Trình bày nguyên lý của hệ thống COSPAS - SARSAT

Trả lời

1. Cấu trúc hệ thống Cospas-sarsat:

* Khâu vệ tinh: Gồm có hai loại quỹ đạo vệ tinh:

Vệ tinh quỹ đạo thấp LEOSAR (Low earth orbit)

Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh GEOSAR

- Hệ thống vệ tinh LEOSAR gồm có 4 vệ tinh, trong đó có 2 vệ tinh Sarsat và 2 vệ tinh cospas. Nga cung cấp 2 vệ tinh Cospas ở các quỹ đạo gần địa cực với độ cao 1000km và trang thiết bị tìm kiếm cứu nạn trên tần số 121,5/406 Mhz. Mỹ cung cấp 2 vệ tinh khí tượng của hệ thống Sarsat ở các quỹ đạo gần địa cực với độ cao 850km. Canada và Pháp trang bị các thiết bị tìm kiếm cứu nạn 121,5/406MHz.

- Hệ thống vệ tinh GEOSAR gồm có các vệ tinh địa tĩnh, với khả năng phát chuyển tiếp các tín hiệu Beacon 406mhz trong hệ thống Cospas-sarsat. Các vệ tinh này phủ sóng toàn bộ trái đất (trừ 2 vùng cực). Các quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh có độ cao 36000km so với trái đất.

* Khâu mặt đất: Trạm LUT (local user Terminal)

Trung tâm điều hành MCC (Mision con trol center), Các MCC có kết nối quốc tế tạo mạng toàn cầu.

Có hai loại trạm LUT: 1 loại chỉ xử lý các tín hiệu 406Mhz, 1 loại xử lý cả hai tín hiệu là 406 và 121,5Mhz.

Đài thu mặt đất sử dụng quỹ đạo vệ tinh tầm thấp được gọi là trạm LEOSAR. Sử dụng quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh được gọi là trạm GEOSAR.

Với hệ thống LEOSAR: trong hệ thống Cospas-sarsat việc định vị các tín hiệu báo nạn là điều quan trọng của hệ thống giám sát toàn cầu ở các quỹ đạo tầm thấp. Khi sử dụng các phao (Beacon) 406mhz để xác định vị trí báo nạn, các quỹ đạo này có thể bao phủ được toàn bộ trái đất (gồm cả 2 miền địa cực) hoặc bao phủ một vùng nào đó trên trái đất khi sử dụng Beacon 121,5mhz. Hệ thống này có thể bao phủ toàn cầu nhưng nhưng không liên tục và để tìm ra vị trí báo nạn của Beacon người ta sử dụng hiệu ứng dịch tần Doppler. Đối với Beacon 406 chỉ cần 1 lần quét qua của vệ tinh thì có thể xác định được vị trí đúng của Beacon. Đối với Beacon 121,5mhz việc xác định vị trí phải chờ tới lần quét thứ 2 của vệ tinh nếu như những tính toán từ lần quét đầu ko có kết quả.(tần số vệ tinh luôn cập nhật)

Với hệ thông GEOSAR: Ớ hệ thống này sử dụng các Beacon 406Mhz ở các vệ tinh địa tĩnh và liên kết giữa các đài mặt đất với sự phát hiện các phao trên tần số 406 của hệ thống. Hệ thống có thể cho biết ngay lập tức hầu hết các vị trí báo động trên tần số 406mhz, cung cấp số nhận dạng và mã dữ liệu khác của Beacon phát báo nạn, vị trí của Beacon được nhận từ hệ thống vệ tinh hàng hải toàn cầu. Các báo động của GEOSAR được thực hiện bằng sự phát ra đầu tiên của các Beacon 406mhz thì ko gồm mọi vị trí như việc xác định vị trí bằng hiệu ứng Doppler ở LEOSAR.

Trạm LEOLUT: LEOLUT là một đài thu mặt đất trong hệ thống LEOSAR Cospas-Sarsat thực hiện thu các tín hiệu Bcacon từ vệ tinh. Sau đó tính toán, xử lý các tín hiệu này để tìm ra các dữ liệu về Beacon phát cấp cứu và chuyển tiếp các thông tin phù hợp tới MCC. Hệ thống GEOSAR 406mhz có thể cung cấp thông tin cho LEOLUT để có thể kết hợp 2 hệ thống GEO/LEO.

* Khâu User (thiết bị đầu cuối):ở hệ thống Cospas-sarsat. thiết bị đầu cuối chính là các phao vô tuyến báo nạn. Các phao vô tuyến này có thể được kích hoạt bằng nhân công hoặc tự động và tuỳ theo ngành mà có tên gọi khác nhau.

- Trong hàng hải là EPIRB :Emergency Position Indiacling Radio Beacon - Phao định vị vị trí khẩn cấp.

- Trong hàng không là ELT: Emergency Locator Transmitter - Thiết bị khẩn cấp. - Mặt đất là PLB: Personal Locator Beacon - Phao định vị cá nhân. Các phao vô tuyến hoạt động trên tần số 121,5 Mhz được gọi là Beacon 121,5mhz, các phao vô tuyến hoạt động trên tần số 406mhz gọi là Beacon 406mhz. 2- Nguyên lý: Khi bị nạn các Beacon sẽ phát tín hiệu và các thiết bị thu của các vệ tinh trong hệ thống Cospas-sarsat thu nhận và xử lý tín hiệu phù hợp. Các tín hiệu đó được chuyển tiếp tới một trạm thu trên mặt đất, được gọi là trạm xử lý khu vực LUT. Ở đó sẽ xử lý các tín hiệu để xác định vị trí của beacon. Sau đó, một tín hiệu báo động cấp cứu có các số liệu về vị trí, số nhận dạng và các thông tin khác sẽ cùng được gửi 1 tới một trung tâm phối hợp điều khiển MCC và một trung tâm phối hợp cứu nạn RCC quốc gia, cũng như tới các MCC khác hoặc tới một tổ chức tìm kiếm và cứu nạn thích hợp để phối hợp hành động.