SYSTEME SATELLITAIRE BOUHJILA Montassar TABOUI Amer.

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1 SYSTEME SATELLITAIRE BOUHJILA Montassar TABOUI Amer

2 Quesque un satellite ?DéfinitionPour quoi les satellites ? Les télécommunications longue distance dans les années 1950 Comment un satellite peut il rester en orbite autour de la Terre ? Comment un satellite est maintenu dans un orbite ? Différents types d'orbite des satellites. Architecture globale Les ondes électromagnétiques Les techniques de transmission : La correction d'erreurRisques et sécurité

3 On va essayer dans cette présentation de répondre à quelque questions : Quesque un satellite ? Pour quoi les satellites ? Les télécommunications longue distance dans les années 1950 Comment un satellite est maintenu dans un orbite ? Comment un satellite peut il rester en orbite autour de la Terre ? Différents types d'orbite des satellites. Architecture globale Les ondes électromagnétiques Les techniques de transmission : La correction d'erreur Risques et sécurité

4 Quesque un satellite ? Définition: 1.Satellite (artificiel) Engin placé en orbite autour d'un astre et porteur d'équipements (à destination scientifique, industrielle, etc.)

5 POUR QUOI LES SATELLITES ? : Les premières technologie de la communication en générale sont basées sur la communication filaire, mais celle-ci nous ne assurons pas les communications a une longue distance nous avons besoins des files de millier de kilomètres. On dit que la communication par satellite géostationnaire a été imaginée par l'écrivain/chercheur Arthur C. Clarke en 1945. Il expliqua dans un article scientifique comment un satellite apparaissant comme un point fixe dans le ciel pourrait permettre à l'homme de communiquer grâce à des ondes radios parcourant plusieurs milliers de kilomètres.

6 Les télécommunications longue distance dans les années 1950 À cet l'époque, les télécommunications longue distance s'effectuent par ondes radio hyperfréquence. Les câbles téléphoniques sous-marins de grande longueur ne permettent pas de transmettre les inflexions de la voix humaine.câbles téléphoniques sous-marins Seuls les messages télégraphiques utilisant l'alphabet morse peuvent transiter par le câble.télégraphiquesalphabet morse Cet technologie est soumi à des conditions météorologiques et du comportement de l'ionosphère sur laquelle les ondes radio doivent se réfléchir.ionosphère Les tempêtes solaires et les orages magnétiques peuvent ainsi perturber voir interdire toute liaison téléphoniquetempêtes solairesorages magnétiques

7 Les avantages des satellites Dès leurs débuts les télécommunications par satellite sont mis en concurrence avec le câble. Le satellite présente trois avantages :satellite 1.Il peut desservir de multiples stations terrestres alors que le câble ne peut aller que d'un point à un autre,. 2.Son cout est indépendant de la distance. 3.Il n'est pas gêné par les obstacles physiques (océans) et les frontières politiques.

8 Comment un satellite est maintenu dans un orbite ?

9 Pourquoi un satellite ne retombe-t-il pas ? Imaginons que le satellite soit une grosse pomme : on doit le lancer très vite pour qu’il ne retombe pas ! La fusée permet de lancer le satellite à grande vitesse, à la bonne altitude. 1.Cas 1

10 Cas 2 :le point de chute est éloigné

11 Cas 3:

12 Comment un satellite peut il rester en orbite autour de la Terre ? Pour que l'objet conserve indéfiniment sa vitesse, il faut toutefois que celui-ci se déplace dans le vide au- dessus de l'atmosphère, là où aucune force de traînée (frottement) ne s'exerce : à cette altitude, en application du principe d'inertie, aucune énergie n'est en effet nécessaire pour maintenir son mouvement.atmosphèretraînéeprincipe d'inertie

13 Différents types d'orbite des satellites Les satellites peuvent se situer sur plusieurs types d'orbites en fonction de leur utilisation. Chacune de ces orbites disposent d'avantages et d'inconvénients. En général, plus une orbite se trouve éloignée de la Terre, et plus le temps aller-retour du signal électromagnétique est grand.

14 GEOS (Geostationary Earth Orbital Satellite) Orbite géostationnaire: 35786 km Temps aller-retour de l'onde radio: ~260ms Ces types d'orbites sont les plus utilisés dans le domaine de la diffusion vidéo et de l'accès à l'Internet. Leur principal atout repose sur la position fixe qu'ils maintiennent dans le ciel terrestre. Une station au sol reste donc en permanence dans la zone de couverture du satellite. En revanche, leur altitude élevée entraine un temps de latence du signal aller-retour considérable: environ 260 millisecondes. De plus, les satellites géostationnaires ne sont plus visible au dessus d'une latitude de 70°.

15 MEOS (Medium Earth Orbital Satellite) De 2000 à 35000 km Temps aller-retour de l'onde radio: ~ 100ms Les MEOS sont placés entre les satellites à orbite haute et ceux à orbite basse. Ils permettent donc d'ajuster les différentes caractéristiques des orbites en fonction de l'utilisation du satellite. Les satellites GPS sont par exemple situés sur des orbites moyennes, de l'ordre de 20000 km d'altitude.

