Телекомунікаційна система, спосіб далекого зв’язку та ретрансляційна станція для телекомунікаційної системи.
Формула / Реферат
1. Телекоммуникационная система, содержащая по крайней мере две наземные станции, каждая из которых имеет средства для передачи и приема телекоммуникационных сигналов, по крайней мере одну ретрансляционную станцию, которая содержит средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям, а также от и к другим ретрансляционным станциям, при этом по крайней мере одна из упомянутых ретрансляционных станций находится на предварительно заданной высоте для передачи и приема телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и от и к другим ретрансляционным станциям, а также установленные на ретрансляционной станции средства управления для управления вертикальным перемещением ретрансляционной станции так, чтобы предварительно заданная высота была ею достигнута и поддерживалась, отличающаяся тем, что предварительно заданная высота находится в пределах между приблизительно 19 и 56 км (12 и 35 миль), и упомянутые средства управления выполнены также с возможностью управления горизонтальным перемещением по крайней мере одной ретрансляционной станции, причем средства для управления вертикальным и горизонтальным перемещением упомянутой ретрансляционной станции выполнены также с возможностью управления так, чтобы предварительно заданная высота и местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции достигались и поддерживались, при этом телекоммуникационная система содержит первые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать текущую высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, и вторые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать упомянутую предварительно заданную высоту или местоположение для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и средства для перемещения по крайней мере одной ретрансляционной станции от текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые средства для управления по крайней мере одной ретрансляционной станцией на предварительно заданной высоте или местоположении содержат движительную систему и средства для ее избирательной активизации.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что средства для управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционной станции или станций так, чтобы предварительно заданная высота и местоположение ретрансляционной станции достигались и поддерживались, содержат первые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать текущую высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, вторые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать предварительно заданную высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, и средства для перемещения по крайней мере одной ретрансляционной станции от текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что средства для управления по крайней мере одной ретрансляционной станции на предварительно заданной высоте и местоположении содержат движительную систему и средства для ее избирательной активизации.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит наземную телекоммуникационную сеть причем по крайней мере одна из упомянутых наземных станций соединена с этой телекоммуникационной сетью.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых наземных станций выполнена передвижной.
7. Система по п. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых ретрансляционных станций легче воздуха.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что упомянутые средства для управления горизонтальным перемещением содержат движительную систему и электрические средства для приведения ее в действие.
9. Система по п. 7, отличающаяся тем, что упомянутая по крайней мере одна ретрансляционная станция содержит надувное устройство и соединенные с ним средства для выпускания газа во время пребывания упомянутого надувного устройства на высоте.
10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что средства для выпускания газа из надувного устройства действуют по сигналу от удаленного источника.
11. Система по п. 9, отличающаяся тем, что надувное устройство снабжено парашютом, имеющим контрольные метки для управления его спуском при необходимости.
12. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна ретрансляционная станция содержит аэростат.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что упомянутый аэростат имеет средства для контроля его высоты.
14. Система по п. 12, отличающаяся тем, что аэростат имеет средства для контроля температуры находящегося в нем газа.
15. Система по п. 12, отличающаяся тем, что по крайней мере часть оболочки аэростата выполнена из электрохроматического материала.
16. Система по п. 12, отличающаяся тем, что по крайней мере часть оболочки аэростата выполнена из фотохроматического материала.
17. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере три ретрансляционные станции, каждая из которых имеет несколько секций, по крайней мере одна из которых содержит средства для избирательного приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и/или другим ретрансляционным станциям и по крайней мере одна из секций содержит средства энергообеспечения средств для приема и передачи телекоммуникационных сигналов и/или средств управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционных станций.
18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что по крайней мере две из упомянутых секций содержат средства для избирательного приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и/или другим ретрансляционным станциям, выполненные так, что если средства одной из секций откажут, другая секция продолжала бы работу и, таким образом, обеспечивала работоспособность ретрансляционной станции.
19. Система по п. 17, отличающаяся тем, что по крайней мере две из секций содержат средства энергообеспечения средств приема и передачи телекоммуникационных сигналов и/или средств управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционной станции, выполненные так, что если средства энергообеспечения одной из упомянутых секций откажут, другая секция продолжала бы работу и, таким образом, обеспечивала работоспособность ретрансляционной станции.
20. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и от и к другим ретрансляционным станциям выполнены с возможностью работы на тех же частотах, которые предназначены для наземных телекоммуникационных сигналов.
21. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ретрансляционные станции, которые находятся над более густонаселенными территориями, расположены ниже тех станций, которые находятся над менее густонаселенными территориями.
22. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ретрансляционные станции, находящиеся над более густонаселенными территориями, имеют более узкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов, а ретрансляционные станции, находящиеся над менее густонаселенными территориями, имеют более широкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов.
23. Способ дальней связи с использованием телекоммуникационной системы, имеющей по крайней мере две наземные станции и по крайней мере одну ретрансляционную станцию, по крайней мере одна из которых расположена на предварительно заданной высоте для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, содержащий передачу телекоммуникационного сигнала от первой из наземных станций к по крайней мере одной ретрансляционной станции, прием телекоммуникационного сигнала по крайней мере одной ретрансляционной станцией и передачу сигнала ко второй наземной станции, при этом по крайней мере одну ретрансляционную станцию поддерживают на предварительно заданной высоте для передачи и приема телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, отличающийся тем, что для осуществления связи предварительно заданную высоту выбирают в пределах между приблизительно 19 и 56 км (12 и 35 миль), и управляют также горизонтальным перемещением по крайней мере одной ретрансляционной станции, при этом управление перемещением содержит идентификацию текущей высоты или местоположения над землей по крайней мере одной ретрансляционной станции, идентификацию предварительно заданной высоты или местоположения для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и перемещение по крайней мере одной ретрансляционной станции с текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что он содержит идентификацию текущей высоты и местоположения над землей по крайней мере одной ретрансляционной станции, идентификацию предварительно заданной высоты и местоположения для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и перемещение по крайней мере одной ретрансляционной станции с текущей высоты и местоположения к предварительно заданной высоте и/или местоположению.
25. Способ по п. 23 или 24, отличающийся тем, что перемещают по крайней мере одну ретрансляционную станцию путем воздействия на нее тяговой силы в направлении, в котором она должна перемещаться.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что ретрансляционной станции или станциям обеспечивают возможность приема и аккумуляции энергии, которую используют для создания тяговой силы и для передачи и приема телекоммуникационных сигналов этой ретрансляционной станцией или этими станциями.
27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование солнечной энергии по крайней мере одной ретрансляционной станцией.
28. Способ по п. 26, отличающийся тем. что в нем предусмотрен прием и аккумулирование энергии СВЧ-излучения по крайней мере одной ретрансляционной станцией.
29. Способ по п. 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование энергии ветра по крайней мере одной ретрансляционной станцией.
30. Способ по п. 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование химической энергии по крайней мере одной ретрансляционной станцией.
31. Способ по п. 23 или 24, отличающийся тем, что по крайней мере одну ретрансляционную станцию возвращают в предварительно определенное место на земле.
