Facultad de Telemática Comunicaciones Móviles y Satelitales ACTIVIDAD NO.3: Historia, definiciones y teoría básica sobre comunicaciones satelitales. Objetivos de aprendizaje Identificar los elementos que conforman un sistema de comunicaciones por satélite. Conocer las etapas importantes de la historia de las comunicaciones satelitales. Identificar y diferenciar los tipos de órbitas. Comprender los conceptos de patrones orbitales. Ubicar de manera precisa la posición de un satélite. Introducción En esta actividad, se realizará una revisión bibliográfica que permita identificar y comprender el significado e importancia de las comunicaciones satelitales. Con el aprendizaje adquirido se podrán analizar las características necesarias para identificar sus componentes principales, zonas de cobertura, diferentes tipos de órbitas de acuerdo a su altitud y zona por la cual se desplazan. Un punto muy importante tiene que ver con los diferentes tipos de servicios que proporcionan en la actualidad los satélites y por lo tanto, con la ayuda de programas especializados para computadoras portátiles y teléfonos celulares, se desarrollará la habilidad para localizar e identificar los satélites que actualmente orbitan la tierra. Todas las tareas y actividades deben contener citas y referencias bibliográficas en formato APA. Las actividades a desarrollar deben incluir imágenes, diagramas, tablas y demás elementos que contribuyan a la comprensión de los contenidos. Las ligas de consulta de los temas a desarrollar se localizan en la página Web del curso. Al finalizar las actividades, se deberán presentar en plenaria las experiencias, conocimientos adquiridos y posibles aplicaciones a futuro. Tarea No.1: Describir la historia de las satélites de telecomunicaciones. Paso 1: De forma breve y concreta, describa los momentos importantes en la historia de las comunicaciones satelitales. Diferencia entre un satélite pasivo y activo. Describa la información y características importantes del Satélite Ruso Sputnik. Realice lo mismo con los satélites de los Estados Unidos de Norteamérica: Explorer I, Score, Echo y Courier. Realice lo mismo con los primeros satélites geoestacionarios Syncom. Describa el desarrollo Ruso de los satélites de órbita elíptica llamados Molniya, sin olvidar los valores empleados en su apogeo y perigeo. Paso 2: Organismos y consorcios creados para controlar las comunicaciones satelitales. Para regular y controlar el uso del espacio y su explotación, fue necesario crear organismos neutrales que permitieran establecer las reglas y servicios. Por tal motivo, es necesario conocerlos, sobre todo los que tienen injerencia en nuestro país. Facultad de Telemática Comunicaciones Móviles y Satelitales Intelsat y su satélite Early Bird. Interspunik Inmarsat Arabsat Hispasat Integre algunos otros mencionando su fecha de creación, tipo de servicio que regula y países o zonas de servicio. Anexe quién regula actualmente las comunicaciones satelitales en México, así como los satélites activos en nuestro país y los servicios que proporcionan. Tarea No.2: Investigar los elementos que integran un sistema de comunicaciones satelital Paso 1: Busque en más de 2 referencias bibliográficas y/o electrónicas. Definición técnica de qué es un satélite de comunicaciones. Describa, además del módulo de servicio del satélite (televisión, meteorológico, etc), los sistemas de apoyo que le permiten al satélite estar “vivo”. Algunos de ellos son: control térmico, sistema de energía, propulsión, control y estabilización, etc. Enumere y explique las funciones e importancia del centro de control de un sistema satelital. En ocasiones este sitio es conocido como Centro TT&C (Telemedición, Telemando y Control). Explique el rol que tiene una estación terrena dentro de un sistema de comunicaciones satelital. Investigar la función de los lanzadores satelitales y los países que tienen la mayor capacidad para poner en órbita satélites. Incluya en la información los nombres de ellas no obstante que no se encuentren actualmente en operación. Paso 2: Conocer las órbitas satelitales. De acuerdo a sus características tecnológicas y tipo de servicio, los satélites son colocados a diferentes alturas y se les conoce o identifica de acuerdo a su posición o bien por el lugar de la tierra por el cual cruza la órbita. Haga una reseña concreta de ellas: LEO MEO GEO HEO Órbita Ecuatorial Órbita Polar Órbita Inclinada. Paso 3: Patrones de radiación de un satélite de comunicaciones. Los sistemas de comunicaciones por satélite son capaces de cubrir áreas extensas de territorio para llevar hasta el usuario final una gran gama de servicios. Por tal motivo, un satélite cuenta con diversos tipos de antenas que permiten proveer servicios y tener el acceso y control. Gracias el uso de diferentes tipos de antenas, un satélite puede tener zonas de servicio muy diversas conocidas como huellas, sombra o patrones de radiación. Facultad de Telemática Comunicaciones Móviles y Satelitales Explique de manera técnica lo que es un patrón de radiación Especificar