Satelites

Satélite

Es un cuerpo celeste que gira alrededor de un planeta, no tiene luz propia solo refleja la de el sol.

Un satélite de comunicaciones es, en esencia, un repetidor colocado en órbita: su comportamiento es similar al de un espejo que reflejase los datos que se le envían desde una estación terrestre hacia unos terminales instalados en el territorio al que el satélite da cobertura. Un sistema de comunicaciones por satélite consta, por tanto, de dos tramos:
El segmento terrestre, que comprende la estación central (que cumple funciones de control, envío de datos y conexión con el resto de redes) más los terminales de usuario (básicamente antenas de mucha directividad).
El segmento espacial, el satélite propiamente dicho, a bordo del cual se encuentran los repetidores.

Satélite natural

Se denomina satélite natural a cualquier objeto que órbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su evolución alrededor de la Estrella que órbita.

El término satélite natural se contrapone al de satélite artificial, siendo este último, un objeto que gira en torno a la Tierra, la Luna o algunos planetas y que ha sido fabricado por el hombre.

Satélite artificial

Los satélites artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio exterior. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.

Antecedentes históricos
Los satélites artificiales son naves espaciales fabricadas en la Tierra y enviadas en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una carga útil al espacio exterior. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de lunas, cometas, asteroides, planetas, estrellas o incluso galaxias. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.

En 1928, Herman Potočnik publicó su único libro, Das Problem der Befahrung des Weltraums - der Raketen-motor (El problema del viaje espacial - el motor de cohete), un plan para progresar hacia el espacio y mantener presencia humana permanente. Potočnik diseñó una estación espacial y calculó su órbita geoestacionaria.

"Spatnik" 1957 primer satelite artificial.

Ionosfera

La ionosfera o ionósfera[1] [2] ,[3] es la parte de la atmósfera terrestre ionizada permanentemente debido a la fotoionización que provoca la radiación solar. Se sitúa entre la mesosfera y la exosfera, y en promedio se extiende aproximadamente entre los 85 km y los 700 km de altitud, aunque los límites inferior y superior varían según autores y se quedan en 80-90 y 600-800 km respectivamente.

Características

La ionosfera es un sistema dinámico, en constante cambio, gobernado por múltiples parámetros, de los cuales tienen una influencia destacable todas las variaciones que se producen en la atmósfera, como:
La variación de las condiciones meteorológicas, Las emisiones electromagnéticas Las variaciones que se producen en el campo magnético terrestre.

Orbita geoestacionaria

Una órbita geoestacionaria o GEO es una órbita geosíncrona directamente encima del ecuador terrestre, con una excentricidad nula. Desde tierra, un objeto geoestacionario parece inmóvil en el cielo y, por tanto, es la órbita de mayor interés para los operadores de satélites artificiales (incluyendo satélites de comunicación y de televisión). Debido a que su latitud siempre es igual a 0º, las locaciones de los satélites sólo varían en su longitud.
uso Se utiliza una órbita de transferencia geoestacionaria para trasladar un satélite desde órbita terrestre baja hasta una órbita geoestacionaria. Existe una red mundial de satélites de meteorológicos geoestacionarios que proporcionan imágenes del espectro visible e infrarrojo de la superficie y atmósfera de la Tierra.

Uso

Se utiliza una órbita de transferencia geoestacionaria para trasladar un satélite desde órbita terrestre baja hasta una órbita geoestacionaria. Existe una red mundial de satélites de meteorológicos geoestacionarios que proporcionan imágenes del espectro visible e infrarrojo de la superficie y atmósfera de la Tierra.

La idea de un satélite geosíncrono para comunicaciones se publicó por primera vez en 1928 por Herman Potočnik. La idea de órbita geoestacionaria se popularizó por el escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke en 1945 como una órbita útil para satélites de comunicaciones. En consecuencia, algunas veces se refiere a esta órbita como órbita de Clarke. De igual manera, el cinturón de Clarke es la zona del espacio, aproximadamente a 36.000 km sobre nivel del mar, en el plano del ecuador donde se puede conseguir órbitas geoestacionarias.

