위성 별자리

Satellite constellation
GPS 별자리는 24개의 위성이 6개의 궤도면에 똑같이 분포하도록 요구합니다.지구 표면의 특정 지점에서 볼 수 있는 위성의 수(이 예에서는 40°N)가 시간에 따라 어떻게 변하는지 주목하십시오.

위성 별자리는 한 시스템으로서 함께 일하는 인공 위성들의 모임입니다.하나의 위성과 달리 별자리는 영구적인 전역 또는 거의 전역 범위를 제공할 수 있어 지구상의 모든 곳에서 언제라도 적어도 하나의 위성이 보일 수 있습니다.위성들은 일반적으로 상호보완적인 궤도 평면들의 집합들에 배치되고 전세계적으로 분포된 지상 스테이션들에 연결됩니다.위성 간 통신도 이용할 수 있습니다.

기타 위성군

위성 별자리는 다음과 혼동해서는 안 됩니다.

  • 거의 동일한 궤도로 함께 매우 가까이 이동하는 위성 그룹인 위성 클러스터(위성 형성 비행 참조)
  • 연속적으로 발사되는 위성의 세대인 위성 시리즈 또는 위성 프로그램(예: Landsat)
  • (시스템이 아닌) 서로 독립적으로 작동하는 동일한 제조사 또는 운영사의 위성 그룹인 위성 비행대.

개요

초대형 망원경 위에는 밝은 인공위성 플레어가 보입니다.위성 별자리는 지상 천문학에 영향을 줄 수 있습니다.[1]

중간 지구 궤도(MEO)와 낮은 지구 궤도(LEO)에 있는 위성은 종종 위성 별자리에 배치되는데, 이는 단일 위성이 제공하는 커버리지 영역이 위성이 궤도를 유지하는 데 필요한 높은 각속도로 이동할 때 이동하는 작은 영역만 포함하기 때문입니다.많은 MEO나 LEO 위성은 한 지역에 걸쳐 지속적인 커버리지를 유지하기 위해 필요합니다.이것은 지구 표면의 회전과 같은 각속도로 움직이는 하나의 위성이 넓은 지역에 영구적인 커버리지를 제공하는 정지궤도 위성과 대조됩니다.

일부 애플리케이션, 특히 디지털 연결의 경우, MEO 및 LEO 위성 별자리의 낮은 고도는 정지 위성에 비해 낮은 경로 손실(전력 요구량 및 비용 감소)과 지연 시간으로 이점을 제공합니다.[2]정지 위성을 통한 왕복 인터넷 프로토콜 전송을 위한 전파 지연은 600ms 이상일 수 있지만, MEO 위성의 경우 125ms 또는 LEO 시스템의 경우 30ms로 낮습니다.[3]

위성 별자리의 예로는 GPS(Global Positioning System), MEO의 항법 및 측지를 위한 갈릴레오 및 GLONASS 별자리, LEO의 이리듐 및 글로벌스타 위성 전화 서비스 및 Orbcom 메시징 서비스, 태양 동기식 LEO의 원격 감지를 위한 재해 모니터링 별자리 및 RapidEye가 있습니다.LNIYA와 툰드라는 고도의 타원 궤도에서, 위성 광대역 별자리는 LEO에서 스타링크와 원웹에서 구축 중이며, MEO에서 O3b에서 운용 중입니다.

설계.

워커 콘스텔레이션

특정한 임무를 만족시킬 수 있는 많은 수의 별자리들이 있습니다.일반적으로 별자리는 위성들이 비슷한 궤도, 이심률 및 기울기를 갖도록 설계되어 섭동이 각 위성에 거의 동일한 방식으로 영향을 미칩니다.이렇게 하면 과도한 스테이션 유지 없이 기하학적 구조를 보존할 수 있으므로 연료 사용량을 줄이고 위성의 수명을 늘릴 수 있습니다.또 다른 고려 사항은 궤도면에서 각 위성의 위상이 궤도면 교차점에서의 충돌이나 간섭을 피하기에 충분한 이격을 유지한다는 것입니다.위성이 일정한 고도에 있으면 통신하기 위해 일정한 강도 신호가 필요하기 때문에 원형 궤도가 인기가 있습니다.

