Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Híradástechnikai Tanszék Kvantum kommunikáció használata az őrtávközlésben Bacsárdi László bacsardi@hit.bme.hu 2009. április 14.
Gondolatok az őrkorszakról Képtelenség a Holdra lıni, mert a leghevesebb robbanóanyag sem tud akkorát lıni, hogy eljusson a Holdra Az őrkutatás merı humbug Erkölcsi jogunk csak akkor lesz a világőrbe menni, ha megállítottuk az éhezést s a Földön lévı bajokat Bacsárdi László, 2009. április 14. 2
Gondolatok az őrkorszakról Eljön az idı, amikor olyan szerkezetet építünk, amellyel madarak módjára repülünk keresztül az égbolton, miközben nyugodtan olvashatunk. (Roger Bacon) A Föld az emberiség bölcsıje, de nem maradhatunk örökké bölcsıben (K. E. Ciolkovszkij) Bacsárdi László, 2009. április 14. 3
Gondolatok az őrkorszakról A dongó fizikailag nem lenne képes repülni. De a dongó ezzel nincs tisztában, úgyhogy továbbra is repül. (Mary Kay Ash) Bacsárdi László, 2009. április 14. 4
Az őrkoszak kezdetei Szptunyik-1 1957. október 4. Lajka kutya (Szputnyik-2) 1957. november 3. Gagarin repülése 1961. április 12. John Glenn repülése 1962. február 20. Bacsárdi László, 2009. április 14. 5
Bacsárdi László, 2007. november 23. 6
Az őrkoszak kezdetei Explorer-1 (1958.02.01.) Pioneer-1 (1958.10.11.) Vanquard-1 (1958.03.01.) SCORE (1958.12.18.) Telstar-1 (1962.07.10) Intelsat-1A (196504.06) Bacsárdi László, 2009. április 14. 7
Magyar részvétel 1946.: Bay Zoltán-féle holdradar-kísérlet 1968. aug. 20-21.: amerikai mőholdon sikeres mőholdátviteli kísérlet 1974.: Interkozmosz-12: fedélzeti elektronika fejlesztése 1980.: Farkas Bertalan őrrepülése (Magyari Béla tartalékőrhajós) 2007.: Charles Simonyi őrutazása (rádióamatır-kapcsolatok, PILLE) 2009.: Charles Simonyi második őrutazása (rádióamatır-kapcsolatok, Simonyi-Pille 2 kísérlet Bacsárdi László, 2009. április 14. 8
Jövı a jelen pillanatban Őrszemét A világőr semlegessége Visszatérés a jövıbe (Holdra) Emberes őrutazások Alkalmazások Bacsárdi László, 2009. április 14. 9
Mőholdpályák Mőholdpályák LEO MEO GEO Bacsárdi László, 2009. április 14. 10
Őrtávközlés Őrhírközlés: a hírközlés része az őrrendszer (részben vagy teljes egészében) Őrrendszer: őreszköz + a teljes apparátus aktív és passzív rendszerek Bacsárdi László, 2009. április 14. 11
Őrtávközlés Szolgáltatás Pont-pont Területi elosztó Globális hírközlés Mősorszóró rendszerek Bacsárdi László, 2009. április 14. 12
Távközlési mőholdak A távközlési mőholdak Telekommunikáció segítése rádió- és mikrohullámú frekvenciákon Geoszinkron, geostacionárius, LEO Lézeres kommunikáció késleltetések Bacsárdi László, 2009. április 14. 13
Kvantumkommunikáció Lehetıvé teszi nagyobb sávszélesség elérését (effektív sávszélesség), amelyre az új nagy információkapacitású rendszereknek szüksége van a mőholdas mősorszórás minıségének növelését különbözı biztonsági problémák hatékony megoldását (pl. kriptográfia) A kommunikációt négy módon segítheti Bacsárdi László, 2009. április 14. 14
Kvantumkommunikáció Nyílt légköri kommunikáció száz kilométeres nagyságrend Föld görbülete is számít Alacsonypályás mőholdas kommunikáció néhány száz km magasságban keringı mőholdak, kódolás Mőholdas mősorszórás 36.000 km magasan keringı mőholdak 27 MHz-es jelet használunk a kódolásban (QPSK) egy szimbólum két bitet kódol - 55 Mbs napjainkban egy tévécsatorna 2-5 Mbs között van > 5-6 fér el Mőhold-mőhold kommunikáció Bacsárdi László, 2009. április 14. 15
Biztató jelek 1991 elsı megvalósítás, 30 cm-es távon laboratóriumi körülmények között: 205 méter külsı körülmények között: 75 méter 1998 Los Alamos National Laboratory, 950 méteres táv, éjszakai körülmények 2002 ugyanez a kutatólaboratórium demonstrálta 10 kilométeres távon (9,81 km), nappali és éjjeli idıszakban is 2006 144 km nemzetközi kutatócsoport 2008 folytatódó munka (NICT, QUEST) Bacsárdi László, 2009. április 14. 16
Összefoglalás jövıbeli szabadtéri kvantumcsatornán: légkör zavaró hatásának minimalizálása; a szabadtéri távolságok növelése (a jel megfelelı erısítése); megfelelı küldı- és vevıberendezések építése a sikeres kísérletek az őrtávközlésben fejlıdést hozhatnak a szabadtéri modell mőködıképes az őrtávközlés történelmében ugyanolyan nagy váltást érhetünk el, mint amilyen az analóg technikáról digitális technikára történı átállás