32. Способ по п. 23, отличающийся тем, что по крайней мере одну из наземных станций перемещают.
33. Способ по п. 23, отличающийся тем, что по крайней мере одну из ретрансляционных станций наполняют газом легче воздуха.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что обеспечивают управление высотой по крайней мере одной ретрансляционной станции.
35. Способ по п. 34, отличающийся тем, что управление высотой ретрансляционной станции осуществляют путем регулирования температуры упомянутого газа.
36. Способ по п. 35, отличающийся тем. что температуру газа регулируют, изменяя количество энергии солнечного излучения, проникающего в ретрансляционную станцию.
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что количество энергии проникающего в ретрансляционную станцию солнечного излучения регулируют путем изменения прозрачности оболочки ретрансляционной станции.
38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что прозрачность оболочки ретрансляционной станции изменяют, используя электрохроматические свойства по крайней мере части этой оболочки.
39. Способ по п. 37, отличающийся тем, что прозрачность оболочки ретрансляционной станции изменяют, используя фотохроматические свойства по крайней мере части этой оболочки.
40. Способ по п. 23, отличающийся тем, что прием и передачу телекоммуникационных сигналов по крайней мере одной ретрансляционной станции осуществляют таким образом, что в случае отказа средств энергообеспечения, размещенных в одной из ее секций, вводят в действие другие средства энергообеспечения, размещенные в другой ее секции для обеспечения бесперебойного приема и передачи телекоммуникационных сигналов.
41. Способ по п. 40, отличающийся тем, что прием и передачу телекоммуникационных сигналов по крайней мере одной ретрансляционной станции осуществляют таким образом, что в случае отказа средств приема-передачи, размещенных в одной из ее секций, вводят в действие другие средства приема-передачи, размещенные в другой ее секции для обеспечения бесперебойного приема и передачи телекоммуникационных сигналов.
42. Способ по п. 40, отличающийся тем, что для энергообеспечения используют энергию СВЧ-излучения, которую затем преобразуют в электрическую энергию;
43. Способ по п. 23, отличающийся тем, что телекоммуникационные сигналы передают на частотах, зарезервированных для наземных телекоммуникационных сигналов.
44. Способ по п. 23, отличающийся тем, что связь осуществляют путем использования множества ретрансляционных станций, причем ретрансляционные станции, находящиеся над более густонаселенными территориями размещают на меньшей высоте, чем ретрансляционные станции, находящиеся над менее густонаселенными территориями.
45. Способ по п. 23, отличающийся тем, что связь осуществляют путем использования множества ретрансляционных станций, причем те из них, которые находятся над более густонаселенными территориями, имеют более узкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов, чем те, которые находятся над менее густонаселенными территориями.
46. Способ по п. 23, отличающийся тем, что передачу телекоммуникационных сигналов на вторую наземную станцию осуществляют путем их передачи сначала с первой ретрансляционной станции на вторую ретрансляционную станцию, а затем со второй ретрансляционной станции на вторую наземную станцию.
47. Ретрансляционная станция для высотной суборбитальной телекоммуникационной системы, содержащая средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и к другим ретрансляционным станциям, средства управления вертикальным перемещением ретрансляционной станции, предназначенные для поддержания предварительно заданной высоты для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, отличающаяся тем, что средства управления выполнены с возможностью поддержания высоты в пределах приблизительно от 19 до 56 км (от 12 до 35 миль), а также с возможностью управлять горизонтальным перемещением ретрансляционной станции, средства для управления горизонтальным и вертикальным перемещением ретрансляционной станции содержат первые средства для идентификации текущей высоты и/или местоположения ретрансляционной станции, и вторые средства для идентификации предварительно заданной высоты и/ или местоположения ретрансляционной станции, и энергозависимую движительную систему, которая обеспечивает перемещение ретрансляционной станции от ее текущей высоты и местоположения к предварительно заданной высоте и/или местоположению.
48. Ретрансляционная станция по п. 47, отличающаяся тем, что она содержит аэростат.
49. Ретрансляционная станция по п. 48. отличающаяся тем, что аэростат снабжен средствами для контроля температуры находящегося в нем газа.
50. Ретрансляционная станция по п. 49, отличающаяся тем, что часть оболочки аэростата выполнена из электрохроматического материала.
51. Ретрансляционная станция по п. 49, отличающаяся тем, что часть оболочки аэростата выполнена из фотохроматического материала.
52. Ретрансляционная станция по п. 48, отличающаяся тем, что аэростат снабжен средствами для контроля его высоты.
53. Ретрансляционная станция по п.. 47, отличающаяся тем, что она содержит надувное устройство и прикрепленные к нему средства для выпускания воздуха при его пребывании на высоте.
54. Ретрансляционная станция по п. 53, отличающаяся тем, что прикреплённые к надувному устройству средства для выпускания воздуха выполнены с возможностью функционировать по сигналу с удалённого источника.
55. Ретрансляционная станция по п. 54, отличающаяся тем, что надувное устройство снабжено парашютом для управления его спуском при его возвращении.
Текст
1 Телекоммуникационная система, содержащая по крайней мере две наземные станции, каждая из которых имеет средства для передачи и приема телекоммуникационных сигналов, по крайней мере одну ретрансляционную станцию, которая содержит средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям, а также от и к другим ретрансляционным станциям, при этом по крайней мере одна из упомянутых ретрансляционных станций находится на предварительно заданной высоте для передачи и приема телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и от и к другим ретрансляционным станциям, а также установленные на ретрансляционной станции средства управления для управления вертикальным перемещением ретрансляционной станции так, чтобы предварительно заданная высота была ею достигнута и поддерживалась, отличающаяся тем, что предварительно заданная высота находится в пределах между приблизительно 19 и 56 км (12 и 35 миль), и упомянутые средства управления выполнены также с возможностью управления горизонтальным перемещением по крайней мере одной ретрансляционной станции, причем средства для управления вертикальным и горизонтальным перемещением упомянутой ретрансляционной станции выполнены также с возможностью управ ления так, чтобы предварительно заданная высота и местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции достигались и поддерживались, при этом телекоммуникационная система содержит первые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать текущую высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, и вторые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать упомянутую предварительно заданную высоту или местоположение для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и средства для перемещения по крайней мере одной ретрансляционной станции от текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению 2 Система по п 1, отличающаяся тем, что упомянутые средства для управления по крайней мере одной ретрансляционной станцией на предварительно заданной высоте или местоположении содержат движительную систему и средства для ее избирательной активизации 3 Система по п 1, отличающаяся тем, что средства для управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционной станции или станций так, чтобы предварительно заданная высота и местоположение ретрансляционной