Геостационарный спутник - Geosynchronous satellite

Спутники на геостационарной орбите.

Геосинхронный спутник является спутником в геостационарной орбите с орбитальным периодом такими же , как период вращения Земли. Такой спутник возвращается в то же самое положение в небе после каждого звездного дня и в течение дня прокладывает путь в небе, который обычно представляет собой некоторую форму аналеммы . Частным случаем геостационарного спутника является геостационарный спутник , который имеет геостационарную орбиту - круговую геостационарную орбиту непосредственно над экватором Земли . Другой тип геостационарной орбиты, используемой спутниками, - это эллиптическая орбита Тундры .

Геостационарные спутники обладают уникальным свойством оставаться постоянно фиксированными в одном и том же положении на небе, если смотреть из любого фиксированного местоположения на Земле, а это означает, что наземным антеннам не нужно отслеживать их, но они могут оставаться фиксированными в одном направлении. Такие спутники часто используются для связи ; геосинхронная сеть представляет собой сеть связи на основе связи с или через геостационарные спутники.

Определение

Термин « геосинхронный» относится к периоду обращения спутника, который позволяет ему соответствовать вращению Земли («гео-»). Наряду с этим требованием орбитального периода, чтобы спутник также был геостационарным , он должен быть помещен на орбиту, которая помещает его в непосредственной близости от экватора. Эти два требования заставляют спутник появляться в неизменной зоне видимости при наблюдении с поверхности Земли, обеспечивая непрерывную работу из одной точки на земле. Частный случай геостационарной орбиты - наиболее распространенный тип орбиты для спутников связи.

Если орбита геосинхронного спутника не совсем выровнена с экватором Земли , орбита называется наклонной . Он будет казаться (при просмотре кем-то на земле) ежедневно колебаться вокруг фиксированной точки. По мере уменьшения угла между орбитой и экватором величина этого колебания становится меньше; когда орбита полностью проходит над экватором по круговой орбите, спутник остается неподвижным относительно поверхности Земли - он считается геостационарным .

заявка

Дополнительная информация: Список спутников на геостационарной орбите.

По состоянию на октябрь 2018 года насчитывалось около 446 активных геосинхронных спутников, некоторые из которых не работают.

Геостационарный спутник находится на орбите вокруг Земли на высоте, на которой он вращается с той же скоростью, что и Земля. Наблюдатель в любом месте, где виден спутник, всегда будет видеть его в одном и том же месте на небе, в отличие от звезд и планет, которые постоянно движутся.

Геостационарные спутники, по-видимому, закреплены в одной точке над экватором. Приемные и передающие антенны на Земле не нуждаются в отслеживании такого спутника. Эти антенны можно закрепить на месте, и они намного дешевле, чем антенны слежения. Эти спутники произвели революцию в глобальной связи , телевещании и прогнозировании погоды и имеют ряд важных оборонных и разведывательных приложений.

Одним из недостатков геостационарных спутников является результатом их большой высоты: радио сигналов занимают приблизительно 0,25 секунды , чтобы достичь и возврата со спутника, в результате небольшой , но важный сигнала задержки . Эта задержка увеличивает сложность телефонного разговора и снижает производительность общих сетевых протоколов, таких как TCP / IP , но не представляет проблемы для неинтерактивных систем, таких как спутниковое телевидение . Существует ряд патентованных протоколов спутниковых данных, которые предназначены для прокси-соединений TCP / IP по спутниковым каналам с длительной задержкой - они позиционируются как частичное решение проблемы низкой производительности собственного TCP по спутниковым каналам. TCP предполагает, что все потери происходят из-за перегрузки, а не из-за ошибок, и проверяет пропускную способность канала с помощью своего алгоритма « медленного старта » , который отправляет пакеты только тогда, когда известно, что были получены более ранние пакеты. Медленный старт очень медленный по траектории с геостационарным спутником. RFC 2488, написанный в 1999 году, дает несколько предложений по этому поводу.

Преимущества геостационарных спутников:

  • Получите данные с высоким временным разрешением.
  • Упрощается слежение за спутником его земными станциями.
  • Спутник всегда в одном и том же положении.

Недостатком геостационарных спутников является неполное географическое покрытие, поскольку наземные станции, расположенные выше примерно 60 градусов широты, испытывают трудности с надежным приемом сигналов на малых высотах. Спутниковые антенны в таких высоких широтах нужно было бы направлять почти прямо на горизонт. Сигналы должны проходить через большую часть атмосферы и даже могут быть заблокированы рельефом местности, растительностью или зданиями. В СССР было разработано практическое решение этой проблемы с созданием специальных спутниковых сетей наклонной трассы " Молния / Орбита" с эллиптическими орбитами. Подобные эллиптические орбиты используются для спутников Sirius Radio .

История

Эта концепция была впервые предложена Германом Поточником в 1928 году и популяризирована писателем-фантастом Артуром Кларком в статье в Wireless World в 1945 году. Работая до появления твердотельной электроники, Кларк представлял себе три больших космических пространства с экипажем. станции расположены в треугольнике вокруг планеты. Современные спутники многочисленны, не имеют экипажа и часто не больше автомобиля.

Широко известный как «отец геосинхронного спутника» Гарольд Розен , инженер компании Hughes Aircraft Company, изобрел первый действующий геосинхронный спутник Syncom 2 . Он был запущен на ракете- носителе Delta B с мыса Канаверал 26 июля 1963 года.

Первым геостационарным спутником связи был Syncom 3 , запущенный 19 августа 1964 года ракетой-носителем Delta D с мыса Канаверал. Спутник, находящийся на орбите примерно над международной линией перемены дат , использовался для телетрансляции летних Олимпийских игр 1964 года в Токио в США.

Westar 1 был первым в Америке коммерческим геостационарным спутником связи, запущенным Western Union и НАСА 13 апреля 1974 года.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки