tým DSN ve USA se skládá z administrativního, inženýrského a technického personálu JPL v Pasadeně, operačního řídícího střediska a konečně pozemního komunikačního střediska v JPL, a z inženýrů a techniků komunikačního komplexu v Goldstone. Španělský a australský komplex je obsluhován a provozován agenturami kosmického výzkumu španělské a australské vlády. Celkově mezinárodní pracovní tým DSN má více než 1600 lidí.

4. Vesmírné mise zajišťované systémem DSN. V letech 1958 až 1993 systém DSN řídil 30 projektů kosmických letů. Mezi těmito projekty byly kosmické lety sond Pioneer 3 a 4, Ranger, Surveyor 1 až 7 a pěti sond Lunar Orbiter, (lety k Měsíci).
Při průzkumu vnitřních planet se systém DSN od roku 1962 zajišťoval komunikace se sondami Mariner k Merkuru, Venuši a Marsu, se sondou Mars v roce 1971, která se stala oběžnicí Marsu.
První kosmickou misí k vnějším planetám byly sondy Pioneer 10 a Pioneer 11 k Jupiteru a Saturnu v letech 1972 a 1973. Sondy Pioneer 12 a Pioneer 13 provedly úspěšný průzkum atmosféry Venuše v roce 1978.
Během 60. a na počátku 70. let 20. století systém DSN zajišťoval komunikační podporu se sondami Apollo, které přistály na Měsíci. V polovině 70. let 20. století systém DSN zajišťoval americko-západoněmecký projekt Helios 1 a 2 výzkumu slunečního okolí a projekt Langleyho výzkumného střediska NASA Viking 1 a Viking 2 průzkumu Marsu. V roce 1977 sondy Voyager 1 a Voyager 2 projektu JPL s podporou DSN začaly zkoumat vnější planety Jupiter, Saturn, Uran a Neptun.
Systém DSN se podílel zajištěním komunikace na řadě projektů, které jsou podrobněji popsány např. na URL [1]. Mimo již zmíněných jsou to sonda Magellan, která přistála na Venuši nebo sonda Galileo, která provádí detailní průzkum Jupiteru a jeho velkých měsíců.
V roce 1978 byla na nízkou dráhu vyslána sonda Nimbus 7, která denně monitoruje znečištění zemské atmosféry a oceánů.
Evropská agentura pro vesmír ESA v roce 1990 vyslala na průzkum okolí Slunce sondu Ulysses, která využila pro svůj let silné gravitační pole Jupitera. Systém DSN byl využit také při průzkumu komet, např. v roce 1985 při výzkumu Halleyovy komety.
V roce 1992 odstartovala sonda Mars Observer, která dorazila k Marsu v roce 1993 a pořídila řadu snímků celého povrchu Marsu s velmi vysokým rozlišením. Koncem března a začátkem dubna 1993 sonda provedla společně se sondami Galileo a Ulysses experiment detekce gravitačních vln. Krátce po dosažení oběžné dráhy Marsu se sonda odmlčela a četné pokusy navázat s ní nové spojení zcela selhaly.
V roce 1997 byla vyslána k průzkumu Saturnu sonda Cassini, která má k cíli dorazit v červnu 2004. Sonda bude zkoumat Saturn, jeho atmosféru, systém prstenců, magnetosféru a velké měsíce do konce roku 2008.
V posledních letech je velká část kapacity DNS věnována projektů průzkumu Marsu.

5. Technické vybavení DSN. Kosmické sondy určené k průzkumu sluneční soustavy jsou promyšlená a složitá technická zařízení. Při jejich sestrojení je použita špičková technologie elektrických napájecích systémů, vědeckých přístrojů, digitálních počítačů, zpracování a ukládání dat, telekomunikace, optiky, pohonu, navigace a řízení. Obvykle sondy nesou videokamery, detektory a senzory k měření různých geologických, fyzikálních a biologických charakteristik planet a jejich měsíců. Sondy zkoumají také komety, asteroidy, ionizované plyny nebo magnetických polí v okolí planet nebo v meziplanetárním prostoru.
Sondy obvykle pracují jako téměř autonomní systémy po velmi dlouhou dobu své existence. Aby jejich činnost vedla k potřebným výsledkům, vyžadují dokonalou komunikaci s pozemním střediskem, které sondě předává řídící povely, nastavuje přístroje, zavádí nebo mění řídící programy, naviguje k cílům a přebírají vědecká data.
Základem všech vesmírných misí je tedy obousměrná komunikace mezi sondou a Zemí. Jedním směrem jsou zasílány povely jako kódované instrukce pro řízení sondy a jejích přístrojů, druhým směrem přicházejí telemetrická vědecká data a stavové informace sondy. Navigační data se tvoří měřením a porovnáváním frekvencí přenosu v obou směrech. Tímto způsobem lze zjistit polohu a rychlost satelitu.
Hlavním cílem komunikace sondy s pozemním řídícím střediskem je přenos vědeckých informací. Při tomto přenosu je důležitá kvalita, dána rychlostí přenosu a četností chyb při přenosu.