станции достигались и поддерживались, содержат первые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать текущую высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, вторые средства идентификации, функционирующие так, чтобы отдельно или одновременно идентифицировать предварительно заданную высоту или местоположение по крайней мере одной ретрансляционной станции, и средства для перемещения по крайней мере одной ретрансляционной станции от текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению 4 Система по п 3, отличающаяся тем, что средства для управления по крайней мере одной ретрансляционной станции на предварительно заданной высоте и местоположении содержат О 00 го 43849 движительную систему и средства для ее избирательной активизации 5 Система по п 1, отличающаяся тем, что она содержит наземную телекоммуникационную сеть причем по крайней мере одна из упомянутых наземных станций соединена с этой телекоммуникационной сетью 6 Система по п 1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых наземных станций выполнена передвижной 7 Система по п 1,2 или 3, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из упомянутых ретрансляционных станций легче воздуха 8 Система по п 7, отличающаяся тем, что упомянутые средства для управления горизонтальным перемещением содержат движительную систему и электрические средства для приведения ее в действие 9 Система по п 7, отличающаяся тем, что упомянутая по крайней мере одна ретрансляционная станция содержит надувное устройство и соединенные с ним средства для выпускания газа во время пребывания упомянутого надувного устройства на высоте 10 Система по п 9, отличающаяся тем, что средства для выпускания газа из надувного устройства действуют по сигналу от удаленного источника 11 Система по п 9, отличающаяся тем, что надувное устройство снабжено парашютом, имеющим контрольные метки для управления его спуском при необходимости 12 Система по п 1, отличающаяся тем, что по крайней мере одна ретрансляционная станция содержит аэростат 13 Система по п 12, отличающаяся тем, что упомянутый аэростат имеет средства для контроля его высоты 14 Система по п 12, отличающаяся тем, что аэростат имеет средства для контроля температуры находящегося в нем газа 15 Система по п 12, отличающаяся тем, что по крайней мере часть оболочки аэростата выполнена из электрохроматического материала 16 Система по п 12, отличающаяся тем, что по крайней мере часть оболочки аэростата выполнена из фотохроматического материала 17 Система по п 1, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере три ретрансляционные станции, каждая из которых имеет несколько секций, по крайней мере одна из которых содержит средства для избирательного приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и/или другим ретрансляционным станциям и по крайней мере одна из секций содержит средства энергообеспечения средств для приема и передачи телекоммуникационных сигналов и/или средств управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционных станций 18 Система по п 17, отличающаяся тем, что по крайней мере две из упомянутых секций содержат средства для избирательного приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и/или другим ретрансляционным станциям, выполненные так, что если средства одной из секций откажут, другая секция продолжала бы работу и, таким образом, обеспечивала работоспособность ретрансляционной станции 19 Система по п 17, отличающаяся тем, что по крайней мере две из секций содержат средства энергообеспечения средств приема и передачи телекоммуникационных сигналов и/или средств управления вертикальным и горизонтальным перемещением ретрансляционной станции, выполненные так, что если средства энергообеспечения одной из упомянутых секций откажут, другая секция продолжала бы работу и, таким образом, обеспечивала работоспособность ретрансляционной станции 20 Система по п 1, отличающаяся тем, что упомянутые средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и от и к другим ретрансляционным станциям выполнены с возможностью работы на тех же частотах, которые предназначены для наземных телекоммуникационных сигналов 21 Система по п 1, отличающаяся тем, что ретрансляционные станции, которые находятся над более густонаселенными территориями, расположены ниже тех станций, которые находятся над менее густонаселенными территориями 22 Система по п 1, отличающаяся тем, что ретрансляционные станции, находящиеся над более густонаселенными территориями, имеют более узкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов, а ретрансляционные станции, находящиеся над менее густонаселенными территориями, имеют более широкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов 23 Способ дальней связи с использованием телекоммуникационной системы, имеющей по крайней мере две наземные станции и по крайней мере одну ретрансляционную станцию, по крайней мере одна из которых расположена на предварительно заданной высоте для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, содержащий передачу телекоммуникационного сигнала от первой из наземных станций к по крайней мере одной ретрансляционной станции, прием телекоммуникационного сигнала по крайней мере одной ретрансляционной станцией и передачу сигнала ко второй наземной станции, при этом по крайней мере одну ретрансляционную станцию поддерживают на предварительно заданной высоте для передачи и приема телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, отличающийся тем, что для осуществления связи предварительно заданную высоту выбирают в пределах между приблизительно 19 и 56 км (12 и 35 миль), и управляют также горизонтальным перемещением по крайней мере одной ретрансляционной станции, при этом управление перемещением содержит идентификацию текущей высоты или местоположения над землей по крайней мере одной ретрансляционной станции, идентификацию предварительно заданной высоты или местоположения для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и перемещение по крайней мере одной 43849 ретрансляционной станции с текущей высоты или местоположения к предварительно заданной высоте или местоположению 24 Способ по п 23, отличающийся тем, что он содержит идентификацию текущей высоты и местоположения над землей по крайней мере одной ретрансляционной станции, идентификацию предварительно заданной высоты и местоположения для по крайней мере одной ретрансляционной станции, и перемещение по крайней мере одной ретрансляционной станции с текущей высоты и местоположения к предварительно заданной высоте и/или местоположению 25 Способ по п 23 или 24, отличающийся тем, что перемещают по крайней мере одну ретрансляционную станцию путем воздействия на нее тяговой силы в направлении, в котором она должна перемещаться 26 Способ по п 25, отличающийся тем, что ретрансляционной станции или станциям обеспечивают возможность приема и аккумуляции энергии, которую используют для создания тяговой силы и для передачи и приема телекоммуникационных сигналов этой ретрансляционной станцией или этими станциями 27 Способ по п 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование солнечной энергии по крайней мере одной ретрансляционной станцией 28 Способ по п 26, отличающийся тем что в нем предусмотрен прием и аккумулирование энергии СВЧ-излучения по крайней мере одной ретрансляционной станцией 29 Способ по п 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование энергии ветра по крайней мере одной ретрансляционной станцией 30 Способ по п 26, отличающийся тем, что в нем предусмотрен прием и аккумулирование химической энергии по крайней мере одной ретрансляционной станцией 31 Способ по п 23 или 24, отличающийся тем, что по крайней мере одну ретрансляционную станцию возвращают в предварительно определенное место на земле 32 Способ по п 23, отличающийся тем, что по крайней мере одну из наземных станций перемещают 33 Способ по п 23, отличающийся тем, что по крайней