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Satellitenkommunikation (Satkom-V)

Lecturer

Dr.-Ing. Karlheinz Kirsch

Details

Vorlesung
2 cred.h, benoteter certificate, ECTS studies, ECTS credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Anmeldungen jederzeit möglich über Mein Campus
Time and place: Tue 12:15 - 13:45, H10

Fields of study

WPF INF-MA 1-4
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-ÜTMK-EEI 1-4
WPF IuK-BA 5-6
WPF IuK-MA-ES 1-4
WPF IuK-MA-KOMÜ 1-4
WPF SIM-DH 7-10
WPF SIM-MA 7-10
WPF WING-MA 1-3
WPF INF-BA-V-EI 5-6
WPF BPT-MA-E 1-3

Contents

Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Satellitenträgersystemen (Raketen), von Satelliten (Satellitenplattform und Nutzlast), deren spezifische Umlaufbahnen und die Kommunikation zwischen Bodenstation und Satellit (Uplink) und zwischen Satellit und Empfänger (Downlink) Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung (Entfernung, typische Störeinflüsse der Weltraumumgebung, verwendete Frequenzen, geeignete Modulations- und Kanalzugriffsverfahren) werden herausgestellt. Die besondere Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell eingesetzter Transponder erklärt. Die modernen standardisierten Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff) werden erläutert und diskutiert.
Ein Exkurs auf im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindliche zellularen Satellitenmobilkommunikationssysteme und eine Vorstellung von Forschungsansätzen für zukünftige Satellitensysteme (alternative Antriebskonzepte, rekonfigurierbare Nutzlastarchitekturen, Next-generation High Throughput Satellites (HTS)) runden die Vorlesung ab. Ein weiterer Bestandteil der Vorlesung ist die Möglichkeit zur Teilnahme an einer ganztägigen Exkursion. Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in ergänzenden Übungen mit Rechenübungen vertieft.

1. Einführung / Überblick

Hauptkomponenten eines Satellitenkommunikationssystems: (Raum (Space) Segment, Boden (Ground) Segment, Nutzersegment), Übersicht über die Vielzahl der aktiven Satelliten im Weltraum sowie über die Vielfalt der Broadcast-Dienste und Anwendungen

2. Historische Entwicklung

Entwicklung und Meilensteine der Satellitenkommunikation, Blick auf internationale und nationale Organisationen sowie die Satelliten und Dienste der größten Satellitenbetreiber

3. Satellitenumlaufbahnen (Orbits) und Konstellationen

Genutzte Orbits, notwendige Parameter zur Beschreibung von Umlaufbahnen und Konstellationen, Bestimmung der Satellitenabdeckung

4. Satellitenträgersysteme

Prinzipieller Aufbau von Raketen, Auswahl an Startplätzen, Start und Missionsphasen beim Transfer und Positionierung in ihre Umlaufbahn im Weltraum

5. Satellitenaufbau

Satellitenplattform und Komponenten (Antriebssystem, Lagekontrollsystem, Energieversorgung, Thermalkontrolle, Telemetrie, Tracking, Command & Monitoring zur Überwachung des Satelliten, Vorstellung verschiedener Satellitenplattformen

6. Satellitennutzlast (Payload)

Aufbau und Aufgaben der Payload, Vorstellung transparenter und regenerativer Transponderarchitekturen, Aufbau und Anwendung verschiedener Antennenbauformen

7. Besonderheiten bei der Signalausbreitung und Leistungsbilanz (Linkbudget) im Up- und Downlink
8. Darstellung der Einflüsse der Weltraumumgebung auf den Satelliten und die Kommunikationsnutzlast
9. Prinzipiell notwendige Schritte zur Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Verfahren zur Quellencodierung von Bild-, Video- und Audiosignalen, Schritte zur Kanalcodierung und Modulationsverfahren, Kanalzugriffsverfahren
10. Aufbau moderner, zellularer Satellitenmobilkommunikationssysteme Satellitenkonstellation, Abdeckung, Verbindungsaufbau

SatKom auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html

ECTS information:

Title:: Satellite Communications
Credits: 5

Additional information

Keywords: Satellitenkommunikation, Kommunikation, Satellit, Bodenstation, Weltraumumgebung, Signalausbreitung, Frequenzen, Datenraten, Nachrichtenübertragung
Expected participants: 70
www: http://www.like.tf.fau.de
Registration is required for this lecture.
Registration starts on Wednesday, 1.3.2017, 06:00 and lasts till Friday, 5.5.2017, 23:00 über: mein Campus.

Assigned lectures

UE: Übung Satellitenkommunikation: Lecturer: Rene Würll, M. Sc.
Time and place: Thu 16:15 - 17:45, H5
www: http://www.like.tf.fau.de

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen

Startsemester SS 2017:: Satellitenkommunikation (SATKOM)

Department: Chair of Information Technologies with Focus on Communication Electronics (Prof. Dr. Heuberger)



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