5.1. Slabé signály a šum. Radiové spojení mezi sondou a pozemním střediskem je podobné mikrovlnné komunikace, ale s velmi podstatnými rozdíly. Spojení se realizuje na velmi velkou vzdálenost a signál je velmi slabý. Uvádí se, že signál přicházejí ze sondy z oblasti vnějších planet, jako je Jupiter nebo Saturn, má výkon jen 10^-18 Wattu, což je miliardkrát méně, než je výkon TV signálu na domácím TV přijímači. Výkon vysílače sondy je omezen především hmotností napájecích zdrojů a velikostí antény, které může sonda unést. Výkonnější vysílač by zvýšil hmotnost sondy a mnohonásobně by zvýšil její cenu. Proto se daleko větší péče věnuje přijímacím systémům, jejichž citlivost se zvyšuje na maximální možnou míru pomocí velikosti antén.
Výkon vysílače sondy je obvykle omezen 20 Watty. Tento malý výkon přesto spotřebuje 25% energie zdroje. Anténa vysílače sondy soustřeďuje signál do velmi úzkého paprsku. Přesto tento paprsek vyslaný například z oblasti planety Saturn se rozptýlí natolik, že pokrývá oblast kolem 1000 poloměrů Země. Proto pozemní anténa přijímá jen nepatrnou část celkového výkonu signálu. Navíc je velmi slabý signál znehodnocován rádiovým šumem, který je způsoben spontánním pohybem elektronů v anténě. Kromě signálu ze sondy je z vesmíru přijímán rádiový šum objektů ve vesmíru včetně Slunce a Země. Další šum generuje vlastní přijímací systém během zpracování signálu.
Přijímač musí být schopen signál zesílit na užitečnou úroveň. Protože šum je trvalou součástí přijímaného signálu, je důležitý poměr signálu k šumu, tedy schopnost přijímacího systému oddělit náhodný šum od užitečného signálu. K dosažení tohoto cíle pomáhá i volba komunikační frekvence v pásmu mikrovln a technologie kódování dat.

5.2. Mikrovlny. Mikrovlny se šíří stejným způsobem jako světlo - po přímce. Mohou se odrážet od hladkého povrchu, lze je soustřeďovat a měnit jejich dráhu pomocí odražečů. Velmi vysoká frekvence mikrovln umožňuje v některých pásmech kmitočtů průchod ionosférou. Ionosférické podmínky mohou tento jev narušit, ale určitá frekvenční "okna" tento problém minimalizují. Signál je tlumen také deštěm a vodními párami. Nejdůležitější vlastností mikrovln je snižování nežádoucích šumů s růstem frekvence. Pro meziplanetární komunikaci se používají frekvenční pásma 2100 až 2300 MHz (pásmo S, vlnová délka 13 cm), 7145 až 8450 MHz (pásmo X, vlnová délka 3 cm), frekvence mezi 32 až 34 GHz (pásmo K, vlnová délka 1 cm).

5.3. Antény. Rychlost datového přenosu a množství šumu výrazně ovlivňují přijímací antény. Na kosmických sondách i přijímacích pozemních stanicích se používají parabolické antény s vysokým ziskem. Čím větší je průměr parabolického zrcadla antény, tím lépe anténa soustřeďuje přicházející záření z daného směru.
Účinností přijímací antény je poměr rádiové energie, kterou anténa přijímá a energie, které je předána na vstup přijímače. Část energie je rozptýlena, část pohlcena anténou. Přicházející vlny jsou soustřeďovány do ohniska antény, kde je umístěn nízkošumový přijímač. Pro kvalitu antény je podstatný přesný parabolický tvar a hladkost celého povrchu. Rádiové vlny musí přicházet na vstup přijímače ve stejné fázi. Proto musí být dráha od bodu odrazu k bodu přijímače ve všech bodech parabolického zrcadla přesně stejná. Vlny, které nejsou ve stejné fázi, se navzájem ruší, což vede k útlumu přijímaného signálu. Aby se zajistila dostatečná účinnost antény, nesmí se povrch zrcadla odchylovat o více než 1/40 vlnové délky přijímaného signálu (!).
Aby bylo možno přijímat všechny vlnové délky rádiových vln používaných kosmickými sondami, nesmí se tvar zrcadla přijímací anténa odchylovat o více než 0,25 milimetru. To klade značné požadavky na celistvost a pevnost konstrukce antény, která se nesmí při pohybu nikde prohýbat nebo zakřivovat. Přitom celková hmotnost největšího zrcadla o průměru 70 m je asi 2,7 miliónu kilogramů.
Důležitá je také přesnost zaměření antény. Vysílaný svazek rádiových vln je velmi úzký a musí být zaměřen přesně na sondu při vysílání, ale i při příjmu.