мере одну из ретрансляционных станций наполняют газом легче воздуха 34 Способ по п 33, отличающийся тем, что обеспечивают управление высотой по крайней мере одной ретрансляционной станции 35 Способ по п 34, отличающийся тем, что управление высотой ретрансляционной станции осуществляют путем регулирования температуры упомянутого газа 36 Способ по п 35, отличающийся тем что температуру газа регулируют, изменяя количество энергии солнечного излучения, проникающего в ретрансляционную станцию 37 Способ по п 36, отличающийся тем, что количество энергии проникающего в ретрансляционную станцию солнечного излучения регулируют путем изменения прозрачности оболочки ретранс ляционной станции 38 Способ по п 37, отличающийся тем, что прозрачность оболочки ретрансляционной станции изменяют, используя электрохроматические свойства по крайней мере части этой оболочки 39 Способ по п 37, отличающийся тем, что прозрачность оболочки ретрансляционной станции изменяют, используя фотохроматические свойства по крайней мере части этой оболочки 40 Способ по п 23, отличающийся тем, что прием и передачу телекоммуникационных сигналов по крайней мере одной ретрансляционной станции осуществляют таким образом, что в случае отказа средств энергообеспечения, размещенных в одной из ее секций, вводят в действие другие средства энергообеспечения, размещенные в другой ее секции для обеспечения бесперебойного приема и передачи телекоммуникационных сигналов 41 Способ по п 40, отличающийся тем, что прием и передачу телекоммуникационных сигналов по крайней мере одной ретрансляционной станции осуществляют таким образом, что в случае отказа средств приема-передачи, размещенных в одной из ее секций, вводят в действие другие средства приема-передачи, размещенные в другой ее секции для обеспечения бесперебойного приема и передачи телекоммуникационных сигналов 42 Способ по п 40, отличающийся тем, что для энергообеспечения используют энергию СВЧизлучения, которую затем преобразуют в электрическую энергию, 43 Способ по п 23, отличающийся тем, что телекоммуникационные сигналы передают на частотах, зарезервированных для наземных телекоммуникационных сигналов 44 Способ по п 23, отличающийся тем, что связь осуществляют путем использования множества ретрансляционных станций, причем ретрансляционные станции, находящиеся над более густонаселенными территориями размещают на меньшей высоте, чем ретрансляционные станции, находящиеся над менее густонаселенными территориями 45 Способ по п 23, отличающийся тем, что связь осуществляют путем использования множества ретрансляционных станций, причем те из них, которые находятся над более густонаселенными территориями, имеют более узкую фокусировку угла приема и передачи телекоммуникационных сигналов, чем те, которые находятся над менее густонаселенными территориями 46 Способ по п 23, отличающийся тем, что передачу телекоммуникационных сигналов на вторую наземную станцию осуществляют путем их передачи сначала с первой ретрансляционной станции на вторую ретрансляционную станцию, а затем со второй ретрансляционной станции на вторую наземную станцию 47 Ретрансляционная станция для высотной суборбитальной телекоммуникационной системы, содержащая средства для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и к другим ретрансляционным станциям, средства управления вертикальным перемещени 43849 ем ретрансляционной станции, предназначенные для поддержания предварительно заданной высоты для приема и передачи телекоммуникационных сигналов от и к наземным станциям и другим ретрансляционным станциям, отличающаяся тем, что средства управления выполнены с возможностью поддержания высоты в пределах приблизительно от 19 до 56 км (от 12 до 35 миль), а также с возможностью управлять горизонтальным перемещением ретрансляционной станции, средства для управления горизонтальным и вертикальным перемещением ретрансляционной станции содержат первые средства для идентификации текущей высоты и/или местоположения ретрансляционной станции, и вторые средства для идентификации предварительно заданной высоты и/ или местоположения ретрансляционной станции, и энергозависимую движительную систему, которая обеспечивает перемещение ретрансляционной станции от ее текущей высоты и местоположения к предварительно заданной высоте и/или местоположению 48 Ретрансляционная станция по п 47, отличающаяся тем, что она содержит аэростат 49 Ретрансляционная станция по п 48 отличающаяся тем, что аэростат снабжен средствами Данное изобретение относится к высотной коммуникационной системе широкого радиуса действия, в частности, к коммуникационной системе в суборбитальном летательном аппарате, который находится намного выше любой физически связанной с землей системы, и чьи компоненты могут находиться на высоте и на станции в течение долгого времени В настоящее время радиотелекоммуникационные системы используют инфраструктуры, находящиеся или на земле (наземные) или в космосе (спутниковые) Системы, находящиеся на земле включают в себя радиовышки и антены на высотных зданиях, горах и т п Также используются привязанные к земле аэростаты Основным компонентом космических телекоммуникационных систем являются спутники, несущие оборудование для телекоммуникаций Наземные радиотелекоммуникационные системы были известны еще с первых дней развития радио, почти сто лет тому назад Их конфигурация может быть различной, от простых одно- и двусторонней радиосвязи к радио- и телепередающим сетям, до современных сложных сотовых сетей и предложенных сетей частных коммуникаций (PCN) "Ретрансляционные станции" применяются для приема и посылки радиопередач сив другие точки Поскольку они находятся на или вблизи земли, их радиосигналы в общем случае скорее ближе к горизонтальным, чем вертикальным Поэтому ретрансляционная станция может передавать и принимать сигналы с ограниченного расстояния Расстояние, которое могут проходить радиосигналы ограничено, из-за наличия гори 8 для контроля температуры находящегося в нем газа 50 Ретрансляционная станция по п 49, отличающаяся тем, что часть оболочки аэростата выполнена из электрохроматического материала 51 Ретрансляционная станция по п 49, отличающаяся тем, что часть оболочки аэростата выполнена из фотохроматического материала 52 Ретрансляционная станция по п 48, отличающаяся тем, что аэростат снабжен средствами для контроля его высоты 53 Ретрансляционная станция по п 47, отличающаяся тем, что она содержит надувное устройство и прикрепленные к нему средства для выпускания воздуха при его пребывании на высоте 54 Ретрансляционная станция по п 53, отличающаяся тем, что прикрепленные к надувному устройству средства для выпускания воздуха выполнены с возможностью функционировать по сигналу с удаленного источника 55 Ретрансляционная станция по п 54, отличающаяся тем, что надувное устройство снабжено парашютом для управления его спуском при его возвращении зонтальных препятствий, обусловленных кривизной поверхности Земли, препятствий на линии прямой видимости, обусловленных неровностями рельефа, деревьями и строениями, наличия помех, вызванных другими сигналами или отражениями передаваемых сигналов, затухания сигналов, вызванного нежелательным поглощением передаваемых сигналов Для увеличения охватываемой территории необходимо или использовать более мощное оборудование, и/или увеличить высоту ретрансляционных станций Увеличение мощности помогает решить проблемы затухания и образования помех, вызванных другими сигналами, но оно не влияет на проблемы, связанные с кривизной поверхности земли, линией прямой видимости, и рассеиванием, вызванным отражениями сигнала Поэтому, предпочтительнее увеличивать высоту ретрансляционной станции, например, путем расположения ее на вышках, высотных зданиях, вершинах гор Это снимает проблемы, связанные с горизонтом и линией прямой видимости, таким образом, увеличивая площадь территории, которую она может охватить, и, в некоторой степени, уменьшает