19

Лекція 7 (6-2). СУПУТНИКОВИЙ ЗВ'ЯЗОК

6.4 Низькоорбітальні системи супутникового зв'язку

6.4.1 Система супутникового зв'язку Iridium

6.4.2 Система супутникового зв'язку Globalstar

6.5 Середньоорбітальні системи супутникового зв'язку

6.6 Системи зв'язку з використанням геостаціонарних супутників

6.4 Низькоорбітальні системи супутникового зв'язку

На початку 90-х років XX ст. розвиваються нові напрямки розвитку супутникового зв'язку - системи зв'язку на базі низькоорбітальних КА. До низькоорбітальних супутників LEO належать КА, висота орбіт яких лежить в межах 700... 1500 км.

Низькоорбітальне групування може містити від одного до декількох десят­ків малих супутників масою до 500 кг. Для охоплення зв'язком великої території Землі застосовують орбіти (на яких можуть знаходитися декілька КА), що лежать у різних площинах.

Підвищена зацікавленість у низькоорбітальних системах супутникового зв'язку пов'язана з можливістю надання послуг персонального зв'язку, включаючи радіотелефонний обмін, при використанні порівняно дешевих малогабаритних супутникових терміналів. Низькоорбітальні системи дають змогу забезпечити безперебійний зв'язок з терміналами, розміщеними в будь-якій точці Землі, і практично не мають альтернативи при організації зв'язку в регіонах зі слаборозвиненою інфраструктурою зв'язку і малою густиною населення.

Однією з головних переваг, що сприяють розвитку низькоорбітальних сис­тем супутникового зв'язку, є біологічний фактор. Так, для забезпечення вимог біологічного захисту людини від рекомендованого випромінювання надвисокої частоти (НВЧ) рівень потужності безперервного випромінювання радіотелефону має становити не більше 50 мВт. Ефективне приймання сигналу такої потуж­ності, наприклад, геостаціонарним супутником пов'язане зі значним усклад­ненням КА, розгортанням великих антен і точним їх позиціонуванням. Для низькоорбітальних супутникових систем довжина радіоліній у багато разів менша, і проблема створення багатопроменевих антен менш гостра. До цих систем на­лежать насамперед системи Iridium і Globalstar, створювані закордонними кон­сорціумами при провідній ролі таких великих компаній-виробників, як Moto­rola/Lockheed і Qualcomm/Loral відповідно.

Низькоорбітальні системи розглядалися фахівцями на початку станов­лення супутникового зв'язку, але не мали широкого попиту. На те був ряд причин, серед яких не останнє місце займає визначена інерція поглядів і суджень, відповідно до якої супутник має знаходитися в зоні видимості без­перервно, а ще краще - бути нерухомим для спостерігача, тобто міститися на геостаціонарній орбіті.

За останнє десятиліття було створено декілька низькоорбітальних систем, але для обмеженого застосування, пов'язаного, головним чином, з переда­ванням коротких і відносно рідких повідомлень. Цікава ідея глобального персонального зв'язку, заснованого на сучасній технології, відродила інтерес до низькоорбітальних супутникових систем

У проекті системи Iridium космічний сегмент має складатися з 66 супутників-ретрансляторів, розміщених на орбітах заввишки 780 км. У системі Globalstar передбачається 48 супутників-ретрансляторів, що знаходяться на орбітах заввишки близько 1400 км. Така кількість супутників необхідна для підтримки безперервного зв'язку, наданого будь-якому абоненту в будь-якій частині земної кулі, оскільки кожний з низькоорбітальних супутників-ретрансляторів знаходиться в зоні видимості абонента кілька хвилин. Завдяки проходженню супутників одного за другим і розташуванню їхніх орбіт у різних площинах забезпечується повне покриття земної поверхні зонами огляду і безперервна видимість супутників з наземних станцій. При цьому переключення з одного супутника на інший є справою техніки, а збільшення кількості супутників компенсується знижен­ням витрат на їхнє виведення (декілька супутників за один раз) на задану орбіту.

Ситуація на ринку телекомунікацій у даний час така, що навіть у країнах з розвинутою інфраструктурою зв'язку близько 35 % послуг надається низько­орбітальними супутниковими системами. Останнім часом вітчизняними і закор­донними фірмами заявлено близько 40 різних проектів зі створення низько­орбітальних систем, що оцінюються як цілком реалізовані. Далі розглядати­мемо ті проекти низькоорбітальних систем зв'язку, що знаходяться в стадії застосування або розгортання.