5.4. Nízkošumový přijímač. Nízkošumový přijímač se skládá ze dvou hlavních částí. Jednou z nich je předzesilovač namontovaný v ohnisku zrcadla antény, druhou je vlastní přijímač, umístěný ve středisku pro zpracování signálu. Předzesilovač je schopen zesílit signál na nejvyšší možnou míru (100000x až 700000x), aniž by signál zatížil dalším šumem. Prvotní zesílení je kritické, protože zesiluje signál na maximální možnou úroveň. Zesílený signál je již dostatečně silný k přenosu koaxiálními kabely k přijímači, který jej dále zesílí a zpracovává nosné frekvence signálu a demoduluje informace.
Pro potlačení zdrojů šumu v signálu se používá kryogenní zesilovač na principu maseru, mikrovlnného generátoru stimulované emise záření (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Jádrem maseru je krystal syntetického rubínu (chrómem dopovaný oxid hlinitý), který je umístěn v silném magnetickém poli a je ochlazen kapalným héliem na teplotu blízkou absolutní nule (což je -273,16 stupňů Celsia).
Silné magnetické pole způsobuje, že atomy chrómu v krystalu se vzájemně vyrovnají ve směru magnetických siločar a rozdělí se do diskrétních energetických hladin v závislosti na směru spinu jejich elektronů. Záření z přiváděného mikrovlnného signálu způsobí přeskok atomů z vyšší energetické hladiny do hladiny s nižší energií za vzniku fotonu. Takto vzniklé fotony stimulují další atomy k emisi fotonů, čímž rychle vzniká svazek fotonů se stejnou frekvencí a se stejnou polarizací jako měl původní signál. Zesílení signálu je umocněno použitím struktury, která procházející vlny při průchodu rubínem zpomaluje. Vlny pak mají více času pro interakci s excitovanými atomy. Potřebného zesílení se dosáhne pouze pokud je maser ochlazen na velmi nízkou teplotu kapalným héliem.
DSN je jeden z prvních, který použil maserový zesilovač a podílel se na rozvoji maserové technologie.

5.5. Telemetrické kódování. Telemetrie kosmické zpracovává informace z vědeckých přístrojů a senzorů monitorujících stav a činnost sondy. Informace se kódují do binárního kódu a přenášeny jako 8 bitové znaky. Kódování má podstatný vliv na přenosovou rychlost.
Organizace a kódování datové informace pro přenos je v sondě zajištěno řídícím počítačem, který vzorkuje různé přístroje a senzory s určitou požadovanou sekvencí, třídí, ukládá a časově značkuje data, pak tato data kóduje a převádí do binárního tvaru, aby je bylo možno odeslat do pozemního střediska.
Pokud by neexistoval žádný šum, pak by kódování a dekódování bylo relativně jednoduché a přímočaré. Šum vznikající při přenosu signálu z kosmické sondy do pozemního střediska ale způsobuje chybnou detekci jednotlivých bitů. Pokud je energie na přenos jednoho bitu dostatečně vysoká (je tedy vysoký poměr signálu k šumu), počet dekódovaných chyb bude malý a chybovost přenosu bude nízká (např. pět chybných bitů na sto tisíc bitů). Pokud je počet chybně přijatých bitů vysoký, pak se musí snížit přenosová rychlost (počet bitů za sekundu), protože dekodér potřebuje více času na dekódování každého bitu. Základním úkolem komunikace ale je co nejvyšší možná přenosová rychlost z vědeckých přístrojů během celé mise. Jak bylo již uvedeno, zvýšení energie vysílače by vyžadovalo vyšší hmotnost napájecího zdroje. Mnohem levnější metodou proto je použití určitých kódovacích mechanismů, které k vysílanému signálu přidávají dodatečnou informaci pro korekci případných chyb dekodérem.
Takovou dodatečnou informací jsou paritní znaky (ve výpočetní technice známé např. jako CRC, Check Redundancy Code). Tyto znaky jsou vypočítávány pomocí rovnic kontroly parity, které lze použít pro korekci chybně přijatých bitů. Dekodér provádí sérii analýz a testuje, zda přijatá posloupnost bitů splňuje rovnice kontroly parity. Struktura rovnic kontroly parity je taková, že umožňují korekci chyb jednotlivých bitů nebo některých skupin bitů. Po provedení korekce dekodér nadbytečné paritní znaky odstraňuje a data se předávají uživatelům. Stejný mechanismus se používá pro přenos řídících povelů z pozemního střediska k sondě.
Překvapivě mechanismy detekce chyb a opravy kódu mohou zvýšit rychlost přenosu až sedmkrát nebo více ve srovnání s přenosy bez detekce chyb a jejich korekce. DSN se přímo podílí na vývoji nových kódovacích mechanismů pro zajištění spolehlivosti přenosu kanálem s náhodným šumem. V poslední době systém DSN používá "zřetězeného" kódu, který je kombinací dvou oddělených kódů a umožňuje snížit úroveň chyb přenosu na jeden chybný bit z miliónu.
Nejčastěji jsou používány Konvoluční kódování + Viterbiho dekódování. Jde o jednu z technik tzv. přímé korekce chyb; tyto techniky přidávají k existujícím datům dodatečné informace, které jsou poté využity při zpětném procesu. Tyto metody jsou užitečné zejména v případech, kdy je přenášený signál narušen dodatečným tzv. bílým gaussovským šumem (šum jehož frekvenční rozdělení je gaussovské neboli normální statické rozdělení), což je právě případ rádiového signálu z meziplanetárního prostoru.
Další medovou je Reed-Solomovono šifrování: Zatímco konvoluční kódování pracuje s jedním či několika bity informace, Reed-Solomovono šifrování pracuje s celými bloky dat. Uplatňuje se v řadě oborů digitální komunikace a uchování dat (například CD, DVD, čárové kódy, digitální televize, vysokorychlostní modemy, satelitní komunikace...).

