СИСТЕМА ДЛЯ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В ТУННЕЛЯХ

1. Система спутниковой связи для расширения связи между транспортным средством (1) и спутником в зоне (2) невидимости спутника, содержащая:
• стационарную приемопередающую систему, которая содержит первую антенну (11), предназначенную для расположения вне зоны (2) невидимости спутника, и, по меньшей мере, одну вторую антенну (12), соединенную с первой антенной (11) и предназначенную для расположения в зоне (2) невидимости спутника, и сконфигурирована для:
- приема через первую антенну (11) сигналов нисходящей линии связи, переданных спутником на, по меньшей мере, одной несущей частоте нисходящей линии связи, и
- передачи принятых сигналов нисходящей линии связи на, по меньшей мере, одной несущей частоте нисходящей линии связи в зоне (2) невидимости спутника через, по меньшей мере, одну вторую антенну (12); и
• мобильную приемопередающую систему, которая предназначена для установки на транспортном средстве (1) и содержит третью антенну (13) и четвертую антенну (14), и сконфигурирована для:
- приема через третью антенну (13) сигналов нисходящей линии связи, переданных стационарной приемопередающей системой на, по меньшей мере, одной несущей частоте нисходящей линии связи,
- приема через четвертую антенну (14) сигналов нисходящей линии связи, переданных спутником на, по меньшей мере, одной несущей частоте нисходящей линии связи,
- определения, находится ли транспортное средство (1) в зоне (2) невидимости спутника или в зоне видимости спутника, и
- передачи сигналов восходящей линии связи на, по меньшей мере, одной несущей частоте восходящей линии связи через третью антенну (13), если транспортное средство (1) находится в зоне (2) невидимости спутника, или через четвертую антенну (14), если транспортное средство (1) находится в зоне видимости спутника;
при этом стационарная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
- приема через, по меньшей мере, одну вторую антенну (12) сигналов восходящей линии связи, переданных мобильной приемопередающей системой на, по меньшей мере, одной несущей частоте восходящей линии связи, и
- передачи принятых сигналов восходящей линии связи на спутник на, по меньшей мере, одной несущей частоте восходящей линии связи через первую антенну (11).
2. Система спутниковой связи по п.1, в которой зона (2) невидимости спутника является туннелем.
3. Система спутниковой связи по п.2, в которой стационарная приемопередающая система содержит множество вторых антенн (12), соединенных с первой антенной (11) и предназначенных для расположения в разных иестоположениях внутри туннеля (2), с тем, чтобы покрывать полную длину туннеля (2).
4. Система спутниковой связи по п.2 или 3, в которой транспортное средство (1) является поездом.
5. Система спутниковой связи по п.1, в которой первая антенна (11) является направленной антенной, предназначенной для размещения вне зоны (2) невидимости спутника, с тем, чтобы быть ориентированной на спутник, при этом каждая вторая антенна (12) является ненаправленной антенной, при этом третья антенна (13) является ненаправленной антенной, и при этом четвертая антенна (14) является направленной антенной, предназначенной для установки на транспортном средстве (1), с тем, чтобы быть ориентированной на спутник.
6. Система спутниковой связи по п.1, в которой мобильная приемопередающая система дополнительно содержит пятую антенну (231), сконфигурированную для приема навигационных спутниковых сигналов, и дополнительно сконфигурирована для:
• определения, находится ли транспортное средство (1) в зоне (2) невидимости спутника или в зоне видимости спутника на основе навигационных спутниковых сигналов, принятых пятой антенной (231).
7. Система спутниковой связи по п.6, в которой мобильная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
• если транспортное средство (1) находится в зоне (2) невидимости спутника, приема сигналов нисходящей линии связи только через третью антенну (13); и
• если транспортное средство (1) находится в зоне видимости спутника, приема сигналов нисходящей линии связи только через четвертую антенну (14).
