Спутники на околоземной орбите

После выхода в космос спутник должен быть правильно выведен на соответствующую орбиту. Он вращается определенным образом и служит своей цели в научных, военных или коммерческих целях. Орбиты, которые назначаются спутникам относительно Земли, называютсяEarth Orbits. Спутники, находящиеся на этих орбитах, называютсяEarth Orbit Satellites.

Мы должны правильно выбрать орбиту для спутника, исходя из требований. Например, если спутник размещен вlower orbit, тогда путешествие вокруг Земли займет меньше времени, и у бортовой камеры будет лучшее разрешение. Аналогично, если спутник размещен вhigher orbit, то путешествие вокруг Земли занимает больше времени, и за один раз он покрывает большую часть земной поверхности.

Ниже приведены три важных types of Earth Orbit satellites -

Спутники на геостационарной орбите
Спутники на средней околоземной орбите
Спутники на низкой околоземной орбите

Теперь давайте обсудим каждый тип спутников на околоземной орбите один за другим.

Спутники на геостационарной орбите Земли

Гео-синхронная земная орбита (GEO) Satellite тот, который находится на высоте 22,300миль над Землей. Эта орбита синхронизирована с боковыми реальными сутками (т.е. 23 часа 56 минут). Эта орбита может иметь наклон и эксцентриситет.

Он не может быть круглым. Эта орбита может быть наклонена к полюсам Земли. Но при наблюдении с Земли он кажется неподвижным. Эти спутники используются для спутникового телевидения.

Та же геосинхронная орбита, если она круговая и в плоскости экватора, то называется Geostationary orbit. Эти спутники размещены на расстоянии 35 900 км / с (так же, как и геосинхронный) над экватором Земли, и они продолжают вращаться относительно направления Земли (с запада на восток).

Спутники, находящиеся на этих орбитах, имеют угловую скорость, такую же, как у Земли. Следовательно, эти спутники считаютсяstationary относительно Земли, поскольку они синхронны с вращением Земли.

В advantage Геостационарной орбиты заключается в том, что нет необходимости отслеживать антенны, чтобы определять положение спутников.

Спутники на геостационарной околоземной орбите используются для прогнозирования погоды, спутникового телевидения, спутникового радио и других видов глобальной связи.

На следующем рисунке показана разница между геосинхронными и геостационарными орбитами. Ось вращения указывает на движение Земли.

Note- Каждая геостационарная орбита является геосинхронной орбитой. Но обратное не обязательно.

Спутники на средней околоземной орбите

Средняя околоземная орбита (MEO) спутники будут двигаться по орбите на расстоянии около 8000 milesс поверхности земли. Сигналы, передаваемые со спутника MEO, проходят меньшее расстояние. Благодаря этому усиливается сигнал на принимающей стороне. Это показывает, что на приемной стороне можно использовать меньшие и легкие приемные терминалы.

Transmission delayможно определить как время, которое требуется сигналу, чтобы добраться до спутника и вернуться к принимающей станции. В этом случае задержка передачи меньше. Потому что сигнал распространяется на более короткое расстояние до спутника MEO и от него.

За real-time communicationsчем короче задержка передачи, тем лучше будет система связи. Например, если спутнику GEO требуется 0,25 секунды для полета туда и обратно, то спутнику MEO требуется менее 0,1 секунды, чтобы совершить такой же рейс. СОО работают в диапазоне частот 2 ГГц и выше.

Эти спутники используются для высокоскоростных телефонных сигналов. Для покрытия всей Земли требуется десять или более спутников на СОО.

Спутники на низкой околоземной орбите

Низкая околоземная орбита LEO)Спутники в основном делятся на три категории. Это маленькие LEO, большие LEO и Mega-LEO. НОО будут двигаться по орбите на расстоянии500 to 1000 milesнад поверхностью земли. Эти спутники используются для спутниковых телефонов и GPS.

Это относительно небольшое расстояние сокращает задержку передачи до 0,05 секунды. Это дополнительно снижает потребность в чувствительном и громоздком приемном оборудовании. Для покрытия всей Земли требуется двадцать или более спутников на низкой околоземной орбите.

Маленькие LEO будут работать в диапазоне 800 МГц (0,8 ГГц). Большие LEO будут работать в диапазоне 2 ГГц или выше, а Mega-LEOs будут работать в диапазоне 20-30 ГГц.

Более высокие частоты, связанные с Mega-LEOs переводит в большую пропускную способность информации и уступает возможности схемы передачи видео с малой задержкой в реальном времени.

Следующее figure изображает пути LEO, MEO и GEO

Орбитальные слоты

Здесь может возникнуть вопрос, что при более чем 200 satellites находящиеся на геостационарной орбите, как нам предотвратить их столкновение друг с другом или попытки использовать одно и то же место в космосе?

Чтобы ответить на эту проблему (вопрос), международные регулирующие органы, такие как Международный союз электросвязи (ITU) и национальные правительственные организации, такие как Федеральная комиссия по связи (FCC) Обозначить места на геостационарной орбите, где могут быть расположены спутники связи.

Эти местоположения указываются в градусах долготы и называются orbital slots. FCC и ITU постепенно уменьшили требуемый интервал до 2 градусов для спутников C-диапазона и Ku-диапазона из-за огромного спроса на орбитальные слоты.