كوكبة سواتل

تدعو كوكبة GPS إلى توزيع 24 ساتلاً بالتساوي بين ستة مستويات مدارية. لاحظ كيف يتغير عدد السواتل المعروضة من نقطة معينة على سطح الأرض، في هذا المثال عند 40 درجة شمالاً، مع مرور الزمن

كوكبة سواتل satellite constellation هي مجموعة من سواتل تعمل معاً كنظام. على عكس الساتل الفردي، يمكن للكوكبة أن توفر تغطية عالمية دائمة أو شبه عالمية، بحيث يمكن رؤية ساتل واحد على الأقل في أي وقت في كل مكان على الأرض. توضع السواتل عادةً في مجموعات من orbital planes وتتصل بمحطات أرضية موزعة عالمياً. يمكنهم أيضاً استخدام الاتصالات بين ساتلية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مجموعات السواتل الأخرى

لا ينبغي الخلط بين كوكبات السواتل:

  • satellite clusters، وهي مجموعات من السواتل تتحرك بشكل قريب جداً من بعضها البعض في مدارات متطابقة تقريباً (انظر satellite formation flying);
  • سلاسل سواتل أو البرامج الساتلية (مثل Landsat)، وهي أجيال من السواتل أُطلقت على التوالي;
  • أساطيل سواتل، وهي مجموعات من السواتل من نفس الشركة المصنعة أو المشغل والتي تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض (وليس كنظام).


نظرة عامة

يمكن رؤية توهج صناعي لامع فوق التلسكوب العظيم. يمكن أن يكون للأبراج الساتلية تأثير على الفلك الأرضي.[1]

غالباً ما يتم نشر السواتل في مدار أرضي متوسط (MEO) و مدار أرضي منخفض (LEO) في كوكبات سواتل، لأن منطقة التغطية التي يوفرها ساتل واحد تغطي فقط مساحة صغيرة تتحرك أثناء انتقال الساتل بسرعة زاوية عالية لازمة للحفاظ على مداره. هناك حاجة إلى العديد من الأقمار الصناعية MEO أو LEO للحفاظ على تغطية مستمرة فوق منطقة ما. يتناقض هذا مع السواتل الثابتة بالنسبة للأرض، حيث يوفر ساتل واحد، على ارتفاع أعلى بكثير ويتحرك بنفس السرعة الزاوية مثل دوران سطح الأرض، تغطية دائمة على مساحة كبيرة.

بالنسبة لبعض التطبيقات، لا سيما التوصيلية الرقمية، يوفر الارتفاع المنخفض لكوكبات السواتل MEO وLEO مزايا مقارنة بساتل ثابت بالنسبة إلى الأرض، مع انخفاض فقدان المسارات (تقليل متطلبات الطاقة والتكاليف) وزمن الانتقال.[2] يمكن أن يزيد propagation delay لنقل پروتوكول الإنترنت ذهاباً وإياباً عبر ساتل ثابت بالنسبة إلى الأرض عن 600  ميلي ثانية، ولكن يصل إلى 125  ميلي ثانية لساتل MEO أو 30  ميلي ثانية لنظام LEO.[3]

تتضمن أمثلة الأبراج الساتلية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وكوكبات گاليليو و گلوناس للملاحة والجيوديسيا في MEO، و إريديوم وGlobalstar خدمات الهاتف الساتلية وأوربكوم خدمة الرسائل في LEO و كوكبة مراقبة الكوارث وRapidEye للاستشعار عن بعد في المدار الأرضي المنخفض متزامن مع الشمس، الروسي مولنيا وكوكبات سواتل التندرا في مدار إهليلجي، وكوكبات النطاق العريض الساتلية، قيد الإنشاء من ستارلنك وون‌وب في LEO، ويعمل من O3b في MEO.

التصميم

كوكبة ووكر

هناك عدد كبير من الأبراج التي قد ترضي مهمة معينة. عادةً ما يتم تصميم الكوكبات بحيث يكون للسواتل مدارات متشابهة وانحراف وميل بحيث تؤثر أي اضطرابات على كل ساتل بنفس الطريقة تقريباً. وبهذه الطريقة، يمكن الحفاظ على الشكل الهندسي دون الحاجة إلى الحفاظ على المحطة بشكل مفرط وبالتالي تقليل استخدام الوقود وبالتالي زيادة عمر السواتل. وهناك اعتبار آخر هو أن وضع كل ساتل في مستوى مداري على مراحل يحافظ على فاصل كافٍ لتجنب الاصطدامات أو التداخل في التقاطعات المستوية المدارية. المدارات الدائرية شائعة، لأن الساتل على ارتفاع ثابت يتطلب إشارة ثابتة للتواصل.