8. Система спутниковой связи по п.6 или 7, в которой стационарная приемопередающая система дополнительно содержит шестую антенну (31), сконфигурированную для приема навигационных спутниковых сигналов и предназначенную для размещения вне зоны (2) невидимости спутника, и, по меньшей мере, один ретранслятор (32), соединенный с шестой антенной (31) и предназначенный для размещения в зоне (2) невидимости спутника, причем стационарная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
• передачи в зоне (2) невидимости спутника посредством, по меньшей мере, одного ретранслятора (32), навигационных спутниковых сигналов, принятых шестой антенной (31);
причем мобильная приемопередающая система дополнительно содержит спутниковый навигационный приемник (232), соединенный с пятой антенной (231) и сконфигурированный для:
• вычисления на основе навигационных спутниковых сигналов, принятых пятой антенной (231), полной погрешности тактирования, которая включает в себя основную погрешность тактирования, и, когда транспортное средство (1) находится в зоне (2) невидимости спутника, дополнительную погрешность тактирования, которая зависит от местоположения пятой антенны (231) по отношению к шестой антенне (31); и
• определения на основе вычисленной полной погрешности тактирования, когда транспортное средство (1) входит в зону (2) невидимости спутника, и когда транспортное средство (1) выходит из зоны (2) невидимости спутника.
9. Система спутниковой связи по п.6, в которой мобильная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
• вычисления первого индикатора качества, который указывает качество сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13);
• вычисления второго индикатора качества, который указывает качество сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14); и
• определения, находится ли транспортное средство (1) в зоне (2) невидимости спутника или в зоне видимости спутника также на основе вычисленного первого индикатора качества и вычисленного второго индикатора качества.
10. Система спутниковой связи по п.9, в которой первый индикатор качества является первой частотой двоичных ошибок (BERT), вычисленной на основе сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13), а второй индикатор качества является второй частотой двоичных ошибок (BERS), вычисленной на основе сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14), и в которой мобильная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
• определения, что транспортное средство (1) находится в зоне видимости спутника, если вычисленная первая частота двоичных ошибок (BERT) выше, чем вычисленная вторая частота двоичных ошибок (BERS); и
• определения, что транспортное средство (1) находится в зоне (2) невидимости спутника, если вычисленная первая частота двоичных ошибок (BERT) ниже, чем вычисленная вторая частота двоичных ошибок (BERS), и никакой навигационный спутниковый сигнал не принимается пятой антенной (231).
11. Система спутниковой связи по п.10, в которой мобильная приемопередающая система дополнительно содержит:
• первый преобразователь (211), соединенный с четвертой антенной (14) и сконфигурированный для понижения с радиочастоты (РЧ) до основной полосы (BB) сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14), и для повышения с основной полосы (BB) до радиочастоты (РЧ) модулированных сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться,
• первый модем (212), соединенный с первым преобразователем (211) и сконфигурированный для демодуляции сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14) и пониженных до основной полосы (BB), и для модуляции сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться,
• первый модуль (213) анализа, соединенный с первым модемом (212) и сконфигурированный для вычисления второй частоты двоичных ошибок (BERS) на основе сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14), пониженных до основной полосы (BB) и демодулированных;
• второй преобразователь (221), соединенный с третьей антенной (13) и сконфигурированный для понижения с радиочастоты (РЧ) до основной полосы (BB) сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13), и для повышения с основной полосы (BB) до радиочастоты (РЧ) модулированных сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться,
• второй модем (222), соединенный со вторым преобразователем (221) и сконфигурированный для демодуляции сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13) и пониженных до основной полосы (BB), и для модуляции сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться,
T
• второй модуль (223) анализа, соединенный со вторым модемом (222) и сконфигурированный для вычисления первой частоты двоичных ошибок (BER) на основе сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13), пониженных до основной полосы (BB) и демодулированных;
• спутниковый навигационный приемник (232), соединенный с пятой антенной (231) и сконфигурированный для вычисления местоположения транспортного средства (1) на основании навигационных спутниковых сигналов, принятых пятой антенной (231),
• третий модуль (233) анализа, соединенный со спутниковым навигационным приемником (232) и сконфигурированный для обнаружения, не принимаются ли никакие навигационные спутниковые сигналы пятой антенной (231); и
• переключатель (24), соединенный с первым модемом (212), с первым модулем (213) анализа, со вторым модемом (222), со вторым модулем (223) анализа, с третьим модулем (233) анализа и с сетью (25) внутренней связи транспортного средства (1), причем упомянутый переключатель (24) сконфигурирован для:
- если транспортное средство (1) находится в зоне видимости спутника, отправки в сеть (25) внутренней связи сигналов нисходящей линии связи, принятых через четвертую антенну (14), пониженных до основной полосы (BB) и демодулированных, и отправки на первый модем (212) сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться, принятых из сети (25) внутренней связи, и
- если транспортное средство (1) находится в зоне (2) невидимости спутника, отправки в сеть (25) внутренней связи сигналов нисходящей линии связи, принятых через третью антенну (13), пониженных до основной полосы (BB) и демодулированных, и отправки на второй модем (222) сигналов восходящей линии связи, которые должны передаваться, принятых из сети (25) внутренней связи.