проблемы эатухния и помех, вызванных отражением сигнала Тем не менее, не всегда имеется возможность расположить ретрансляционную станцию в наиболее подходящем месте, из-за различных политических или географических факторов или просто из-за невозможности получить разрешение от землевладельца или правительства В некоторой степени эти проблемы решаются путем использования радиотелекоммуникациониого оборудования, установленного на привязанных к земле аэростатах Тем не менее использо 43849 вание привязанных к земле аэростатов имеет свои слабые стороны Если привязанные к земле аэростаты расположены на небольшой высоте, площадь охватываемой территории будет не больше, чем у ретрансляционных станций, расположенных на высотных зданиях или вышках, что создает трудности в обосновании затрат на них К тому же, поскольку они будут подвержены влиянию ветра и погодных условий, существующих на данной высоте, они будут легко повреждаться и требовать частой замены С другой стороны, если они будут закреплены на такой высоте, которая даст им возможность ретранслировать телекоммуникационные сигналы на достаточно большую территорию, чтобы сделать их применение экономически оправданным и избежать влияния погодных условий, что продлит срок их существования, и аэростаты, и средства привязывания их к земле станут опасными для самолетов и подверженными влиянию погодных условий Более того, вероятно, что средства привязывания вышедшего из строя аэростата будут разбросаны на десятки или сотни тысяч футов, что вызовет повреждения собственности и вероятность ранения людей К тому же, если средства привязывания упадут на линии электропередач, возникнет вероятность пожара и утечек электроэнергии Таким образом, эти неудобства делают привязанные аэростаты неподходящими для использования в качестве элемента телекоммуникационной системы, чьи компоненты, должны функционировать длительное время Для преодоления большинства этих ограничений наземных радиотелекоммуникационных систем, с использованием спутниковых технологий, развивавшихся с первых дней существования Спутника (1957), были сконструированы орбитальные космические телекоммуникационные системы На протяжении многих лет с высокой степенью надежности использовались спутниковые системы на геосинхронной орбите (приблизительно 22000миль) Их наибольшим преимуществом является большая высота, что дает возможность одному спутнику передавать и принимать сигналы с площадей, измеряемых сотнями тысяч квадратных миль В то же время, изготовление, запуск и позиционирование спутников требуют больших затрат как первоначально, так и при замене К тому же, из-за затрат, связанных с их изготовлением и запуском, а также больших трудностей в их обслуживании, необходимо приложить очень много усилий для обеспечения их надежности Более того, из-за большой высоты спутника, существует задержка радиопередач в любом направлении, составляющая приблизительно 1/8 секунды Это значительно ограничивает возможности спутника проводить и обеспечивать обычную двустороннюю (дуплексную) звуковую связь Также, из-за большой высоты радиопередающее оборудование требует больше энергии, чем необходимо для подобных наземных систем Это повышает стоимость и влияет на размер и вес оборудования, находящегося на спутнике и на земле При выходе спутника из строя, что несомнен 10 но случится, в результате отказа электронного оборудования или сокращения орбиты, попытки вернуть или восстановить его будут крайне дорогостоящими К тому же, эти попытки, будь то успешные или нет, подвергают персонал и оборудование риску повреждения или потери С другой стороны, потерянный спутник может быть оставлен на орбите Он будет частью "космического мусора", пока его орбита не уменьшится настолько, что он войдет в атмосферу в направлении земли Если он полностью не испарится во время полета, он может при врезании в землю повредить людей или собственность Как попытка разрешить проблемы, сопутствующие высотным спутниковым системам, было предложено выводить спутники на орбиту на высоте или около 500миль, или около 5000миль Хотя это и уменьшит энергопотребление и время задержки радиопередачи, возникнут другие проблемы Они связаны с тем, что на низких высотах спутник не является геосинхронным Поэтому, может возникнуть необходимость передавать телекоммуникационные сигналы между несколькими спутниками во время определенного сеанса связи Это вызвано тем, что положение каждого спутника на орбите по отношению к земле постоянно изменяется Поэтому, определенный спутник, который в начале сеанса связи находится над наземной станцией, может во время сеанса передвинуться на такое расстояние, что он перестанет улавливать сигналы с земли Для восстановления связи, сигнал с земли должен быть передан на другой спутник, находящийся ближе к наземной станции Спутники также должны быть запрограммированными так, чтобы это могло произойти Таким образом, существует необходимость применения очень сложных навигационных приспособлений К тому же, представители промышленности не могут прийти к согласию относительно оптимальных высот, углов распространения сигналов итого, как решать проблему, связанную с эффектом Доплера Более того, из-за небольшой высоты спутника его орбита будет сокращаться с большей скоростью, чем у спутников на большей высоте, поэтому они сами и оборудование, расположенное на них, необходимо будет заменять чаще, что также влечет за собой значительные затраты Описанные проблемы могут быть в значительной мере решены путем применения телекоммуникационной инфраструктуры, использующей долговечные высотные возвращаемые телекоммуникационные станции, которые могут находиться на месте и которые расположены на суборбитальном самолете, а также имеют возможности для приема телекоммуникационных сигналов с наземной станции и ретрансляции их на другие подобные станции или на последующие наземные станции Поскольку распространение радиосигналов от и на ретрансляционную станцию будет почти вертикальным, проблемы, связанные с препятствиями на линии прямой видимости, помехами, вызванными отражениями, и проблемы затухания будут сведены к минимуму Это объясняется тем, что снизится вероятность блокировки, отражения или поглощения сигналов высотными зданиями, 12 11 43849 деревьями или элементами рельефа Это значит, соответствии с предпочтительной формой изочто для передачи сигнала на заданное расстояние бретения потребуется меньше энергии, чем при горизонФигура 2 является видом спереди одной из тальной передаче на земле или вблизи земли ретрансляционных станций, входящих в изобреКроме того, поскольку система будет работать на тение высотах, составляющих менее десяти процентов Фигура 3 является видом части фигуры 2, повысоты, на которой находятся самые низкие из казывающим движительную систему предложенных спутниковых систем, потребуется Фигура 4 является видом части фигуры 2, поменьше энергии для телекоммуникационных сигказывающим другую форму движительной сисналов без заметной задержки в передаче темы Это создаст возможность обеспечения отноФигуры 5А и 5В являются соответственно висительно дешевых эффективных радиотелекомдом сверху и видом спереди другой формы части муиикаций, с устранением экономических и физиизобретения, показанной на фигуре 2 ческих ограничений, связанных с наземными Фигуры 6А, 6В и 6С являются видами дополсетевыми инфраструктурами, системами с привянительных форм части изобретения, показанной занными аэростатами или орбитальными космина фигуре 2 ческими сетевыми инфраструктурами Фигура 7 является схематическим изображением другого варианта устройства коммуникациТаким образом, с учетом вышеупомянутого, онной системы, изображенной на фигуре 1 данное изобретение относится в целом к телекоммуникационной системе, включающей в себя Фигура 8 является видом части ретрансляципо крайней мере две наземные станции Каждая онной станции из наземных станций включает в себя средства Фигура 9 является видом