Iridium

El sistema Iridium es un sistema LEO con 66 satélites más 6 de reserva repartidos en 6 planos a una altura de 780 km. El sistema estaba inicialmente previsto para 77 satélites tantos como el número de electrones del átomo de iridio del que recibe su nombre. Los satélites están enlazados entre sí. Las conexiones a la red pública se efectúan vía estaciones terrenas. Cada satélite está conectado con sus cuatro satélites vecinos a través de enlaces inter-satélite los cuales proporcionan flexibilidad para localizar las estaciones terrenas: permiten a las estaciones terrenas de no estar continuamente accesibles.

Módem

El modem es básicamente un conversor de señales digitales que recibe de una computadora y las convierte a señales analógicas.

Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado módems desde los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente.

El módem también se puede aplicar a la telegrafía, telefonía y radio.

Teletipo TTY

Un teletipo, TTY (acrónimo actual por la lengua original), télex o radioteletipo es un dispositivo telegráfico de transmisión de datos, ya obsoleto, utilizado durante el Siglo XX para enviar y recibir mensajes mecanografiados punto a punto a través de un canal de comunicación simple, a menudo un par de cables de telégrafo.

Las formas más modernas del equipo se fabricaron con componentes electrónicos, utilizando un monitor o pantalla en lugar de una impresora. El sistema todavía se utiliza para personas sordas o con serias discapacidades auditivas, a fin de tipear o poner por escrito comunicaciones telefónicas.



Módems para PC

La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, aunque recientemente han aparecido módems llamados "módems software", más conocidos como "winmódems" o "linuxmódems", que han complicado un poco el panorama. También existen los módems para XDSL, RDSI, etc. y los que se usan para conectarse a través de cable coaxial de 75 ohms (cable modems).

* Internos: consisten en una tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector: o Bus ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso (obsoleto). o Bus PCI: el formato más común en la actualidad, todavía en uso. o AMR: en algunas placas; económicos pero poco recomendables por su bajo rendimiento. Hoy es una tecnología obsoleta.

La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (en este caso, son casi todos del tipo "módem software"). Por el contrario, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software.

* Externos: similares a los anteriores, pero externos al ordenador o PDA. La ventaja de estos módems reside en su fácil portabilidad entre ordenadores diferentes (algunos de ellos más fácilmente transportables y pequeños que otros), además de que es posible saber el estado del módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante los leds de estado que incorporan. Por el contrario, y obviamente, ocupan más espacio que los internos.

RADAR

RAdio Detection And Ranging, es un equipo de comunicaciones que detectan y ubica objetos, principalmente en el aire. Es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno.

Trabaja emitiendo pulsos y calculando el tiempo que tarda el pulso en ir y regresar. se calcula la distancia a donde se encuentra el objeto-sistema de modulacion- por pulsos.

Científicos e ingenieros han contribuido en el desarrollo del radar, impulsados sobre todo por el ambiente prebélico que precedió a la Segunda Guerra Mundial, y a la propia Guerra. Los grandes países que participaron en ella fueron desarrollando de forma paralela distintos sistemas radar, aportando grandes avances cada uno de ellos para llegar a lo que hoy conocemos sobre los sistemas radar.

Funcionamiento
Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones (luz visible, sonido, etc.)
Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares.

Interferencias
Los sistemas radar deben hacer frente a la presencia de diferentes tipos de señales indeseadas y conseguir centrarse en el blanco que realmente interesa.

Fuentes posibles de interferencias:
-Internas
- Externas
-De naturaleza pasiva

Ejemplos de interferencia pasiva: agua salada (afecta a la conductividad y puede contribuir a una degradación de la señal), tierra conductora.
De naturaleza activa (o interferencia eléctrica o ruido).
Ejemplos de interferencia activa: circuitos de los semáforos, comunicaciones de radio, torres microondas, televisión por cable, transmisión de datos de uso general, sistemas de seguridad, líneas de alto voltaje y líneas telefónicas.

Modulación en frecuencia
Otra forma de estimar distancias en un radar se basa en la modulación en frecuencia. La comparación de la frecuencia de señales es por norma más precisa y sencilla que la comparación de tiempos. Por eso, lo que se hace es emitir una señal (una sinusoide) a una frecuencia que va variando de forma constante en el tiempo, de modo que cuando llega el eco, su frecuencia será diferente de la de la señal original; comparándolas se puede saber cuánto tiempo ha transcurrido y por tanto cuánta distancia hay hasta el blanco. A mayor desvío en frecuencia mayor distancia.

