stringtranslate.com

Спутниковое созвездие

Группировка GPS предполагает 24 спутника, которые будут равномерно распределены по шести орбитальным плоскостям . Обратите внимание, как количество спутников, видимых из данной точки земной поверхности, в этом примере на 40° с.ш., меняется со временем.

Спутниковая группировка — это группа искусственных спутников , работающих вместе как система. В отличие от одного спутника, группировка может обеспечивать постоянное глобальное или почти глобальное покрытие , так что в любой момент времени на Земле будет виден хотя бы один спутник. Спутники обычно размещаются в наборах взаимодополняющих орбитальных плоскостей и подключаются к глобально распределенным наземным станциям . Они также могут использовать межспутниковую связь .

Другие спутниковые группы

Спутниковые группировки не следует путать с:

Обзор

Над Очень Большим Телескопом видна яркая вспышка искусственного спутника . Спутниковые группировки могут оказать влияние на наземную астрономию. [1]

Спутники на средней околоземной орбите (MEO) и низкой околоземной орбите (LEO) часто развертываются в спутниковых группировках, поскольку зона покрытия, обеспечиваемая одним спутником, покрывает лишь небольшую область, которая перемещается по мере движения спутника с высокой угловой скоростью, необходимой для поддержания его орбита . Для поддержания непрерывного покрытия территории необходимо множество спутников MEO или LEO. Это контрастирует с геостационарными спутниками, где один спутник, находящийся на гораздо большей высоте и движущийся с той же угловой скоростью, что и вращение поверхности Земли, обеспечивает постоянное покрытие на большой территории.

Для некоторых приложений, в частности для цифровой связи, меньшая высота группировок спутников MEO и LEO обеспечивает преимущества по сравнению с геостационарными спутниками с меньшими потерями на трассе (снижение требований к мощности и затратами) и задержкой. [2] Задержка распространения для передачи по интернет-протоколу туда и обратно через геостационарный спутник может составлять более 600  мс, но всего 125  мс для спутника MEO или 30  мс для системы LEO. [3]

Примеры спутниковых группировок включают систему глобального позиционирования (GPS), группировки Galileo и ГЛОНАСС для навигации и геодезии на средней околоземной орбите, службы спутниковой телефонии Iridium и Globalstar и службу обмена сообщениями Orbcomm на околоземной орбите, группировку мониторинга стихийных бедствий и RapidEye для дистанционного зондирования на солнечной орбите . синхронная НОО, российские группировки связи «Молния» и «Тундра» на высокоэллиптической орбите , а также спутниковые группировки широкополосной связи, строящиеся Starlink и OneWeb на НОО и действующие с O3b на СОО.

Дизайн

Созвездие Уокера

Существует большое количество созвездий, которые могут удовлетворить ту или иную миссию. Обычно группировки проектируются так, чтобы спутники имели одинаковые орбиты, эксцентриситет и наклонение, чтобы любые возмущения влияли на каждый спутник примерно одинаково. Таким образом, геометрия может быть сохранена без чрезмерного удержания на месте, что снижает расход топлива и, следовательно, увеличивает срок службы спутников. Еще одно соображение заключается в том, что фазировка каждого спутника в орбитальной плоскости обеспечивает достаточное разделение, чтобы избежать столкновений или помех на пересечениях плоскостей орбиты. Круговые орбиты популярны, поскольку тогда спутник находится на постоянной высоте и для связи требуется сигнал постоянной мощности.

Класс круговых орбит, ставший популярным, - это созвездие Уокера Дельта. Для его описания есть соответствующее обозначение, предложенное Джоном Уокером. [4] Его обозначения:

я: т/п/ж

где:

Например, навигационная система Galileo представляет собой созвездие Walker Delta 56°:  24/3/1. Это означает, что существует 24 спутника в 3 плоскостях, наклоненных под углом 56 градусов, охватывающих 360 градусов вокруг экватора . «1» определяет фазировку между плоскостями и их расположение. Дельта Уокера также известна как розетка Балларда, в честь аналогичной более ранней работы А. Х. Балларда. [5] [6] Обозначение Балларда: (t,p,m), где m кратно дробному смещению между плоскостями.

