Tài liệu kỹ thuật

VSATdi động (VSATmv - SOTM) là công nghệ liên lạc vệ tinh khi dịch chuyển dành cho xe quân sự, hàng hải và không quân. Nguyên tắc cơ bản của SATCOM di động là xe được trang bị ăng ten vệ tinh có khả năng kết nối với vệ tinh và duy trì kết nối này khi phương tiện di chuyển.  

Các hoạt động quân sự thường hay sử dụng vệ tinh thương mại cho các ứng dụng của mình. Nhưng với chiến tranh hiện đại yêu cầu độ cơ động cao và bất đối xứng, các đơn vị quân sự yêu cầu hệ thống thông tin vệ tinh di động. Các nhà cung cấp chính SOTM bao gồm:  INSTER Getsat, EM Solutions, Alico Systems, Boeing, Gilat Satellite Networks, Comtech Mobile, Datapath, General Dynamics SATCOM Technologies, iDirect, Inmarsat (BGAN), L3, Raytheon, Exelis hoặc ViaSat.

SATCOM đã cho thấy những lợi ích rõ ràng của liên lạc: đó là khả năng gửi dữ liệu với băng thông lớn, không chỉ là liên lạc thoại thông thường, nhất là khi so sánh với liên lạc dùng tần số HF từ 3-30 Mhz. Băng HF cho phép khả năng liên lạc xa liên lục địa nhưng bị giới hạn bởi băng thông truyền dẫn dữ liệu cũng như nhiễu. SATCOM cho phép xử lý khối lượng lớn liên lạc với dữ liệu băng thông lớn liên lục địa, nên ngày càng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực quân sự và dân dụng. 

Tiêu chuẩn và đo kiểm VSATmv

Ở mức độ toàn cầu ITU đưa ra các tiêu chuẩn các hệ thống viễn thông bao gồm cả VSATmv. Ở mức độ khu vực thì ETSI ở Châu Âu và FCC tại Hoa Kỳ sẽ điều chỉnh các tiêu chuẩn này dựa theo ITU theo yêu cầu khu vực. Các nhà khai thác vệ tinh cũng phê duyệt các thiết bị đầu cuối VSATmv tương thích với hệ thống của mình. 

Các thông số tiêu chuẩn của VSATmv

Các thông số liên quan đến hoạt động VSATmv bao gồm: độ lệch tuyệt đối ăng ten (antenna absolute de-pointing), phát xạ lệch trục (off-axis emissions), thời gian ngừng phát (transmit cessation time).

Độ lệch tuyệt đối ăng ten là phép đo theo độ giữa chùm tia chính bị lệch bao xa so với vệ tinh mục tiêu. Thời gian ngừng phát và phát xạ lệch trục sẽ phụ thuộc tham số này. Độ lệch hướng ăng ten là thông số quan trọng nhất vì nó không chỉ chỉ ra khả năng thiết bị đầu cuối VSATmv duy trì liên kết chất lượng cao đến vệ tinh mục tiêu mà chỉ ra khả năng tránh nhiễu lân cận (Adjacent Satellite Interference - ASI) của thiết bị. FCC quy định độ lệch hướng không được quá 0.2° với điều kiện hoạt động bình thường băng KU. Độ lệch có thể lên đến 0.5° trong điều kiện công suất phát không vượt quá quy định mặt nạ mật độ phổ ( EIRP Spectral Density - ESD) và giá trị lệch tối đa được báo cho nhà điều hành vệ tinh. Với băng KA, FCC không quy định giới hạn độ lệch, các độ lệch khác nhau được xác định theo công suất dư thừa. Với ETSI cho tất cả các tần số người nộp đơn chỉ cần xác định giá trị lệch tối đa dự kiến theo hàm số trục ESD. Giá trị này không được vượt quá mặt nạ ESD trong bất kỳ trường hợp nào. Với SOMAP, độ lệch hướng không được vượt quá 0.5° trong bất kỳ trường hợp nào.

Phát xạ lệch trục thường được tính theo mặt nạ độ lợi khuếch đại (transmit gain mask) hoặc mặt nạ ESD. Mặt nạ khuếch đại / ESD xác định độ khuếch đại / ESD cho phép của ăng ten VSATmv là hàm số vị trí góc đường ngắm ăng ten so với trục mức tăng cực đại (boresight) ăng ten với các thành phần truyền phân cực đồng và chéo. Mặt nạ càng thấp và càng hẹp thì ăng ten càng khó đáp ứng các yêu cầu phát xạ lệch trục. Cơ quan quản lý khác nhau định nghĩa mặt nạ khuếch đại / ESD khác nhau tùy theo nhu cầu sử dụng: thương mại hay quân sự, băng KU hay KA. Nhìn chung, mặt nạ băng KA thương mại hẹp và nghiêm ngặt hơn mặt nạ băng KU thương mại. Quỹ đạo băng tần KA quân sự chưa quá đông đức nên mặt nạ băng KA MIL-STD-188-164B là mặt nạ linh hoạt nhất. Ví dụ GVF-SOMAP quy định mặt nạ  khuếch đại 32-25 log (0) [dBI] cho băng Ku và 29-25 log (0) [dBI] cho băng KA.

Thời gian ngừng phát là khoảng thời gian đầu cuối VSATmv còn hoạt động cho đến khi  ngừng phát do độ lệch hướng vượt ngưỡng. FCC xác định thời gian ngừng phát là 100 ms nếu độ lệch hướng vượt quá 0.5°. GVF-SOMAP cũng yêu cầu tương tự. ETSI yêu cầu nhà sản xuất tự xác định thông số này nhưng không quá 2 giấy với trạm mặt đất gắn trên xe  và không quá 5 giây với trạm mặt đất gắn trên tàu biển.

Bảng 1 là quy định về trạm VSATmv.