Спутник должен быть правильно размещен на соответствующей орбите после того, как он оставлен в космосе. Он вращается особым образом и служит своей цели для научных, военных или коммерческих. Орбиты, которые назначены спутникам относительно Земли, называются Земными Орбитами . Спутники, присутствующие на этих орбитах, называются спутниками на орбите Земли .
Мы должны правильно выбрать орбиту для спутника, исходя из требований. Например, если спутник находится на более низкой орбите , то для перемещения вокруг Земли потребуется меньше времени, и в бортовой камере будет лучшее разрешение. Точно так же, если спутник находится на более высокой орбите , то для перемещения вокруг Земли требуется больше времени, и он одновременно покрывает большую поверхность Земли.
Ниже приведены три важных типа спутников орбиты Земли —
- Геосинхронные спутники орбиты Земли
- Средние спутники орбиты Земли
- Спутники на низкой околоземной орбите
Теперь давайте поговорим о каждом типе спутников на орбите Земли один за другим.
Геосинхронные спутники Земли Орбита
Геосинхронный спутник земной орбиты (ГЕО) — это спутник , который расположен на высоте 22 300 миль над Землей. Эта орбита синхронизирована с боковым реальным днем (т. Е. 23 часа 56 минут). Эта орбита может иметь наклон и эксцентриситет.
Это не может быть круглым. Эту орбиту можно наклонить на полюсах Земли. Но он выглядит неподвижным при наблюдении с Земли. Эти спутники используются для спутникового телевидения.
Та же геосинхронная орбита, если она круглая и находится в плоскости экватора, то она называется геостационарной орбитой . Эти спутники расположены на высоте 35 900 км (так же, как и геосинхронные) над экватором Земли, и они продолжают вращаться относительно направления Земли (с запада на восток).
Спутники, присутствующие на этих орбитах, имеют угловую скорость, такую же, как у Земли. Следовательно, эти спутники считаются стационарными относительно Земли, поскольку они синхронны с вращением Земли.
Преимущество геостационарной орбиты состоит в том, что нет необходимости отслеживать антенны, чтобы найти положение спутников.
Геостационарные спутники на орбите Земли используются для прогнозирования погоды, спутникового телевидения, спутникового радио и других видов глобальной связи.
На следующем рисунке показана разница между геосинхронной и геостационарной орбитами. Ось вращения указывает на движение Земли.
Примечание. Каждая геостационарная орбита является геосинхронной. Но обратное не обязательно должно быть правдой.
Средние спутники орбиты Земли
Спутники со средней околоземной орбитой (MEO) будут вращаться на расстоянии около 8000 миль от поверхности Земли. Сигналы, передаваемые со спутника MEO, перемещаются на меньшее расстояние. Благодаря этому уровень сигнала на приемном конце улучшается. Это показывает, что меньшие и легкие приемные терминалы могут использоваться на приемном конце.
Задержка передачи может быть определена как время, необходимое для прохождения сигнала на спутник и обратно на приемную станцию. В этом случае задержка передачи меньше. Потому что сигнал распространяется на более короткое расстояние от спутника MEO.
Для связи в реальном времени , чем короче задержка передачи, тем лучше будет система связи. Например, если спутнику GEO требуется 0,25 секунды для прохождения туда и обратно, то спутнику MEO требуется менее 0,1 секунды для завершения той же поездки. MEO работают в диапазоне частот от 2 ГГц и выше.
Эти спутники используются для высокоскоростных телефонных сигналов. Для того чтобы охватить всю Землю, требуется десять или более спутников MEO.
Спутники на низкой околоземной орбите
Спутники низкой околоземной орбиты LEO в основном подразделяются на три категории. Это маленькие LEO, большие LEO и Mega-LEO. НОО будут находиться на орбите на расстоянии от 500 до 1000 миль над поверхностью Земли. Эти спутники используются для спутниковых телефонов и GPS.
Это относительно короткое расстояние уменьшает задержку передачи до 0,05 секунды. Это дополнительно снижает потребность в чувствительном и громоздком приемном оборудовании. Двадцать или более спутников LEO должны покрывать всю Землю.
Маленькие LEO будут работать в диапазоне 800 МГц (0,8 ГГц). Большие LEO будут работать в диапазоне 2 ГГц или выше, а Mega-LEO работают в диапазоне 20-30 ГГц.
Более высокие частоты, связанные с Mega-LEO, приводят к большей пропускной способности информации и дают возможность использовать схему передачи видео с низкой задержкой в реальном времени.
На следующем рисунке изображены пути LEO, MEO и GEO
Орбитальные Слоты
Здесь может возникнуть вопрос, что с более чем 200 спутниками, которые находятся на геосинхронной орбите, как мы можем предотвратить их столкновение или попытки использовать одно и то же местоположение в космосе?
Чтобы ответить на эту проблему (вопрос), международные регулирующие органы, такие как Международный союз электросвязи (МСЭ), и национальные правительственные организации, такие как Федеральная комиссия по связи (FCC), определяют места на геосинхронной орбите, где могут находиться спутники связи.
Эти местоположения указаны в градусах долготы и называются орбитальными пазами . FCC и ITU постепенно сократили необходимый интервал до 2 градусов для спутников C-диапазона и Ku-диапазона из-за огромного спроса на орбитальные интервалы.