워커 델타 패턴 별자리는 인기를 끌고 있는 원형 궤도 기하학의 한 종류입니다.이것은 존 워커가 제안한 것과 관련된 표기법을 가지고 있습니다.[4]그의 표기는 다음과 같습니다.

i: t/p/f

여기서:

  • i는 성향입니다.
  • t는 위성의 총 개수입니다.
  • p는 등간격 평면의 개수이며,
  • f는 인접한 평면에 있는 위성들 사이의 상대적인 간격입니다.인접한 평면에 있는 동등한 위성에 대한 실제 변칙(정도)의 변화는 f × 360 / t와 같습니다.

예를 들어 갈릴레오 항법 시스템은 워커 델타 56°: 24/3/1 별자리입니다.이것은 적도 주변의 360도에 걸쳐 56도로 기울어진 3개의 평면에 24개의 위성이 있다는 것을 의미합니다."1"은 평면 사이의 위상과 평면 간의 간격을 정의합니다.워커 델타는 A의 이름을 따서 발라드 로제트라고도 불립니다.H. 발라드도 비슷한 초기 작품입니다.[5][6]발라드의 표기법은 (t,p,m)이고 여기서 m은 평면 사이의 분수 오프셋의 배수입니다.

또 다른 인기 있는 별자리 유형은 이리듐에 의해 사용되는 북극성에 가까운 워커 스타입니다.여기서 위성들은 지구의 한쪽에서는 북쪽으로, 다른 한쪽에서는 남쪽으로 이동하면서 대략 180도를 가로질러 거의 극에 가까운 원형 궤도를 돕니다.완전한 이리듐 별자리의 활동 위성들은 86.4°: 66/6/2의 워커 별을 형성합니다. 즉, 위상이 두 평면마다 반복됩니다.워커는 별과 삼각주에 비슷한 표기법을 사용하는데, 이는 혼동될 수 있습니다.

일정한 고도에서 이러한 일련의 원형 궤도들은 때때로 궤도 껍질이라고 불립니다.

오비탈 껍질

우주 비행에서 궤도 포탄(orbital shell)은 일정한 고정된 고도에서 원형 궤도를 도는 인공 위성의 집합입니다.[7]위성 별자리의 설계에서 궤도 껍질(orbital shell)은 보통 고도가 같고 종종 궤도 경사가 천구 경도(그리고 평균 이상점)에 고르게 분포하는 원형 궤도의 집합을 말합니다.[citation needed]충분히 높은 기울기와 고도를 위해 궤도 껍질은 궤도를 도는 몸체 전체를 덮습니다.다른 경우에는 커버리지가 특정 최대 위도까지 확장됩니다.[citation needed]

현존하는 몇몇 위성 별자리들은 일반적으로 하나의 궤도 껍질을 사용합니다.여러 개의 궤도 껍질로 구성된 새로운 대형 메가콘스텔레이션이 제안되었습니다.[7][8]

위성 별자리 목록

위성항법장치

주요 기사 : 위성항법장치
항법에 사용되는 위성 별자리
이름. 교환입니다. 위성 및 궤도
(latest설계, 여유분 제외)		 범위 서비스 상황 근속연수
위성위치확인시스템(GPS) USSF 20,180km(55° MEO)에서 6개의 평면 중 24개 세계적인 내비게이션 운용성 1993년~현재
글로나스 로스코스모스 19,130km (64°8' MEO)의 3개 중 24개 비행기 세계적인 내비게이션 운용성 1995-현재
갈릴레오 EUSPA, ESA 23,222 km (56° MEO)에서 3개의 평면 중 24개 세계적인 내비게이션 운용성 2019년~현재
베이더우 CNSA
  • 35,786 km (GEO)에 정지해 있는 3개의 지구.
  • 35,786km(55° GSO)에서 비행기 3대 중 3대
  • 21,150km(55° MEO)에서 3개 중 24개 비행기
 세계적인 내비게이션 운용성
  • 2012년~현재, 아시아
  • 2018년 ~ 현재, 전 세계
NAVIC ISRO
  • 35,786 km (GEO)에 정지해 있는 3개의 지구.
  • 250-24,000km(29° GSO)에서 2개 중 4개 비행기
 지방의 내비게이션 운용성 2018년~현재
QZSS JAXA
  • 1 정지궤도 35,786 km (GEO)
  • 32,600~39,000(43° GSO)의 3개 중 3개의 평면
 지방의 내비게이션 운용성 2018년~현재