второго варианта для приема и средства для передачи телекоммувоплощения части ретрансляционной станции, никационных сигналов с и на наземные станции и показанной на фигуре 5 с и на другие ретрансляционные станции Фигура 10 является видом возвращаемой ретрансляционной станции Ретрансляционные станции располагаются на высоте приблизительно от 12 до 35миль ПредуОбращаясь к фигуре 1, система 10 включает в смотрено наличие средств для контроля горизонсебя наземную часть 12 и воздушную часть 14 тальный перемещений ретрансляционной станции Наземная часть 12 может включать в себя с тем, чтобы при достижении предварительно опобычные телефонные сети 16 с ветвями, присоеределенной высоты было достигнуто и сохранядиненными к наземной станции 18, имеющей лось предварительно определенное местополосредства, подходящие для передачи и приема на жение каждой из ретрансляционных станций больших расстояниях, например антенну 20 Наземная часть 12 может также включать в себя моДругая сторона изобретения относится к спобильные телефоны распространенных типов, насобу телекоммуникаций, включающему в себя пример сотовые телефоны, которые могут этапы по обеспечению наличия по крайней мере находиться у людей 22 или в автомобилях 24 двух наземных станций и по крайней мере одной СВЧ-антенна 20 предназначена для передачи и ретрансляционной станции Одна из ретрансляприема телекоммуникационных сигналов на и с ционных станций располагается на высоте присуборбитальной высотной ретрансляционной близительно от 12 до 35миль Телекоммуникацистанции 28, расположенной на высоте приблизионный сигнал передается с одной из наземных тельно от 12 до 35миль станций на одну из ретрансляционных станций После этого ретрансляционная станция передает Желательно, чтобы имелся набор ретранслятелекоммуникационный сигнал на вторую наземционных станций 28, каждая из которых была бы ную станцию или на другую ретрансляционную установлена на определенной высоте и в фиксистанцию, а потом на вторую наземную станцию рованном положении над землей В настоящее Каждая из ретрансляционных станций поддерживремя предпочтительно, чтобы ретрансляционные вается на предварительно определенной высоте станции находились в воздухе и в указанном меси в местоположении те по крайней мере от 20 до 30 дней Еще одна сторона изобретения относится к Каждая ретрансляционная станция 28 вклюретрансляционной станции для высотной суборчает в себя средства для приема телекоммуникабитальной телекоммуникационной системы Она ционных сигналов от наземной станции 20, отвключает в себя средства для приема и передачи дельных людей 22 или автомобилей 24 и телекоммуникационных сигналов с и на наземные дальнейшей передачи их на другую наземную станции и/или с и на другие ретрансляционные станцию 118, отдельного человека 122 или автостанции Она также включает в себя средства для мобиль 124 или прямо, или посредством другой контроля горизонтальных и вертикальных переретрансляционной станции 130 При возвращении мещений указанной ретрансляционной станции с сигнала на наземную часть 12 системы 10 телетем, чтобы предварительно определенная высота коммуникационные звонки завершаются обычным и положение ретрансляционной станции были образом достигнуты и поддерживались Ретрансляционная станция 28 может включать в себя подъемное устройство 32 Изобретение может быть лучше понято при обращении к сопровождающему рисунку из предХотя обычные аэростаты нулевого давления ставленной сейчас формы, в котором считаются подходящими подъемными устройствами для высотных полетов, они не подходят для Фигура 1 является схематическим изображесистем, которые должны работать в течении однием коммуникационной системы, построенной в 14 13 43849 ной недели или десяти дней Это вызвано тем, что быть достигнуто путем контроля степени нагрева когда газ в аэростате нулевого давления остывает газа внутри аэростата на протяжении дня и охланочью, его плотность повышается В результате ждения его ночью Таким образом, в зависимости этого, он опускается пока не достигнет высоты от степени, в которой можно контролировать наполета в атмосфере с плотностью, равной его грузки на аэростат, он может нести в течении отсобственной плотности Поэтому, чтобы оставатьносительно длительных периодов времени полезся на высоте, аэростат нулевого давления должен ные нагрузки дотрех-четырехтонн каждую ночь сбрасывать 8-9% своего веса для Количество теплоты внутри аэростата можно того, чтобы компенсировать повышение плотноконтролировать, изготовив оболочку аэростата сти, иначе он врежется в землю или части оболочки из подходящего прозрачного электро- или фотохроматического материала ТаПодходящим подъемным устройством может ким образом, оболочка аэростата будет достаточбыть надувное устройство легче воздуха, наприно прозрачной при низких уровнях освещенности мер, высотный аэростат сверхвысокого давления ночью Это позволит энергии теплового излучения конструкции, разработанной корпорацией Wmzen проникать в аэростат и нагревать его внутренние International, Inc из Сан Антонио, Техас Аэростат части, так же, как это происходит в парниках На сверхвысокого давления 32 сконфигурирован так, протяжении дня солнечный свет или сигнал с земчто он парит на предварительно определенной ли приведет к тому, что оболочка станет темной высоте в атмосфере высокой плотности Конфигуили отражающей Это уменьшит количество лучирирование аэростата завершается уравновешистой энергии, проникающей в аэростат, таким обванием давления внутри аэростата и массы его разом поддерживая внутренние части аэростата полезной нагрузки с ожидаемым давлением возотносительно холодными духа и окружающими температурами на предусмотреной разработкой высоте полета в атмоДругой способ контроля высоты состоит в иссфере высокой плотности Было замечено, что пользовании аэростата, включающего в себя ценустройства такого типа проявляют высокую стетральную расширяемую камеру, наполненную пень вертикальной стабильности во время дневгазом, который легче воздуха, окруженную другой ного полета, несмотря на то, что они подвергаютзначительно не расширяемой камерой, которая ся значительным перепадам температур наполнена воздухом Для уменьшения высоты, сжатый воздух нагнетается во внешнюю камеру, В альтернативном решении подъемное устдля увеличения высоты, воздух выпускается из ройство 32 может быть усовершенствованным внешней камеры Типичной системой такого рода аэростатом нулевого давления конструкции, в коявляется проект воздушного шара Одиссей, приторой предусмотрены приспособления для коннадлежащий Albuquerque, Нью-Мексико и описантроля степени нагревания газа внутри аэростата ный в газете Нью-Йорк Тайме от 7 июля 1994 года на протяжении дня и охлаждения его ночью Тав части С на странице 1 ким образом, контроль нагрева газа снижает количество балласта, который необходимо сбрасывать Обеспечивают наличие набора станций слекаждую ночь жения 36 Они включают в себя хорошо известные приспособления, которые могут идентифицироВ другом альтернативном решении подъемвать ретрансляционную станцию 28 не зависимо ное устройство 32 может быть аэростатом нулевоот того, присутствует ли она в группе, и опредего давления под сверхдавлением Это обычный лять ее положение и высоту Как будет объяснено, аэростат нулевого давления, модифицированный предусмотрено наличие движительной системы закрыванием его выходных отверстий В нем модля возвращения ретрансляционной станции 28 жет в полете поддерживаться повышенное давлена предписанное ей место, кргда станция слежение в установленных пределах путем контролиния 36 определит, что она переместилась Движируемого выпуска газа через клапан Это тельная система может работать автоматически уменьшает количество балласта, который должен для удержания ретрансляционных станций на быть сброшен, когда газ охладится ночью, в то месте путем использования системы контроля, время как в обычном аэростате нулевого давлеосновывающейся на