О спутниковых группировках Увидел хороший пост с расчетами количества спутников связи на низкой орбите для покрытия РФ.

О спутниковых группировках

Увидел хороший пост с расчетами количества спутников связи на низкой орбите для покрытия РФ. Текст ниже от автора:

После запуска «Рассвета-3» решил написать свою программу на питоне, чтобы посчитать некоторые параметры гипотетических группировок:

Слайд 1

Важные входные данные: высота 800 км, наклонение 83 градуса, также считаю, что терминал может своей активной фазированной антенной решеткой «светить» и принимать сигнал на угол до 35 градусов к горизонту (ближе к терминалам «Старлинка», чем «Ванвеба»). Ну и пускаются спутники пачками по 16 штук, т. е. общее число спутников на каждой плоскости и в сумме кратно 16.

1) Уже 64 спутника (2 плоскости по 32 спутника) хватает для комфортного покрытия арктических регионов с окнами стабильной (!) связи.

А на самой важной широте — около 50 градусов — есть примерно 4 окна по 1.5 часа стабильной связи. (Слайд 1)

Почему стабильной? Ну, я рассмотрел 2 варианта группировки: 4 плоскости по 16 спутников и 2 по 32, и заметил интересную вещь:

Слайд 2

2) Спутников в орбитальной плоскости может не хватать для комфортной связи, и это не решается банальным увеличением числа орбитальных плоскостей. Я уверен, любого пользователя взбесит потеря связи на пару минут несколько раз в час. И вот проблема в том, что 16 спутников на плоскости просто не хватает, чтобы была бесшовная связь во время окон. Я перепробовал даже 8 плоскостей по 16 спутников — покрытие хорошее, но вот пробелы связи есть ВЕЗДЕ (Слайд 2). Наверное, можно это все решить увеличением высоты самой группировки, но это немного глупый вариант.

Слайд 3

3) Общий анализ: перебрал множество вариантов группировок — с 1 до 5 пусков на плоскость, и самих плоскостей от 1 до 16. Ярко видно, что увеличение плоскостей до определённого уровня значительно большую скорость увеличения покрытия даёт при увеличении числа спутников на плоскость. Комфортным уровнем покрытия для всей России выбрал 96% как начальное значение. Т. к. по пункту 2 вышло, что лучше всего иметь ~32 спутника на плоскости, то при 9 орбитальных плоскостях получается достаточное покрытие. Это 288 спутников, или 18 пусков суммарно (Слайд 3).

Слайд 4

Да, все равно будет небольшой пробел по связи, но в целом — покрытие стабильное, а окна без связи длятся немного. Можно считать, что это минимальное достаточное покрытие для России (Слайд 4).

Почему у «Старлинка» тысячи спутников? Ну, во-первых, орбиты в 500–600 км сильно снижают покрытие, а во-вторых, есть огромный трафик, которого у нас в России будет сильно меньше. Короче, после полного покрытия увеличение числа спутников увеличивает пропускную способность сети. Короче, нам и 300 хватит на первое время.

Некоторые допущения:

35 градусов над горизонтом для работы взято «с потолка» буквально. Но есть и ограничения. В основном связано с самой работой АФАР — чем больше отклоняешь луч, чтобы направить его на терминал, тем больше потери. При 60 градусах отклонения луча на передачу и приёма на терминале с фазовой коррекцией суммарные потери могут быть 12 дБ и больше, что очень много. И это еще без учета расширения диаграммы направленности при изменении направления луча и так далее.

Высоты у разных плоскостей могут быть разными — решил не учитывать, потому что особо погоду не меняет.

Комментарии: pikabu.ru/link/2oRA3GVDYq