통신위성 별자리

참고 항목: 위성 통신 및 범주:통신위성 별자리

방송

모니터링

인터넷 접속

작전 통신 위성 별자리
이름. 교환입니다. 콘스텔레이션 디자인 범위 프랙. 서비스
IMT2000 3GPP - 광대역 글로벌 지역 네트워크 잉마르삿 정지궤도 위성 3기 82°S ~ 82°N 인터넷 접속
글로벌 엑스프레스(GX) 잉마르삿 정지궤도 위성[9] 5개 K밴드a 인터넷 접속
글로벌스타 글로벌스타 1400km에서 48, 52° (8면)[10] 70°S ~ 70°N[10] 인터넷 접속, 위성 전화
이리듐 이리듐 통신 780km에서 66, 86.4° (6면) 세계적인
인터넷 접속, 위성 전화
O3b SESS.A. 8,062 km에서 20 (circular 적도 궤도) 45°S ~ 45°N K밴드a 인터넷 접속
오브콤 오컴 750km에서 17, 52° (OG2) 65°S ~ 65°N AIS, "IoT 및 M2M 통신"
국방위성통신시스템 제4우주작전중대 군 통신
광대역 글로벌 SATCOM(WGS) 제4우주작전중대 정지궤도 위성 10개 군 통신
비아샛 비아샛 주식회사 정지궤도 위성 4기 다양한 인터넷 접속
에우텔삿 에우텔삿 정지궤도 위성 20개 상업의
투라야 투라야 정지궤도 위성 2개 EMEA와 아시아 엘밴드 인터넷 접속, 위성 전화
스타링크 스페이스 엑스 여러 개의 궤도 껍질에 있는 LEO
  • 550km 상공에서 5000여개의 위성 (2023년 10월)
  • ~350~550 km 상공에서 12,000개의 위성 (예정)
  • 북위 44°S ~ 52°N (2021년 2월)
  • 세계적인
  • Ku(12~18GHz)
  • Ka(26.5~40GHz)
 인터넷 접속[11][12][13]
원웹 별자리 Eutelsat (2023년 9월 합병 완료) 882-1980[14] (예정)

총 운용 위성 수 : 2023년 5월 20일 기준 634개

 세계적인
  • Ku(12~18GHz)
  • Ka(26.5~40GHz)
 인터넷 접속

다른 인터넷 접속 시스템이 제안되었거나 현재 개발 중에 있습니다.

제안된 인터넷 위성[15] 별자리
콘스텔레이션 제조자 번호 체중 Unveil. Avail. 고도 제공하다 밴드 위성 간에.
링크들
IRIS² 유럽 우주국 TBD TBD
O3b mPOWER, (SESS.A.) 보잉 11 1700kg 2017 2023년[16] 3분기
  • 8,000 km
  • 4,970 mi
  • 50[17][18] Mbit/s – 각 사용자당 10 Gbit/s
  • 45°S ~ 45°N
 Ka(26.5~40GHz) 없음.
망원경 LEO
117–512[19] — 2016 2027 1,000–1,248 km
621–775 mi		 광섬유 케이블 같은 것 Ka(26.5~40GHz) 옵티컬[20][21]
홍윤[22] CASIC 156 2017 2022 160–2,000 km
99–1,243 mi
훙옌[23] CASC 320-864[24] 2017 2023 1,100–1,175 km
684–730 mi
한화시스템즈[25] 2000 2022 2025
카이퍼 프로젝트 아마존 3236 2019 2024 590–630 km
370-390 mi		 56°S ~ 56°N[26]

일부 시스템이 제안되었지만 실현되지 않았습니다.