Другой популярный тип созвездия — околополярная Ходячая звезда, которую использует Иридиум . Здесь спутники находятся на околополярных круговых орбитах примерно на 180 градусов, перемещаясь на север с одной стороны Земли и на юг с другой. Активные спутники полного созвездия Иридиум образуют Звезду Уокера 86,4°:  66/6/2, т.е. фазировка повторяется каждые две плоскости. Уокер использует аналогичные обозначения для звезд и дельт, что может сбивать с толку.

Эти наборы круговых орбит на постоянной высоте иногда называют орбитальными оболочками.

Орбитальная оболочка

В космическом полете орбитальная оболочка — совокупность искусственных спутников, находящихся на круговых орбитах на определенной фиксированной высоте . [7] При проектировании спутниковых группировок под орбитальной оболочкой обычно понимают совокупность круговых орбит с одинаковой высотой и, зачастую, наклонением орбиты , равномерно распределенными по небесной долготе (и средней аномалии ). [ нужна цитата ] При достаточно большом наклонении и высоте орбитальная оболочка покрывает все тело, находящееся на орбите. В других случаях покрытие распространяется до определенной максимальной широты . [ нужна цитата ]

Несколько существующих группировок спутников обычно используют одну орбитальную оболочку. Были предложены новые крупные мегасозвездия , состоящие из нескольких орбитальных оболочек. [7] [8]

Список спутниковых созвездий

Навигационные спутниковые группировки

Группировки спутников связи

Вещание

Мониторинг

доступ в Интернет

Предлагаются или разрабатываются и другие системы доступа в Интернет:

Некоторые системы были предложены, но так и не реализованы:


  1. ^ первые два прототипа
Прогресс

Группировки спутников наблюдения Земли

Смотрите также

В Wikisource есть оригинальный текст, относящийся к этой статье:
Спутниковые созвездия