6. Budoucnost DSN. Systém DSN se průběžně vyvíjí, aby byl schopen i v budoucnu zajišťovat stále náročnější požadavky kosmických misí při průzkumu vzdálených oblastí sluneční soustavy. Už dnes jsou požadavky na komunikační čas obrovské a je nutno hledat kompromisy mezi jednotlivými výpravami, aby byly pokryty všechny jejich potřeby. V momentě, kdy některá ze vzdálených sond provádí nějaký kritický manévr - jako např. přechod na oběžnou dráhu cílové planety - má samozřejmě tato operace přednost před ostatními.
NASA plánuje propojení těles Sluneční soustavy sítí družic, která bude základem komunikační a navigační infrastruktury pro budoucí průzkumníky, ať už to budou roboti či lidé. Prvním cílem je planeta Mars. Tým vědců a inženýrů z JPL plánuje obklopit rudou planetu šesti malými navigačními družicemi (Microsat), které budou zároveň sloužit jako komunikační pojítka mezi povrchem planety a Zemí. Družice MARSATy budou umístěny na areostacionárních drahách - což je ekvivalent geostacionárních drah u Země (Ares - řecký bůh Marsu) - a poslouží mohutnému přenosu dat.
Těchto prvních šest družic tvořících tzv. „Mars Network“ bude prvním krokem ke vzniku čehosi, co bychom mohli nazvat „Meziplanetární Internet“ nebo také „Interplanet“. Postupně by mohly následovat další planety a snad někdy v budoucnosti nastane okamžik, kdy bude možné komunikovat s kýmkoliv kdekoliv ve Sluneční soustavě pomocí tohoto „Interplanetu“. A to nejen při komunikaci mezi lidmi, síť bude užitečná i při vzájemné komunikaci jednotlivých kosmických sond v našem planetárním systému. Čímž se připraví komunikační platforma pro řadu doposud nerealizovatelných vědeckých výzkumů.

Literatura:
[1] Deep Space Network: http://newproducts.jpl.nasa.gov/dsn/dsn.html
[2] E-zin NATURA, Jiří Svršek
[3] Scienceworld – Meziplanetární komunikace jménem Deep Space Network (1) a (2); http://www.scienceworld.cz/


 
Hodnocení článku
Hodnocení: 4.77
Hlasů: 9


Ohodnoťte tento článek:

Excelentní
Velmi dobrý
Dobrý
Průměrný
Špatný


Možnosti

 Vytisknout článek  Vytisknout článek

 Poslat známým  Poslat známým

"Login" | | 0 komentáře
Úroveň
Za obsah komentáře odpovídá jeho autor.

Není povoleno posílat komentáře anonymně, prosím registrujte se

Reprodukce zde zveřejněných informací jen s udáním jejich původu (CSDXC)
Information published on these pages may not be reproduced unless the source (CSDXC) is mentioned.

Powered by PhpNuke Powered by Apache Powered by MySQL Powered by PHP Powered by PhpBB Really Simple Syndication

Generování stránky: 0.257 Vteřin