нечеткой логике ния при этом повысится плотность и будет потеряна высота Обращаясь к фигуре 2, можно увидеть, что каждая из ретрансляционных станций 28 включает Хотя аэростат нулевого давления под сверхв себя один модуль оборудования 38 В подаваедавлением все-таки испытывает дневные колебамой сейчас форме изобретения модуль оборудония высоты, он требует значительно меньших кования включает в себя платформу В то же время, личеств балласта и потерь газа, чем аэростат модуль оборудования 38 может иметь любую нулевого давления с контролем нагрева Поэтому, удобную форму и размер, достаточные для подвремя полета и полезная нагрузка могут быть знадержания оборудования, необходимого для досчительно большими, чем для аэростатов нулевого тижения цели ретрансляционной станции давления В то же время, расширение и сжатие газа внутри аэростата на протяжении двадцатичеКак видно из фигур 2 и 3, модуль оборудоватырехчасового периода, который сопровождается ния 38 включает в себя корпус 40, поддерживаепеременами высоты налагает огромные нагрузки мый устройством 32 Корпус 40 содержит перена него, так что полезная нагрузка, которую он датчик и приемник 44 телекоммуникационных может нести, снижается сигналов и антенну для связи с землей 48 Антенна 48 предназначена для приема и передачи теПоэтому желателен контроль высоты аэросталекоммуникационных сигналов между наземной та и расширения и сужения газов внутри него с станцией 20 и ретрансляционной станцией 28 целью уменьшения нагрузок на него Это может 15 43849 Ретрансляционная станция 28 также включает в себя набор антен 52, которые приспособлены для приема и передачи телекоммуникационных сигналов с и на другие ретрансляционные станции Корпус 40 также содержит модуль ориентирования 56, который передает идентификатор и положение ретрансляционной станции на станцию слежения 36 Он принимает указания со станции слежения для приведения в действие движительной системы Предусмотрено наличие антенны ориентирования 58 для осуществления связи между станцией слежения 36 и модулем ориентирования 56 На корпусе 40 устанавливают подходящее возбуждаемое устройство энергообеспечения 60, устройство энергообеспечения 60 может включать в себя набор солнечных батарей 64 Хорошо известным способом солнечные батареи улавливают солнечный свет и превращают его в электрическую энергию, которая может быть использована телекоммуникационным оборудованием, а также для ориентирования и движения Дополнительно, устройство энергообеспечения может также включать в себя набор ветряных лопастей 68 Ветряные лопасти устроены так, что направлены в разных направлениях так, чтобы некоторые из них всегда были направлены против господствующих ветров Ветряные лопасти 68 могут быть использованы для генерации электроэнергии хорошо известным способом, которая также может быть использована телекоммуникационным оборудованием, а также для ориентирования и движения Как видно из фигуры 4, предусмотрено наличие устройства энергообеспечения переменного напряжения в форме системы СВЧ-знергии, похожей на ту, которая была разработана корпорацией Endosat Inc из Роквиля, Мэриленд Система СВЧзнергии включает в себя наземный СВЧ-генератор (не показан), который создает луч СВЧ-энергии с частотой 35ГГц Этот луч направляют на приемники 80 на ретрансляционной станции 28 и там превращают в постоянный ток Луч также может исходить от источника, находящегося на орбите, или из открытого космоса Таким же образом, как и система солнечной энергии, система СВЧ-знергии может поставлять энергию, достаточную для работы телекоммуникационной системы на ретрансляционной станции, а также для энергообеспечения ориентирования и движения Как видно из фигур 3 и 4, движительная система ретрансляционной станции 28 может включать в себя набор ракет или реактивных двигателей 90, или пропеллеров 94 Реактивные двигатели 90 и пропеллеры 94 расположены в горизонтальной плоскости вдоль взаимно перпендикулярных осей, и поддерживаются гондолами двигателей 100 на корпусе 40 Путем избирательного приведения в действие различных реактивных двигателей или пропеллеров ретрансляционная станция 28 может быть направлена и удерживаться в предварительно определенном положении над землей При необходимости на вертикальных осях могут быть расположены дополнительные реактивные двигатели и ракеты 108 или пропеллеры 112 16 для помощи в доставке ретрансляционной станции на предварительно определенную высоту путем запуска или возвращения на нее, если отклонение станции от этой высоты превысит допустимое значение Отклонения ретрансляционных станций 28 от своих предварительно определенных местоположений могут быть обнаружены станциями слежения 36 В этом случав станции слежения 36 на некоторое время приведут в действие элементы движительных систем ретрансляционных станций 28 для возвращения их в предварительно определенные местоположения В альтернативном решении, как показано на фигурах 5А и 5В, каждая ретрансляционная станция 28 может включать в себя набор из двухчетырех отсеков 34 Каждый отсек 34 включает в себя модуль оборудования 38, который независимо несет его собственное подъемное устройство 32 Некоторые модули оборудования 38 могут нести телекоммуникационное оборудование, тогда как другие модули оборудования 38 могут нести оборудование для производства и передачи энергии Таким образом, энергию с знергопроизводяших молулей можно направлять в виде луча СВЧиэлучения на антенны коммуникационных модулей Поскольку ретрансляционная станция состоит из нескольких отсеков 34, каждый отсек 34 может быть меньше и легче, чем если бы был один модуль оборудования, составляющий ретрансляционную станцию 28 К тому же, наличие набора отсеков 34 создает запас, благодаря которому ретрансляционная станция сохранит работоспособность при отказе оборудования в одном из отсеков 34 В другом альтернативном решении, как показано на фигурах 6А, 6В и 6С, вместо аэростатов могут быть использованы легкие беспилотные самолеты 114, Самолет 114 можно контролировать с земли хорошо известным способом В то же время, их применение менее желательно, чем аэростатов Это вызвано тем, что для того, чтобы оставаться в воздухе, они постоянно меняют свое положение, а также из-за того, что их полезные нагрузки ограничены использованием легких каркасов самолетов, необходимых для достижения больших высот Как показано на фигуре 6А, потребности в энергии, необходимой для поддержания самолетов 114 в воздухе в течении длительного времени, могут быть удовлетворены путем использования солнечной энергии В данном примере самолет может представлять собой по существу летающее крыло, состоящее из высокоэффективных солнечных батарей 116 Солнечные батареи на крыле могут питать электродвигатели и систему аккумуляции энергии В добавок к этому, как видно из фигуры 6В, для обеспечения длительных периодов полета, могут быть использованы водородно-кислородные регенеративные топливные элементы 118 К тому же, как видно из фигуры 6С, легкий самолет 114 может получать энергию в виде энергии СВЧ-излучения, направляемого в виде луча на антену 126 на самолете с передающей параболи 17 ческой антены 128 на земле, как описано выше, или улавливаемого из СВЧ-излучения открытого космоса При работе системы 10 потребитель не знает о ее существовании/ Так, когда осуществляется зсіонок, телекоммуникационный сигнал передают с телефона звонящего по обычной сети на наземную станцию 18, связанную с данной местностью СВЧ-антена 20 направит в виде луча телекоммуникационный сигнал, соответствующий данному телефонному звонку, на ближайшую ретрансляционную станцию 28 Переключающая схема хорошо известного типа направит сигнал на другую наземную станцию 120, находящуюся возле получателя информации Если получатель находится дальше, сигнал будет передан на следующую ретрансляционную станцию 130, с которой он будет направлен на переносной телефон, находящийся у отдельного человека 122 или в автомобиле 