Группировка SpaceX из 4425 спутников — каков метод безумия?

В статье BBC SpaceX стремится запустить интернет из космоса обсуждается предложение SpaceX по созданию плотного массива из более чем 4000 низкоорбитальных спутников для глобального интернет-покрытия, а также приводятся ссылки на Приложение A негеостационарной спутниковой системы SpaceX — Техническая информация к Приложению S.

Первоначальная конфигурация будет первой группой из 1600 активных спутников (плюс запасные) на 32 орбитальных плоскостях по 50 спутников в каждой, все с наклонением 53 градуса и высотой НОО 1150 км. Окончательная конфигурация добавляет к этому еще четыре набора плоскостей с четырьмя углами наклона и высотой, что дает в общей сложности 4425 активных спутников (плюс запасные).

Если я правильно понимаю, эта конфигурация должна обеспечить глобальное покрытие, так что в любой точке Земли будет постоянно виден хотя бы один спутник с углом возвышения выше 40 градусов.

Мой вопрос: как на самом деле работает конфигурация этого созвездия? Удовлетворяют ли эти наклонения и высоты некоторому ожидаемому поведению узловой прецессии ? Есть ли здесь какая-то элегантная оркестровка? Есть пять немного разных высот, что означает, что у каждой группы будет немного разный период, поэтому я не думаю, что разные группы сфазированы относительно друг друга, только внутри группы или, по крайней мере, внутри каждой плоскости каждой группы.

Есть ли пять разных высот просто для избежания столкновений - что сложнее между плоскостями со смешанными наклонами, чем между плоскостями с одинаковым наклоном (но разными узлами)?

В : Как на самом деле работает конфигурация этого созвездия? - какой метод стоит за безумием? (идоматически говоря)

Вот несколько простых сюжетов. Я работаю над лучшими — надеюсь, над анимацией или 2D-картой с отметками.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

выше x2: снимки экрана из Приложения A негеостационарной спутниковой системы SpaceX — Техническая информация к Приложению S.

Трудно понять, в чем на самом деле заключается ваш вопрос, и он кажется очень широким. Не могли бы вы попытаться улучшить его?
@Antzi Я немного изменил вопрос. Это не вопрос, который кто-то может просто найти в Google и найти статью в Википедии — это скорее вопрос, который тот, кто уже знаком со спутниковыми группировками, наверняка сможет понять ( как это работает ) и, возможно, сможет ответить. Подождем до понедельника. В то же время я продолжу работу над настоящей анимацией и некоторыми картами наземного покрова.
@DavidHammen Нет, совсем не дубликат. Я специально спрашивал здесь о конкретном выборе плоскостей, наклонения и прецессии узлов . Вы мутите воду. Пожалуйста, посмотрите на вопрос еще раз. Другой вопрос целиком: « Массовая информация обо всем в этом мире доступна в одно касание через Интернет. Мой вопрос заключается в том, можно ли заменить этот Интернет созвездием кубсатов на низкой околоземной орбите для передачи данных по всему миру. мир безопаснее, чем через Интернет? »
Может быть, это квалифицируется как отдельный вопрос, но что потребуется для сопутствующей наземной станции для доступа к спутниковому интернету SpaceX? Может ли смартфон быть оснащен дополнительным радиоприемником, таким как существующая сотовая связь, GPS, Wi-Fi и т. д., или наземная станция должна иметь антенну большего размера и более мощный передатчик (и больше батареи для его питания), чем можно было бы разумно упаковать в смартфон?
@AnthonyX Я думаю, что это очень хороший вопрос, и определенно отдельный. Я спрашиваю о наклонах и высотах, это о мощности и частоте и антеннах. У меня есть предчувствие, что наиболее распространенным наземным приемником будет небольшой, относительно фиксированный приемник с четким обзором неба, который затем служит локальной точкой доступа Wi-Fi на частотах 2 и 5 ГГц или находится на вышке сотовой связи и снабжает местные сети. Сотовая связь 3G/4G, но это только предположение. Я не думаю, что прямой доступ к телефону является основной целью из-за необходимости относительно беспрепятственного обзора неба.
Почему 4000 спутников? Разве GPS не гарантирует прямую видимость по крайней мере двум спутникам в любое время только с 26?
@uhoh Я заметил, что вы разместили вложение к отчету SpaceX. У вас есть полный отчет по предлагаемому проекту? Спасибо.
@ Моко нет, не знаю. Я нашел эту ссылку, только прочитав статью BBC, как описано в моем первом предложении. Я полагаю, что это общедоступно, потому что это часть поданной заявки, не уверен, что весь план уже обнародован. Возможно, кто-то еще здесь может знать, как найти дополнительную информацию - вы могли бы задать отдельный вопрос.
@Innovine: *4 спутника. Но это не имеет значения, потому что а) GPS является симплексным (поэтому мощность наземного устройства не имеет значения), б) GPS имеет низкую пропускную способность, в) GPS не страдает от побочных эффектов из-за высокой задержки. Ничто из этого не верно для телекоммуникационных спутников.