16 LEOS (Low Earth Orbital Satellite) De 200 à 2000 km GEOS (Geostationary Earth Orbital Satellite) Temps aller-retour de l'onde radio: inférieur à 10ms Les satellites à orbites basses ont les caractéristiques opposées des satellites GEOS: un faible temps de propagation du signal, mais un déplacement relatif au sol terrestre très rapide. Les satellites en orbite basse sont surtout utilisés pour la communication téléphonique.

17 Types d'orbite

18 Le satellite dispose d'un certain nombre de transpondeurs (de l'anglais "transponder", pour "TRANSmitter/resPONDER") qui lui permettent de recevoir les signaux d'une fréquence donnée afin de les retransmettre vers la terre sur une autre fréquence donnée. Ces transpondeurs sont donc composés d'un couple émetteur/récepteur. Les satellites géostationnaires utilisent une émission par diffusion, ce qui signifie que le signal envoyé vers un client couvre une énorme zone territoriale. Chaque client dans la zone de couverture peut donc recevoir potentiellement ce signal. De retour sur Terre, le signal est réceptionné est converti en données numériques par le client (lorsqu'il s'agit d'une transmission de données). Ce client peut être soit un particulier, une entreprise ou le fournisseur d'accès. Dans le cas d'une transmission TCP par exemple les paquets peuvent donc être lus par un particulier, ou routés vers l'Internet dans le cas du fournisseur d'accès. La communication par satellite se fait par ondes radios, qui sont des signaux électromagnétiques. Ces signaux sont envoyés à différentes fréquences qui dépendent du type de satellite utilisé.

19 Les ondes électromagnétiques Ces satellites utilisaient des fréquences situées dans la bande C (4 à 8 GHz). Puis, avec le développement de la transmission de données par satellite et de l'accès à l'internet, ces fréquences ont été augmentées pour correspondre aux nouveaux besoins. La plupart des satellites géostationnaires fournissant un accès à Internet son de nos jours situés dans la bande Ku (12 à 18 GHz). Mais cette bande de fréquence commence déjà à être saturée, et la prochaine génération de satellites se situera dans la bande Ka (27 à 40 GHz). La communication entre une station terrestre et son satellite se fait en full duplex.

20 Les techniques de transmission : La communication entre une station terrestre et son satellite se fait en full duplex. on a vu que beaucoup de clients pouvaient communiquer avec le satellite, et si certains utilisent les mêmes fréquences, alors il ne doit pas y avoir de chevauchement de signaux, et donc collision. On appelle ces techniques de partage du support les méthodes d'accès au support. Il en existe un certain nombre, mais voici celles que l'on retrouve dans les communications satellites: 1.Les méthodes d'accès FAMA (Fixed Assignement Multiple Access): 2.FDMA (Frequency Division Multiple Access): Cette méthode divise la fréquence de communication en plusieurs sous-fréquences, chacune étant associée à un client. 3.TDMA (Time Division Multiple Access): Technique actuellement la plus utilisée. Le canal est découpé en slot de temps, chaque slot étant associé à un client. 4.CDMA (Code Division Multiple Access): Cette technique est un mélange des deux précédentes: par l'utilisation d'un code modifiant le signal à envoyer, on réalise un changement de fréquence au cours du temps.

21 La correction d'erreur L'application du simple algorithme de correction d'erreur FEC (Forward Error Correction) permet l'utilisation d'un canal satellite dans de bonnes conditions de reception. FEC génère de la redondance d'information. Lorsque des données sont prêtes à être envoyées, on les encode avec l'algorithme FEC et on module le signal à emettre. Ce signal est alors perturbé par la couche atmosphérique de la Terre et se trouve légèrement modifié. A la réception, ce signal est démodulé et on décode l'information obtenue de nouveau avec l'algorithme FEC. Puisque l'information est redondée, les données initiales peuvent être retrouvées (avec bien sûr un seuil limite).

22 Risques et sécurité Brouillages: On a un risque important d'indisponibilité lié au fait que ces satellites soient accessibles à partir de n'importe où dans la zone de couverture et au fait qu'aucune redondance n'est assurée si le satellite ne répond plus correctement. Ce genre de piratage est difficile à tracer, ce qui rend les sanctions compliquées à appliquer. Hacking: Pour limiter au maximum les risques d'attaques ou d'espionnages, les FAI doivent mettre en place des moyens suffisants pour garantir la confidentialité des données. Cependant, au mois de Janvier 2010, Leonardo NVE a démontré qu'il pouvait réaliser des attaques de type Man In The Middle, DNS Spoffing et écouter du trafic HTTP avec un équipement d'à peine 50€! Le protocole touché était celui que je vous ai présenté, le DVB-S, mais d'autres peuvent être vulnérables. Pourquoi? Parce que la vulnérabilité ne venait pas du protocole en lui même, mais des communications qui passaient en clair sur le réseau hertzien.

23 Les premiers satellites :

24 Domaines d’utilisation : 1. Les atouts du satellite : 2. Les satellites scientifiques : Les satellites de télécommunication : 4. Les satellites d’observation : 5. Les satellites de localisation et de navigation : 6. Les satellites militaires :

25 FIN DU PROJET Merci pour votre attention.