Diseño de radares
Un radar consta de los siguientes bloques lógicos:
-Un transmisor que genera las señales de radio por medio de un oscilador controlado por un modulador.
-Un receptor en el que los ecos recibidos se llevan a una frecuencia intermedia con un mezclador.
-No debe añadir ruido adicional.
-Un duplexor que permite usar la antena para transmitir o recibir.
-Hardware de control y de procesado de señal.
-Interfaz de usuario.

Tipos de radares
-Radar primario: funciona con independencia del blanco, dependiendo solamente de la RCS del mismo.
-Radar secundario: el radar interroga al blanco, que responde, normalmente con una serie de datos (altura del avión, etc). En el caso de vehículos militares, se incluye el identificador amigo-enemigo.

Aplicaciones del radar

-Militares: radares de detección terrestre, radares de misiles autodirectivos, radares de artillería, radares de satélites para la observación de la Tierra. -

-Aeronáuticas : control del tráfico aéreo, guía de aproximación al aeropuerto, radares de navegación.

-Marítimas: radar de navegación, radar anti-colisión. Meteorológicas: detección de precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, etcétera).

-Circulación y seguridad en ruta: control de velocidad de automóviles, radares de asistencia de frenado de urgencia (ACC, Adaptive Cruise Control).

-Científicas: en satélites para la observación de la Tierra, para ver el nivel de los océanos, etc.

Protocolos IP

Internet Protocol (en español Protocolo de Internet) o IP es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados.Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos términos se suelen usar indistintamente). En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.

Las cabeceras IP contienen las direcciones de las máquinas de origen y destino (direcciones IP), direcciones que serán usadas por los conmutadores de paquetes (switches) y los enrutadores (routers) para decidir el tramo de red por el que reenviarán los paquetes.

Protocolos IP

TCP
Protocolo de control de transmiciones uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los años 1973 y 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn.
TCP es un protocolo de comunicación orientado a conexión y fiable del nivel de transporte, actualmente documentado por IETF en el RFC 793. Es un protocolo de capa 4 según el modelo OSI.

Funciones de TCP
Orientado a la conexión
Operación Full-Duplex
Error Checking
Control de flujo
Servicio de recuperación de Paquetes.

FTP
El protocolo FTP (Protocolo de transferencia de archivos) es, como su nombre lo indica, un protocolo para transferir archivos.La función del protocolo FTPEl protocolo FTP define la manera en que los datos deben ser transferidos a través de una red TCP/IP.

Funciones de FTP
•permitir que equipos remotos puedan compartir archivos
•permitir la independencia entre los sistemas de archivo del equipo del cliente y del equipo del servidor
•permitir una transferencia de datos eficaz

VoIP
El objetivo de VoIP es dividir en paquetes los flujos de audio para transportarlos sobre redes basadas en IP
Los protocolos de las redes IP originalmente no fueron diseñados para el fluido el tiempo real de audio o cualquier otro tipo de medio de comunicación.

Microondas

Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz que supone un periodo de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 1 cm a 100 micrometros.




Características
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas, radiación terahercio o rayos T.


Banda de Frecuencias
Microondas EE.UU. Banda I hasta 0,2 GHz Banda G 0,2 a 0,25 GHz Banda P 0,25 a 0,5 GHz Previous, dado que los primeros rádares del Reino Unido utilizaron esta banda, pero luego pasaron a frecuencias más altas Banda L / LW 0,5 a 1,5 GHz Long wave (Onda larga) Banda S / SW 2 a 4 GHz Short wave (Onda corta) Banda C 4 a 8 GHz Compromiso entre S y X Banda X 8 a 12 GHz Usada en la II Guerra Mundial por los sistemas de control de fuego, X de cruz (como la cruz de la retícula de puntería) Banda Ku 12 a 18 GHz Kurz-under (bajo la corta) Banda K 18 a 26 GHz Alemán Kurz (corta) Banda Ka 26 a 40 GHz Kurz-above (sobre la corta) Banda V 40 a 75 GHz Very high frequency (Muy alta frecuencia) Banda W 75 a 111 GHz W sigue a V en el alfabeto.