Ответы (1)

Узловая прецессия не имеет значения для такой плоскости спутников, они будут вращаться в унисон, так что покрытие останется прежним.

Хорошо. Итак, почему необычное созвездие с двойным наклоном? Наклон спутникового диапазона, как правило, позволяет узнать, на какой широте он будет работать лучше всего. Спутник 0 градусов лучше всего работает на экваторе, 90 градусов на полюсах. 53 будет лучше всего работать для клиентов в районе 40-60 широты, северной или южной.

Чтобы иметь полное покрытие, есть две области, которые могут скользить. В первую очередь это столбы, которые вообще не будут покрыты. Меньшее количество самолетов могло бы достаточно эффективно прикрывать полюса.

Другой немного менее очевиден, но это экватор. Над экватором будет находиться 32 полосы спутников, пересекающихся дважды за орбиту. По сути, тогда будет охват 64 спутников одновременно. В более высоких широтах расстояние вокруг земного шара на этой широте меньше, и, следовательно, плотность будет выше. Единая группировка экваториальных спутников достаточно эффективно покроет этот пробел.

Глядя на планы SpaceX, они считают, что созвездия из 32 самолетов достаточно для экваториальных регионов. 3 наклона: 70, 74 и 81 с 5, 8 и 6 плоскостями соответственно. Я предполагаю, что первоначальное развертывание считается достаточным для большей части населения мира, но в конечном итоге они захотят иметь глобальный охват. Чтобы сделать это с наименьшим возможным количеством спутников, они решили добавить еще 19 самолетов. Кажется, это необходимо, потому что FCC диктует, что покрытие должно включать Аляску, чтобы использовать эту полосу частот, что особенно усложняет ситуацию.

Если подумать об этом немного подробнее, кажется, что 9 латеральных градусов — это предел охвата. Учитывая 53 для оптимального покрытия США, 81 покрывает полюса, необходимо иметь две разреженные группы спутников, чтобы покрыть остальную часть области. Я полагаю, что эти двое были выбраны для оптимизации подсчета спутников с помощью какой-то симуляции.

Учтите также, что чем выше орбита, тем больше спутников находится в плоскости. Я подозреваю, что это сделано для того, чтобы компенсировать часть маржи, которая в противном случае была бы потеряна.

Как вы думаете, могут ли быть какие-то тонкости в конкретных выбранных высотах, или они, вероятно, основаны на реальности необходимости избегать столкновений с тем, что там уже есть? На самом деле, это должен быть отдельный вопрос, поэтому я спросил: есть ли для созвездий круговых спутников LEO распределение доступных «слотов» по ​​высотам? .
Высоты в основном таковы, чтобы максимизировать радиочастоту на землю. Чем выше, тем больше поле зрения, но в целом теряется радиочастота на расстоянии.
Хм... они все в узком диапазоне. 1 150, 1 110, 1 130, 1 275 и 1 325 км меньше +/- 9%, причем большие наклонения имеют как наибольшую, так и почти наименьшую высоту. Однако на больших высотах популяция самолетов составляет n = 75, так что тенденция правильная. Но мой связанный вопрос действительно касается выделений и слотов.
Неужели они не могли накрыть Аляску специальным геостационарным спутником? @uhoh Может быть, радиационные повреждения внутреннего пояса фургона Аллена устанавливают верхний предел высоты чуть более 1000 км?
@LocalFluff нарисуйте диаграмму в масштабе - она ​​точно не будет иметь высоту более 40 градусов (я не уверен, что она даже над горизонтом).
Геостационарная система — плохой выбор по нескольким причинам. Во-первых, расстояние требует гораздо больше RF. Во-вторых, это на самом деле достаточно далеко, чтобы задержки со скоростью света начинали раздражать. Задержка приема-передачи составляет около 0,24 секунды, что на самом деле значительно увеличивается при просмотре веб-страниц.
@LocalFluff и нахождение на высоте 10 градусов над горизонтом тоже не помогают, но PearsonArtPhoto снова справился с задачей — это совсем не похоже на качественную интернет-поддержку, которую обеспечивают спутники LEO на расстоянии около 1200 км.
@uhoh Я несколько лет работал с сетью спутниковой связи. У безумия есть причина, и я прислушался к земле ;-)
Группировка SpaceX из 4425 спутников — каков метод безумия?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v