폐통신위성 별자리 설계
이름. 교환입니다. 콘스텔레이션 디자인 프랙. 서비스 상황
셀레스트리 모토로라 위성 63개 1400km, 48° (7면) Ka 대역 (20/30GHz) 글로벌 저지연 광대역 인터넷 서비스 1998년 5월 버려짐
텔레데식 텔레데식
  • 700km, 98.2°의 위성 840개 [1994년 설계]
  • 1400km, 98.2°의 위성 288개 [1997년 설계]
 Ka 대역 (20/30GHz) 초당 100 Mbit, 초당 720 Mbit/s 다운 글로벌 인터넷 액세스 2002년 10월에 버려짐
레오샛 탈레스 알레니아 1400 km 상공의 78~108개 위성 Ka(26.5~40GHz) 초고속 광대역 인터넷 2019년 버려짐


  1. ^ 처음 두 개의 시제품
진보.
  • Boeing Satellite가 OneWeb으로[27] 애플리케이션을 전송하고 있습니다.
  • LeoSat 2019년[28] 완전 폐쇄
  • 원웹 별자리는 2019년 2월 6개의 파일럿 위성을 보유하고 있었으며, 2020년[29] 3월 21일 현재 74개의 위성이 발사되었으나 2020년[30][31] 3월 27일 파산을 신청했습니다.
  • 스타링크: 2019년 5월 24일 첫 임무(스타링크 0) 발사, 2020년 11월 25일 기준 955개 위성 발사, 51개 궤도 이탈, 904개 궤도 진입, 2020년[32] 11월 제한된 위도 지역에서의 공개 베타 테스트 시작
  • O3b mPOWER: 2022년 12월에 처음 2개의 위성이 발사되었고, 2023-2024년에 9개가 추가로 발사되었으며, 2023년 3분기에 첫 서비스가 시작될 것으로 예상됩니다.[33]
  • Telesat LEO: 두 가지 시제품: 2018년 출시
  • CASIC 홍윤 : 2018년[34] 12월 시제품 출시
  • 2018년 12월에 출시된 CASC Hongyan 시제품이[36] Hongyun과 합병될 가능성이 있습니다.[35]
  • 프로젝트 카이퍼: 2019년 7월 FCC 제출.2023년 10월 시제품 출시

지구 관측 위성 별자리

참고 항목:지구 관측 위성 목록

참고 항목

위키소스에는 이 기사와 관련된 원문이 있습니다.

