Satelity na orbicie Ziemi

Po pozostawieniu go w przestrzeni satelita powinien być prawidłowo umieszczony na odpowiedniej orbicie. Obraca się w określony sposób i służy do celów naukowych, wojskowych lub handlowych. Orbity, które są przypisane do satelitów względem Ziemi, nazywane są asEarth Orbits. Satelity obecne na tych orbitach nazywane są asEarth Orbit Satellites.

Powinniśmy odpowiednio dobrać orbitę dla satelity w oparciu o wymagania. Na przykład, jeśli satelita jest umieszczony wlower orbit, wtedy podróż dookoła Ziemi zajmie mniej czasu, a kamera pokładowa zapewni lepszą rozdzielczość. Podobnie, jeśli satelita jest umieszczony whigher orbit, wtedy podróż dookoła Ziemi zajmuje więcej czasu i jednocześnie pokrywa więcej powierzchni Ziemi.

Oto trzy ważne types of Earth Orbit satellites -

• Satelity geosynchroniczne na orbicie Ziemi
• Satelity na średniej orbicie okołoziemskiej
• Satelity o niskiej orbicie okołoziemskiej

Omówmy teraz po kolei każdy rodzaj satelitów na orbicie okołoziemskiej.

Geosynchroniczne orbity okołoziemskie Satelity

Geosynchroniczna orbita Ziemi (GEO) Satellite to taki, który jest umieszczony na wysokości 22,300mil nad Ziemią. Ta orbita jest zsynchronizowana z bocznym rzeczywistym dniem (tj. 23 godziny i 56 minut). Ta orbita może mieć nachylenie i ekscentryczność.

Może nie być okrągłe. Ta orbita może być przechylona na biegunach ziemi. Ale wydaje się stacjonarny, gdy jest obserwowany z Ziemi. Te satelity są używane do telewizji satelitarnej.

Ta sama orbita geosynchroniczna, jeśli jest kołowa i znajduje się w płaszczyźnie równika, nazywa się ją as Geostationary orbit. Satelity te są umieszczone na wysokości 35,900 km (tak samo jak geosynchroniczne) nad równikiem Ziemi i nadal obracają się względem kierunku Ziemi (z zachodu na wschód).

Satelity obecne na tych orbitach mają prędkość kątową taką samą jak Ziemia. Stąd te satelity są uważane zastationary względem Ziemi, ponieważ są one zsynchronizowane z obrotem Ziemi.

Plik advantage Orbity geostacjonarnej polega na tym, że nie ma potrzeby śledzenia anten w celu określenia pozycji satelitów.

Satelity geostacjonarne na orbicie ziemskiej są wykorzystywane do prognozowania pogody, telewizji satelitarnej, radia satelitarnego i innych rodzajów globalnej komunikacji.

Poniższy rysunek przedstawia różnicę między orbitami geosynchronicznymi i geostacjonarnymi. Oś obrotu wskazuje ruch Ziemi.

Note- Każda orbita geostacjonarna jest orbitą geosynchroniczną. Ale sytuacja odwrotna nie musi być prawdą.

Satelity na średniej orbicie okołoziemskiej

Średnia orbita okołoziemska (MEO) satelity będą orbitować w odległości około 8000 milesz powierzchni ziemi. Sygnały przesyłane z satelity MEO przemieszczają się na mniejszą odległość. Dzięki temu poprawia się siła sygnału na końcu odbiorczym. To pokazuje, że mniejsze i lekkie terminale odbiorcze mogą być stosowane na końcu odbiorczym.

Transmission delaymożna zdefiniować jako czas potrzebny na dotarcie sygnału do satelity i powrót do stacji odbiorczej. W takim przypadku jest mniejsze opóźnienie transmisji. Ponieważ sygnał przemieszcza się na krótszą odległość do i od satelity MEO.

Dla real-time communicationsim krótsze opóźnienie transmisji, tym lepszy będzie system komunikacji. Na przykład, jeśli satelita GEO potrzebuje 0,25 sekundy na podróż w obie strony, satelita MEO potrzebuje mniej niż 0,1 sekundy na wykonanie tej samej podróży. MEO działają w zakresie częstotliwości 2 GHz i wyższym.

Te satelity są używane do przesyłania sygnałów telefonicznych o dużej szybkości. Do pokrycia całej Ziemi potrzeba dziesięciu lub więcej satelitów MEO.

Satelity o niskiej orbicie okołoziemskiej

Niska orbita okołoziemska LEO)satelity dzielą się głównie na trzy kategorie. To są małe LEO, duże LEO i Mega-LEO. LEO będą orbitować w odległości ok500 to 1000 milesnad powierzchnią ziemi. Te satelity są używane w telefonach satelitarnych i GPS.

Ta stosunkowo niewielka odległość zmniejsza opóźnienie transmisji do zaledwie 0,05 sekundy. To dodatkowo zmniejsza potrzebę stosowania czułego i nieporęcznego sprzętu odbiorczego. Dwadzieścia lub więcej satelitów LEO jest wymaganych do pokrycia całej Ziemi.

Małe LEO będą działać w paśmie 800 MHz (0,8 GHz). Duże LEO będą działać w zakresie 2 GHz lub wyższym, a Mega-LEO działają w zakresie 20-30 GHz.

Wyższe częstotliwości związane z Mega-LEOs przekłada się na większą pojemność informacji i daje możliwości schematu transmisji wideo w czasie rzeczywistym z niskim opóźnieniem.

Następujące figure przedstawia ścieżki LEO, MEO i GEO

Szczeliny orbitalne

Tutaj może pojawić się pytanie, które z więcej niż 200 satellites które znajdują się na orbicie geosynchronicznej, jak powstrzymać je przed wpadaniem na siebie lub próbą użycia tego samego miejsca w kosmosie?

Aby odpowiedzieć na ten problem (pytanie), międzynarodowe organy regulacyjne, takie jak Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) oraz krajowe organizacje rządowe, takie jak Federal Communications Commission (FCC) wyznaczyć lokalizacje na orbicie geosynchronicznej, w których mogą znajdować się satelity komunikacyjne.

Te lokalizacje są określone w stopniach długości geograficznej i nazywane są orbital slots. FCC i ITU stopniowo zmniejszały wymagane odstępy do zaledwie 2 stopni dla satelitów pasma C i pasma Ku, ze względu na ogromne zapotrzebowanie na szczeliny orbitalne.