12. Система спутниковой связи по п.1, в которой стационарная приемопередающая система дополнительно содержит первую электрооптическую систему (15) распределения /обнаружения сигналов, соединенную с первой антенной (11), а для каждой второй антенны (12) соответствующую вторую электрооптическую систему (16) распределения /обнаружения сигналов, причем первая электрооптическая система (15) распределения /обнаружения сигналов соединена с каждой второй электрооптической системой (16) распределения/обнаружения сигналов посредством, по меньшей мере, одного волоконно-оптического соединения.
13. Система спутниковой связи по п.12, в которой первая электрооптическая система (15) распределения/обнаружения сигналов содержит:
• первый дуплексор (151), соединенный с первой антенной (11);
• первый малошумящий усилитель (152), присоединенный посредством коаксиального кабеля к первому дуплексору (151);
• первый усилитель (153) мощности, присоединенный посредством коаксиального кабеля к первому дуплексору (151);
• первый двунаправленный электрооптический преобразователь (154), присоединенный посредством коаксиального кабеля к первому малошумящему усилителю (152) и к первому усилителю (153) мощности;
• оптический объединитель (155), присоединенный оптическим волокном к первому электрооптическому преобразователю (154); и
• оптический разветвитель (156), присоединенный оптическим волокном к первому электрооптическому преобразователю (154).
14. Система спутниковой связи по п.12 или 13, в которой каждая вторая электрооптическая система (16) распределения/обнаружения сигналов содержит:
• соответствующий второй дуплексор (161), соединенный с соответствующей второй антенной (12);
• соответствующий второй малошумящий усилитель (162), присоединенный посредством коаксиального кабеля к соответствующему второму дуплексору (161);
• соответствующий второй усилитель (163) мощности, присоединенный посредством коаксиального кабеля к соответствующему второму дуплексору (161); и
• соответствующий второй двунаправленный электрооптический преобразователь (164), присоединенный посредством коаксиального кабеля к соответствующему второму малошумящему усилителю (162) и к соответствующему второму усилителю (163) мощности.
15. Система спутниковой связи по п.1, в которой стационарная приемопередающая система дополнительно сконфигурирована для:
• автоматического включения, если она выключена, а транспортное средство (1) собирается войти в зону (2) невидимости спутника; и
• автоматического выключения, если транспортное средство (1) выходит из зоны (2) невидимости спутника, и нет другого транспортного средства (1) в зоне (2) невидимости спутника.
16. Система спутниковой связи по п.1, дополнительно содержащая:
• по меньшей мере, один датчик (40), установленный вне зоны (2) невидимости спутника, и сконфигурированный для:
- обнаружения, собирается ли транспортное средство (1) войти в зону (2) невидимости спутника, и
- обнаружения, вышло ли транспортное средство (1) из зоны (2) невидимости спутника; и
• блок управления включением/выключением, соединенный со стационарной приемопередающей системой и с, по меньшей мере, одним датчиком (40), и сконфигурированный для:
- включения стационарной приемопередающей системы, если она выключена, и, по меньшей мере, один датчик (40) обнаруживает, что транспортное средство (1) собирается войти в зону (2) невидимости спутника, и
- выключения стационарной приемопередающей системы, если, по меньшей мере, один датчик (40) обнаруживает, что транспортное средство (1) вышло из зоны (2) невидимости спутника, и нет другого транспортного средства (1) в зоне (2) невидимости спутника.
17. Система спутниковой связи по п.1, в которой стационарная приемопередающая система соединена с центром дистанционного управления и сконфигурирована, чтобы включаться и выключаться упомянутым центром дистанционного управления, который сконфигурирован для:
• контроля транспортных средств (1) в движении;
• определения, собирается ли контролируемое транспортное средство (1) войти в зону (2) невидимости спутника;
• определения, вышло ли контролируемое транспортное средство (1) из зоны (2) невидимости спутника;
• включения стационарной приемопередающей системы, если она выключена, а контролируемое транспортное средство (1) собирается войти в зону (2) невидимости спутника; и
• выключения стационарной приемопередающей системы, если контролируемое транспортное средство (1) вышло из зоны (2) невидимости спутника, и нет другого контролируемого транспортного средства (1) в зоне (2) невидимости спутника.
18. Стационарная приемопередающая система по п.1.
19. Мобильная приемопередающая система по п.1.