메모들

참고문헌

  1. ^ "On the increasing number of satellite constellations". www.eso.org. Retrieved 10 June 2019.
  2. ^ LEO 별자리 및 추적 과제 Satellite Evolution Group, 2017년 9월, 2021년 3월 26일 접속
  3. ^ 실시간 지연 시간: Wayback Machine Telesat에서 2021-07-21 아카이브된 원격 네트워크 재고, 2020년 2월, 2021년 3월 26일 액세스
  4. ^ J. G. Walker, 위성 별자리, 영국 행성간 학회지, vol. 37, pp. 559-571, 1984
  5. ^ A. H. Ballard, Rosette Constellations of Earth Satellite, IEEE 우주항공 및 전자 시스템 거래, Vol 16 No. 5, 1980년 9월
  6. ^ J. G. 워커, "지구 위성의 로제트 별자리"에 대한 논평, 항공우주 및 전자 시스템에 대한 IEEE 거래, vol. 18 no. 4, pp. 723-724, 1982년 11월.
  7. ^ a b 우주 공간 정지 궤도가 아닌 위성 시스템, 첨부 파일 A, 일정을 보완하기 위한 기술 정보, 미국 연방 통신 위원회, 2018년 11월 8일, 2019년 11월 19일 접속.
  8. ^ "Amazon lays out constellation service goals, deployment and deorbit plans to FCC". SpaceNews.com. 2019-07-08. Retrieved 2019-11-22.
  9. ^ "Land Xpress". Retrieved 1 November 2021.
  10. ^ a b "Globalstar satellites". www.n2yo.com. Retrieved 2019-11-22.
  11. ^ "This is how Elon Musk plans to use SpaceX to give internet to everyone". CNET. 21 February 2018.
  12. ^ "SpaceX Set to Launch 2 Starlink Satellites to Test Gigabit Broadband". ISPreview. 14 February 2018. Retrieved 10 January 2019.
  13. ^ "SpaceX's Satellite Internet Service Latency Comes in Under 20 Milliseconds". PCMag UK. 2020-09-09. Retrieved 2020-10-23.
  14. ^ "OneWeb asks FCC to authorize 1,200 more satellites". SpaceNews. 2018-03-20. Retrieved 2018-03-23.
  15. ^ Thierry Dubois (Dec 19, 2017). "Eight Satellite Constellations Promising Internet Service From Space". Aviation Week & Space Technology.
  16. ^ SES는 유연성을 간절히 기다립니다 O3b mPower는 우주 뉴스를 약속합니다. 2022년 11월 11일.2022년 12월 3일 접속
  17. ^ "Boeing to Build Four Additional 702X Satellites for SES's O3b mPOWER Fleet" (Press release). Boeing. 7 August 2020. Retrieved 29 March 2021.
  18. ^ 10 테라비트 O3bm 파워 별자리를 구축하는 SES, SpaceNews, 2017년 9월 11일, 2021년 3월 29일 접속
  19. ^ "Telesat says ideal LEO constellation is 292 satellites, but could be 512". SpaceNews. 11 September 2018. Retrieved 10 January 2019.
  20. ^ Telesat Canada (August 24, 2017). "Telesat Technical Narrative". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  21. ^ Telesat Canada (August 24, 2017). "SAT-PDR-20170301-00023". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  22. ^ Zhao, Lei (5 March 2018). "Satellite will test plan for communications network". China Daily. Retrieved 20 December 2018.
  23. ^ Jones, Andrew (13 November 2018). "China to launch first Hongyan LEO communications constellation satellite soon". GBTimes. Archived from the original on 20 December 2018. Retrieved 20 December 2018.
  24. ^ @EL2squirrel (12 December 2019). "Chinese version of OneWeb: The Hongyan system consists of 864 satellites, with 8Tbps of bandwidth, Orbital altitude 1175km" (Tweet). Retrieved 16 December 2019 – via Twitter.
  25. ^ Jewett, Rachel (31 March 2022). "Hanwha Systems Plans 2,000-Satellite LEO Constellation for Mobility Applications". Via Satellite. Retrieved 12 July 2022.
  26. ^ Porter, Jon (2019-04-04). "Amazon will launch thousands of satellites to provide internet around the world". The Verge. Retrieved 2019-11-17.
  27. ^ "Boeing wants to help OneWeb satellite plans". Advanced Television. 2017-12-17. Retrieved 2018-10-21.
  28. ^ "LeoSat, absent investors, shuts down". Space News.
  29. ^ "OneWeb increases mega-constellation to 74 satellites". 2020-03-21. Retrieved 2020-04-07.
  30. ^ "Coronavirus: OneWeb blames pandemic for collapse". 2020-03-30. Retrieved 2020-04-07.
  31. ^ "Voluntary Petition for Non-Individuals Filing for Bankruptcy" (PDF). Omni Agent Solutions. 2020-03-27. Retrieved 2020-04-07.
  32. ^ Samantha Mathewson (6 November 2020). "SpaceX opens Starlink satellite internet to public beta testers: report".
  33. ^ 스페이스X, O3b mPower 위성 스페이스뉴스 첫 쌍 발사2022년 12월 16일.2022년 12월 27일 접속
  34. ^ Barbosa, Rui C. (21 December 2018). "Chinese Long March 11 launches with the first Hongyun satellite". NASASpaceFlight.com. Retrieved 24 December 2018.
  35. ^ Barbosa, Rui (29 December 2018). "Long March 2D concludes 2018 campaign with Hongyan-1 launch". NASASpaceFlight.com. Retrieved 29 December 2018.
  36. ^ @Cosmic_Penguin (14 December 2019). "Notice that these satellites from CASC are mentioned as part of a "national satellite Internet system". There are rumors that several of the planned Chinese private LEO comsat constellations have been recently absorbed into one big nationalized one" (Tweet). Retrieved 16 December 2019 – via Twitter.

외부 링크

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