Примечания

Рекомендации

  1. ^ «Об увеличении числа спутниковых группировок». www.eso.org . Проверено 10 июня 2019 г.
  2. ^ Созвездия LEO и проблемы отслеживания Satellite Evolution Group, сентябрь 2017 г., по состоянию на 26 марта 2021 г.
  3. ^ Задержка в реальном времени: переосмысление удаленных сетей. Архивировано 21 июля 2021 г. на Wayback Machine Telesat, февраль 2020 г., по состоянию на 26 марта 2021 г.
  4. ^ Дж. Г. Уокер, Спутниковые созвездия, Журнал Британского межпланетного общества, том. 37, стр. 559-571, 1984 г.
  5. ^ А.Х. Баллард, Созвездия спутников Земли в форме розетки, Транзакции IEEE по аэрокосмическим и электронным системам, Том 16, № 5, сентябрь 1980 г.
  6. ^ Дж. Г. Уокер, Комментарии к «Созвездиям спутников Земли в виде розетки», IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 18 нет. 4, стр. 723–724, ноябрь 1982 г.
  7. ^ ab НЕГЕОСТАЦИОНАРНАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА SPACEX, Приложение A, ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ДОПОЛНЕНИЯ К ГРАФИКУ S, Федеральная комиссия по связи США, 8 ноября 2018 г., по состоянию на 19 ноября 2019 г.
  8. ^ «Amazon излагает FCC цели обслуживания созвездий, планы их развертывания и вывода с орбиты» . SpaceNews.com . 08.07.2019 . Проверено 22 ноября 2019 г.
  9. ^ "Лэнд Экспресс" . Проверено 1 ноября 2021 г.
  10. ^ ab "Спутники Globalstar". www.n2yo.com . Проверено 22 ноября 2019 г.
  11. ^ «Вот как Илон Маск планирует использовать SpaceX, чтобы предоставить доступ к Интернету каждому» . CNET . 21 февраля 2018 г.
  12. ^ «SpaceX собирается запустить 2 спутника Starlink для тестирования гигабитной широкополосной связи» . ISPreview. 14 февраля 2018 года . Проверено 10 января 2019 г.
  13. ^ «Задержка спутникового интернет-сервиса SpaceX составляет менее 20 миллисекунд» . PCMag Великобритания . 09.09.2020 . Проверено 23 октября 2020 г.
  14. ^ «OneWeb просит FCC авторизовать еще 1200 спутников» . Космические новости . 20 марта 2018 г. Проверено 23 марта 2018 г.
  15. ↑ Тьерри Дюбуа (19 декабря 2017 г.). «Восемь спутниковых созвездий, обещающих интернет-услуги из космоса». Неделя авиации и космических технологий .
  16. ^ Результаты SES с начала 2023 г. SES 31 октября 2023 г. По состоянию на 31 октября 2023 г.
  17. ^ «Boeing построит четыре дополнительных спутника 702X для флота O3b mPOWER SES» (пресс-релиз). Боинг. 7 августа 2020 г. Проверено 29 марта 2021 г.
  18. ^ SES строит 10-терабитную группировку O3b mPower, SpaceNews, 11 сентября 2017 г., по состоянию на 29 марта 2021 г.
  19. ^ «Telesat утверждает, что идеальное созвездие LEO состоит из 292 спутников, но может быть и 512» . Космические новости . 11 сентября 2018 года . Проверено 10 января 2019 г.
  20. ^ Telesat Canada (24 августа 2017 г.). «Технический рассказ Telesat». Применение космической станции FCC . Проверено 23 февраля 2018 г.
  21. ^ Telesat Canada (24 августа 2017 г.). «SAT-PDR-20170301-00023». Применение космической станции FCC . Проверено 23 февраля 2018 г.
  22. ↑ Чжао, Лэй (5 марта 2018 г.). «Спутник проверит план сети связи». Китайская газета . Проверено 20 декабря 2018 г.
  23. ↑ Джонс, Эндрю (13 ноября 2018 г.). «Китай скоро запустит первый спутник связи группировки спутников связи Hongyan LEO» . GBTimes . Архивировано из оригинала 20 декабря 2018 года . Проверено 20 декабря 2018 г.
  24. ^ EL2белка (кедр) (12 декабря 2019 г.). «Китайская версия OneWeb: система Хунъянь состоит из 864 спутников с пропускной способностью 8 Тбит/с, высотой орбиты 1175 км». Твиттер . Проверено 16 декабря 2019 г.
  25. ^ Джуэтт, Рэйчел (31 марта 2022 г.). «Hanwha Systems планирует группировку из 2000 спутников LEO для мобильных приложений». Через спутник . Проверено 12 июля 2022 г.
  26. ^ Портер, Джон (4 апреля 2019 г.). «Amazon запустит тысячи спутников для обеспечения интернетом по всему миру». Грань . Проверено 17 ноября 2019 г.
  27. ^ «Boeing хочет помочь спутниковым планам OneWeb» . Продвинутое телевидение. 17 декабря 2017 г. Проверено 21 октября 2018 г.
  28. ^ «LeoSat, в отсутствие инвесторов, закрывается» . Космические новости .
  29. ^ «OneWeb увеличивает мегагруппировку до 74 спутников» . 21 марта 2020 г. Проверено 7 апреля 2020 г.
  30. ^ «Коронавирус: OneWeb винит пандемию в коллапсе» . 30 марта 2020 г. Проверено 7 апреля 2020 г.
  31. ^ «Добровольное заявление для нефизических лиц, подающих заявление о банкротстве» (PDF) . Омни-агентские решения . 27 марта 2020 г. Проверено 7 апреля 2020 г.
  32. ↑ Саманта Мэтьюсон (6 ноября 2020 г.). «SpaceX открывает спутниковый интернет Starlink для публичных бета-тестеров: отчет» .
  33. ^ SpaceX запускает первую пару спутников O3b mPower SpaceNews. 16 декабря 2022 г. По состоянию на 27 декабря 2022 г.
  34. ↑ Барбоза, Руи К. (21 декабря 2018 г.). «Китайский Великий Март 11 запускает первый спутник Хонгюн» . NASASpaceFlight.com . Проверено 24 декабря 2018 г.
  35. ↑ Барбоса, Руи (29 декабря 2018 г.). «Великий поход 2D завершает кампанию 2018 года запуском Хунъянь-1» . NASASpaceFlight.com . Проверено 29 декабря 2018 г.
  36. ^ @Cosmic_Penguin (14 декабря 2019 г.). «Обратите внимание, что эти спутники CASC упоминаются как часть «национальной системы спутникового Интернета». Ходят слухи, что несколько запланированных китайских частных группировок спутников LEO недавно были объединены в одну большую национализированную группировку» (Твиттер) . Проверено 16 декабря 2019 г. - через Twitter .

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с созвездиями спутников .

Инструменты моделирования спутниковых группировок:

Больше информации: