Другие орбиты

Эллиптические орбиты. Прием телевизионного спутникового вещания с геостационарной орбиты в точках, расположенных выше 81,3° северной и южной широт, весьма сложен при приемопередаче аналоговым способом, так как малый угол места приемной антенны приводит к ее практически полному затенению рельефом местности. Поэтому для обслуживания наземных территорий, расположенных выше 81,3^е северной и южной широт, используются спутники, нахо­дящиеся на эллиптической орбите, которая имеет угол наклона к плоскости Экватора 63,5° (рис. 1.4). Высота ее апогея в северном полушарии составляет около 40550 км, высота перигея в южном по­лушарии - 500 км. Движение спутника относительно Земли в области апогея замедляется, а область перигея, расположенную над южным полушарием Земли, спутник проходит очень быстро. Обслуживание северных территорий одним спутником возможно в течение не менее 8 ч, поэтому трех спутников, сменяющих друг друга с равными раз­ными фазами, достаточно для ведения круглосуточного приема. Очевидно, что антенна земной станции при передаче на спутник, а также антенны приемных станций на Земле должны отслеживать спутник на высоком участке эллиптической орбиты. Для этого нужна сложная и дорогостоящая система автосопровождения и система переключения с одного "заходящего" спутника на другой "восходя­щий". Если учесть высокую стоимость изготовления трех спутников, стоимость их запуска и эксплуатации, стоимость автосопровождения земных приемных устройств, то все вместе взятое делает экономи­чески не выгодным использование спутников на эллиптической орби­те для ретрансляции телевизионных программ.

Низковысотные и средневысотные круговые орбиты. Осо­бый интерес представляет использование спутников на невысоких околоземных орбитах. В зависимости от высоты орбиты различают круговые орбиты:

□ геостационарную ( GEO );

□ низковысотную, Low Earth Orbit (LEO);

□ средневысотную, Medium Earth Orbit (MEO).

Небольшие расстояния от Земли до спутников, находящихся на невысоких орбитах, приводят к меньшим потерям сигнала и мень­шему времени его запаздывания. Кроме того, спутники на таких ор­битах позволяют охватить и приполярные районы. Однако здесь недостаточно иметь один спутник, а необходимо их около десятка и больше, и устанавливаться они должны на разных орбитах.

Низковысотные орбиты (LEO) используются системой IRIDIUM, представляющей собой спутниковую сеть персональной связи, предназначенную для обеспечения всего комплекса телефонных услуг: передачи речи, данных и т.д. в любую точку Земли и в любое время. В системе IRIDIUM сеть из 66 спутников на 6-ти орбитах в разных плоскостях располагается на высоте приблизительно 780 км над поверхностью Земли. На каждой из шести орбит движется 11 рабочих спутников и один запасной. По сравнению со спутника­ми на геостационарной орбите низкоорбитальные спутники позво­ляют осуществлять связь при помощи маломощной портативной наземной аппаратуры. Это реализуется благодаря их низким орби­там, небольшому расстоянию и возможности создать большую плотность потока мощности у поверхности Земли (в относительно узкой полосе частот - до 4 кГц). Поэтому приемопередающее уст­ройство - абонентский телефон - становится также столь малым, что помещается на ладони. Срок жизни спутника на низких орбитах небольшой (всего 6...8 лет) из-за того, что спутник пересекает ра­диационный пояс Земли и аппаратура под воздействием радиации (накопленной дозы) выходит из строя

Апогей

Перигей Рис. 1.4 Эллиптическая (1) и геостационарная (2) орбиты