124 или на наземную станцию 140, находящуюся возле получателя Сигнал, принятый наземной станцией 120 или 140, будет передан на телефонный аппарат получателя по обычной телефонной сети При установлении посредством наземных станций и ретрансляционных станций коммуникационной связи между двумя телефонами, стороны могут общаться Поскольку ретрансляционные станции находятся на высоте около 12-35миль, они находятся над неблагоприятными погодными условиями В то же время, на этих высотах энергопотребности телекоммуникаций достаточно низки, чтобы сделать возможным использование тех же частот, что используются для наземных передач Это значит, что могут быть использованы существующие зарезервированные частоты Поскольку большинство инженерных разработок проводилось для этих частот, затраты на внедрение данной системы снижаются Более того, максимальное использование существующих частот может быть достигнуто с помощью известных в настоящее время цифровых технологий коллективного доступа, таких ка с коллективный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), коллективный доступ с временным разделением каналов (TDMA), коллективный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), или их комбинаций Таким образом, по сравнению с телекоммуникационными сигналами со спутников, сигналы, генерируемые в коммуникационных системах по данному изобретению могут быть относительно слабыми, поскольку они проходят более короткие расстояния Это является большим преимуществом, поскольку возможность использования более слабых сигналов приводит к использованию приемников и передатчиков, которые меньше, легче и требуют для своей работы меньше энергии Этот аспект данной телекоммуникационной системы может быть усилен, если ретрансляционные станции 28, установленные над более густонаселенными территориями 132, будут работать на меньших высотах и/или иметь более узкую фокусировку угла приема и передачи 142, чем другие ретрансляционные станции 28, установленные над менее густонаселенными территориями 134, которые будут работать на больших высотах и/или 43849 18 иметь широкую фокусировку углов приема и передачи 144, что видно из фигур 7А и 7В Пользуясь этим можно уменьшить значительный дисбаланс в интенсивности потока через различные ретрансляционные станции, составляющие телекоммуникационную систему Более того, как было объяснено раньше, ретрансляционные станции 28, разработанные для более густонаселенных территорий 132 могут работать с меньшими мощностями Это приведет к снижению расходов по эксплуатации Это является еще одним преимуществом перед спутниковой системой, поскольку в такой системе уменьшение высоты орбиты для определенного спутника повысит скорость сокращения орбиты и сократит срок его службы Как хорошо видно из фигур 2, 8, 9 и 10, для каждой ретрансляционной станции 28 предусмотрено наличие системы возвращения 150 Как будет более полно объяснено, система возвращения включает в себя устройство для сдувания 152 и контролируемый на расстоянии парашют 154 Обращаясь к фигурам 2 и 8, один вариант реализации устройства для сдувания 152 включает в себя корпус 160, который полностью сформирован соответствующим устройством 32 легче воздуха Корпус 160 включает в себя расширяющийся наружу и радиально направленный фланец, который полностью присоединен к устройству 32 сварным швом или с помощью клея Фланец 164 поддерживает направленную вниз цилиндрическую стенку 168, которая поддерживает нижнюю стенку 172 Как видно из фигуры 8, нижняя стенка 172 обозначена открытой решеткой, так что корпус 160 соединен с внутренней частью устройства 32 и находится под тем же давлением Возле своего верхнего края цилиндрическая стенка 168 поддерживает направленный внутрь фланец 176 К фланцу герметически прикреплена хрупкая крышка 184 Это может быть достигнуто путем присоединения крышки к фланцу с помощью клея, или при помощи соответствующей прокладки, или изготовлением крышки и корпуса 160 как единого целого Цилиндрическая стенка 168 нижняя стенка 172 и крышка 184 ограничивают камеру, содержащую контролируемый на расстоянии парашют возвращения 154 На нижней стороне крышки 184 стенка 192 формирует небольшую камеру 190 Внутри камеры 190 содержится небольшой взрывной пакет 194, который реагирует на сигнал, принимаемый антенной 196 Парашют 154 имеет стропы управления 196, связанные с контролируемым по радио двигательным элементом 200, содержащимся в корпусе 160 Двигательный элемент 200 может включать в себя электрические двигатели, которые в ответ на сигналы с земли могут менять длину контрольных строп, хорошо известным способом, таким образом обеспечивая парашюту контроль за направлением Для возвращения ретрансляционной станции посылают закодированный сигнал на устройство, где он принимается антеной 196 Это ведет к детонации взрывного заряда 194 и удалению хруп 43849 20 19 кой крышки 184 контакте с крышкой 204 при помощи электродвигателей 212 Электродвигатели в ответ на сигналы Поскольку разработкой предусмотрено, что с земли приводятся в действие для отодвигания крышка 184 разломается, взрывной заряд может держателей 210 быть относительно слабым с тем, чтобы он не повредил парашют 154 При отодвигании держателей 210, давление газов, вытекающих из устройства 32, приведет к В этом отношении стенка 192 помогает напраудалению крышки и создаст возможность для вывить взрывную силу наверх против крышки, а, не пуска парашюта по направлению к устройству 32 После удаления крышки начнется утечка газов После проведения технического обслуживаизнутри устройства 32 через нижнюю стенку 172 и ния ретрансляционной станции, система возвраотверстие в крышке корпуса Силы выходящих из щения 150 может быть заменена, а устройство 32 устройства 32 сразу после удаления крышки газов может быть снова накачано и возвращены на собудет достаточно для выпуска парашюта ответствующие станции Как видно из фигуры 10, парашют 154 будет Если ретрансляционные станции включают в поддерживать устройство 32 с помощью своих себя контролируемые на расстоянии самолеты строп управления 198 Как объяснено выше, 114, они могут быть возвращены хорошо известретрансляционная станция 28 может быть наным способом для технического обслуживания на правлена к предварительно определенной точке ссответсвующие станции на земле Хотя изобретение было описано в отношении В варианте реализации, показанном на фигуконкретних реализаций, несомненно, что люди ре 9, фланец 164 поддерживает крышку 204 при квалифицированные в данной области смогут легпомощи кольцевой герметичной прокладки между ко увидеть другие варианты реализации в свете ними Крышку 204 удерживают на фланце 164 при вышеизложенного описания Таким образом, грапомощи расположенных по окружности через ницы изобретения должны быть определены не промежутки фиксирующих держателей 210 Фикописанием, а скорее границами прилагаемой сирующие держатели подвижно удерживают в формулы изобретения 130 13В 16 IS 20 22 Фиг. 1 21 22 43849 150 ЗВ 44 Фиг. 2 іо р t 54 60 64 to o Фиг. З 43849 23 до Фиг. 4 24 25 26 43849 •iti •ЇМ Фиг. 6С Фиг. 7А 27 43849 28 вв IO S \ Фиг. 8 гіг 210 £04 ФИГ. 9 2Q 1 29 43849 ЗО 135 Фиг. 10 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: B64G 1/24, H04B 7/185, B64B 1/44, B64B 1/48
Мітки: система, телекомунікаційної, далекого, ретрансляційна, спосіб, станція, системі, телекомунікаційна, зв'язку
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/15-43849-telekomunikacijjna-sistema-sposib-dalekogo-zvyazku-ta-retranslyacijjna-stanciya-dlya-telekomunikacijjno-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Телекомунікаційна система, спосіб далекого зв’язку та ретрансляційна станція для телекомунікаційної системи.</a>
Попередній патент: Датчик з множиною диференціальних перетворювачів тиску для вимірювання потоку рідини у трубі
Наступний патент: Блок для розміщення оптичних волокон
Випадковий патент: Спосіб виготовлення польових транзисторів з бар'єром шотткі