Aplicaciones
Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio.

Tecnologías usadas en la transmisión por medio de microondas
Al inicio, la tecnología de microondas, fue construyendo dispositivos de guía de onda: llamados "fontaneros". Luego surgió una tecnología híbrida:
Circuito integrado de microondas (MIC en inglés) Para que luego los componentes discretos se construyeran en el mismo sustrato que las líneas de transmisión. La producción en masa y los dispositivos compactos:
Tecnologías MMIC Pero existen algunos casos en los que no son posibles los dispositivos monolíticos:
RFIC

Frecuencias y longitud de onda
Las microondas comprenden frecuencias que trabajan en el rango de los 109 a 1012 Hertz, que corresponden a longitudes de onda que van de los 30 cm. (centímetros) a 0.3 mm. (milímetros). Estas longitudes de onda son del mismo orden de magnitud que las dimensiones de los circuitos empleados en su generación.

Telemetría

La telemetría es una tecnología que permite la medición remota de magnitudes físicas y el posterior envío de la información hacia el operador del sistema. Fue desarrollada en 1915, a mediados de la primera guerra mundial, por el alemán Kris Osterhein y el italiano Francesco Di Buonnano para medir a qué distancia se encontraban objetivos de artillería.

La telemetría se utiliza en grandes sistemas, tales como las naves espaciales o las plantas químicas, debido a que facilita la monitorización automática y el registro de las mediciones, así como el envío de alertas, con el fin de que el funcionamiento sea seguro y eficiente. Por ejemplo, las agencias espaciales como la NASA, la Q.K, la ESA y otras, utilizan sistemas de telemetría y de telecomando grueso para operar con naves espaciales y satélites.

Telemática
Telemática, conjunto de servicios y técnicas que asocian las telecomunicaciones y la informática. La telemática ofrece posibilidades de comunicación e información, tanto en el trabajo como en el hogar. Agrupa servicios muy diversos, por ejemplo, la telecopia, el teletexto o las redes telemáticas como Internet.

Ingeniería de control
La Ingeniería de Control se ocupa de los aspectos tanto teóricos como prácticos involucrados en el control de sistemas y procesos, incluyendo aspectos tales como el análisis y diseño de sistemas regulados, diseño y sintonización de reguladores, utilización de sensores y actuadores, procesamiento digital de señal, etc. Desde la perspectiva de un Ingeniero de Telecomunicación, la Ingeniería Industrial extiende el abanico de salidas profesionales a las numerosas actividades industriales en las que aparecen involucrados el control y la supervisión de sistemas y de procesos.

Sistemas
Un sistema es un conjunto de funciones, virtualmente referenciada sobre ejes, bien sean estos reales o abstractos. También suele definirse como un conjunto de elementos dinámicamente relacionados formando una actividad para alcanzar un objetivo operando sobre datos, energía o materia para proveer información.



Diagrama de bloques de la teleinformática

Modulación Digital

El término comunicaciones digitales abarca un área extensa de técnicas de comunicaciones, incluyendo transmisión digital y radio digital. La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación.

Existen 2 tipos de modulación:
Por pulsos:
PPM: Pulse Presence Modulation (Presencia)
PAM: Pulse Amplitude Modulation (Amplitud)
PWN: Pulse Width Modulation (Ancho)

Por corrimientos: Shift Keying
PSK: Phase Shift Keying (Corrimiento de fase)
FSK: Frecuency Shift Keying (Corrimiento de frecuencia)




Accesos:
Acceso Multiple por Division de Codigo (CDMA)
La multiplexación por división de código, acceso múltiple por división de código o CDMA (del inglés Code Division Multiple Access) es un término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso al medio basados en la tecnología de espectro expandido.

Multicanalización:

Por división de frecuencia: 1650- 450 = 1200
A.M. 950 KHz - 1650 KHz 10/1200= 120 <----- 120 canales Por división de tiempo:
A ________
B ________ <------- DCBA t= 1seg 1 seg / 4 = 0.25 segs
C ________
D ________

Por división de código:
00110011 00101101 00111011
8 bits