la relación entre patrón de radiación, antena y tipos de órbitas satelitales. De acuerdo a la órbita de un satélite, indique el comportamiento del retardo (delay) experimentado al transmitir una señal. Describir las ventajas que ofrecen los satélites geoestacionarios de acuerdo a retardo, tipo de órbita y patrón de radiación. ¿Qué son los cinturones de Van Allen y cómo afectan a los satélites de comunicaciones? Anexar los patrones de radiación que ofrecen los satélites Mexicanos actualmente en servicio. Tarea No.3: Consideraciones para ubicar de forma precisa un satélite de comunicaciones Paso 1: Localización y seguimiento de satélites Los servicios satelitales de comunicaciones pueden encontrarse en ocasiones en órbitas LEO, GEO e incluso HEO, esto representa un reto para predecir la mejor órbita desde nuestro punto de observación (satélites LEO) y en el mejor de los casos el punto sobre el horizonte al cual se debe fijar nuestra antena (GEO). Existen programas de computadora y para dispositivos móviles, que facilitan esta tarea, sin embargo es necesario considerar algunos factores y elementos indispensables para una correcta localización de un satélite. Describa claramente el significado e importancia de los ángulos de azimut y elevación. Investigue qué es el efecto doppler y cómo se presenta en las comunicaciones satelitales de acuerdo al tipo de órbita. Significado y maneras de obtener la información de los keplerianos para ser utilizados en los programas de computadora. Para qué se utiliza el horario internacional coordinado (UTC) en las comunicaciones satelitales. Paso 2: Localizar satélites con el uso de herramientas computacionales Con los conocimientos adquiridos tenemos la posibilidad de emplear diversos programas informáticos para localizar y calcular órbitas de satélites LEO y GEO, comparando los resultados obtenidos contra sitios en Internet que ofrecen en línea este servicio. Hacer una búsqueda en Internet de programas gratuitos para localización y seguimiento de satélites para computadora. Se recomienda el Orbitron (http://www.stoff.pl/), realizar la búsqueda de uno más. Instalarlo y configurarlo con los parámetros e información realizados en el Paso 1 de la Tarea No3. Seleccione y compruebe su correcta ubicación de al menos 3 satélites LEO y 3 GEO. Hacer el mismo proceso pero para dispositivos móviles Android y/o IOs. Se recomiendan para Android: Satellite AR (requiere conexión a Internet), HamSatDroid, Satellite Director, SatTrack, 3D Satellite, SatFinder Pro. Seleccione y compruebe su correcta ubicación de al menos 3 satélites LEO y 3 GEO. Realice la comprobación de las localizaciones obtenidas contra el programa para computadora y en sitios en Internet como: http://www.n2yo.com/, http://science.nasa.gov/iSat/?group=SMD, http://www.infosatellites.com/geostationarysatellite-category.html En caso de existir diferencias, revise de nuevo que ha considerado toda la información necesaria para una correcta localización y seguimiento. Redacte los errores y las soluciones obtenidas. Facultad de Telemática Comunicaciones Móviles y Satelitales Realizar el cálculo de la mejor órbita de la Estación Espacial Internacional (ISS), de preferencia en el atardecer o por la noche. Una vez que sepa el AOS y LOS, así como su duración en pasar sobre el punto de observación, salga a un área despejada y trate de localizarla en el cielo a simple vista sin apoyo de ningún instrumento. Redacte su experiencia. Tarea No.4: Análisis de las actividades realizadas Paso 1: Experiencias adquiridas El análisis de la experiencia comprende, entre otras cosas, dar respuesta a las siguientes interrogantes: ¿Qué hicimos bien y en qué nos equivocamos? ¿Cuáles fueron los errores cometidos durante las actividades? ¿Cuáles serían las acciones positivas encontradas al desarrollar las actividades? ¿Qué harían diferente si tuvieran que repetir de nuevo las actividades? ¿Qué reflexiones merece mi trabajo? ¿Qué retroalimentación de mis compañeros y de los profesores obtuve? Paso 2: Lecciones aprendidas En este punto es importante saber lo referente a la construcción de los conocimientos adquiridos al realizar cada una de las actividades. Buscar información formal en apuntes y libros sobre el tema que me permitan comparar y reformular la experiencia es un buen ejercicio a realizar. ¿Qué conceptos y/o teorías aprendimos? De lo aprendido, ¿qué conceptos, ideas o conocimientos puedo agregar a los que ya tenía anteriormente sobre el tema? Paso 3: Aplicación a futuro. La generalización de la experiencia obtenida es la mejor manera de saber que se han comprendido los conocimientos desarrollados en todas las actividades. Si tuvieran que recomendar a otros profesionistas que hacer, ante una experiencia similar: ¿Qué le diría? ¿Cuáles son las advertencias que le daría? ¿Qué precauciones tomaría para repetir la experiencia en trabajos similares o parecidos? ¿Cómo utilizaría o generalizaría lo aprendido para ser aplicado en otro proyecto?, en otras palabras, ¿En qué otra aplicación podría ser útil este conocimiento?