فئة من الأشكال الهندسية للمدار الدائري التي أصبحت شائعة هي كوكبة Walker Delta Pattern. هذا له تدوين مرتبط لوصفه والذي اقترحه جون ووكر.[4] وقد دون كالتالي:

i: t/p/f

حيث:

  • i هو الميل;
  • t هو العدد الإجمالي للسواتل;
  • p هو عدد المستويات المتباعدة بشكل متساوٍ; و
  • f هو التباعد النسبي بين السواتل في المستويات المجاورة. التغيير في الشذوذ الحقيقي (بالدرجات) للسواتل المكافئة في المستويات المجاورة يساوي f × 360 / t.

على سبيل المثال، نظام گاليليو للملاحة عبارة عن كوكبة ووكر دلتا 56 درجة: مجموعة 24/3/1. هذا يعني أن هناك 24 ساتلاً في 3 مستويات مائلة بزاوية 56 درجة، تغطي 360 درجة حول خط الاستواء. يحدد الرقم "1" التدرج بين المستويات وكيفية تباعدها. تُعرف دلتا ووكر أيضاً باسم وردة بالارد، بعد أعمال إيه إتش بالارد السابقة المماثلة.[5][6]تدوين بالارد هو (t,p,m) حيث m مضاعف للإزاحة الكسرية بين المستويات.

نوع آخر شائع من الكوكبات هو نجم ووكر القريب من القطب، والذي يستخدمه Iridium. هنا، تدور السواتل في مدارات دائرية شبه قطبية تقارب 180 درجة، وتنتقل شمالًا على جانب واحد من الأرض، وجنوباً على الجانب الآخر. تشكل السواتل النشطة في كوكبة إيريديوم الكاملة نجمة ووكر بزاوية 86.4°: 66/6/2، أي أن التدريج يتكرر كل طائرتين. يستخدم ووكر تدويناً مشابهاً للنجوم والدلتا، الأمر الذي قد يكون محيراً.

يشار إلى هذه المجموعات من المدارات الدائرية على ارتفاع ثابت أحياناً باسم الغلافات المدارية.

قائمة كوكبات السواتل

كوكبات السواتل الملاحية

مقال رئيسي: الملاحة الساتلية
كوكبات السواتل المستخدمة في الملاحة
الاسم المشغل السواتل والمدارات
(أحدث تصميم باستثناء قطع الغيار) 		مدى التغطية الخدمات الحالة سنوات الخدمة
نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) USSF 24 من 6 مستويات بسرعة 20.180 كم (55 درجة MEO) عالمي ملاحة جاهز للعمل 1993–الحاضر
گلوناس وكالة الفضاء الاتحادية الروسية 24 في 3 مستويات عند 19130 كم (64°8' MEO) عالمي ملاحة جاهز للعمل 1995–الحاضر
گاليليو GSA، ESA 24 في 3 مستويات عند 23222 كم (56° MEO) عالمي ملاحة جاهز للعمل 2019–الحاضر
بـِيْ‌دو CNSA
  • 3 ثابتة بالنسبة للأرض عند 35786 كم (GEO)
  • 3 في 3 مستويات عند 35786 كم (55 درجة GSO)
  • 24 في 3 مستويات على ارتفاع 21150 كم (55° MEO)
 عالمي ملاحة جاهز للعمل
  • 2012-الحاضر، آسيا
  • 2018-الحاضر، عالمياً
NAVIC ISRO
  • 3 ثابت بالنسبة للأرض عند 35786 كم (GEO)
  • 4 في مستويين عند 250-24000 كم (29° GSO)
 إقليمي ملاحة جاهز للعمل 2018–الحاضر
QZSS JAXA
  • 1 ثابت بالنسبة للأرض عند 35786 كم (GEO)
  • 3 في 3 مستويات عند 32600 - 39000 (43° GSO)
 إقليمي ملاحة جاهز للعمل 2018–الحاضر

كوكبات سواتل الاتصالات

انظر أيضاً: ساتل اتصالات and تصنيف:كوكبات سواتل اتصالات

البث

المراقبة

الاتصال ثنائي الاتجاه

كوكبات السواتل للاتصالات التشغيلية
الاسم المشغل تصميم الكوكبة التغطية التردد الخدمات
شبكة المنطقة العالمية ذات النطاق العريض (BGAN) Inmarsat 3 السواتل الثابتة بالنسبة إلى الأرض 82°S to 82°N خدمة الإنترنت
گلوبل إكسپرس (GX) إنمارسات السواتل الثابتة بالنسبة إلى الأرض حزمة-Ka خدمة الإنترنت
الشبكة الأوروبية للطيران (EAN) إنمارسات ساتل واحد ثابت بالنسبة إلى الأرض إقليمية حزمة-S خدمة الإنترنت في الطيران
Globalstar Globalstar 48 عند 1400 km, 52° (8 مستويات)[7] 70°S إلى 70°N[7] الوصول إلى الإنترنت، الاتصال الهاتفي الساتلي
إريديوم NEXT إريديوم 66 عند 780 km, 86.4° (6 مستويات) عالمية الوصول إلى الإنترنت، الاتصال الهاتفي الساتلي
O3b SES S.A. 20 عند 8,062 km, 0° 0 (مدار استوائي دائري) 45°S إلى 45°N حزمة-Ka خدمة الإنترنت
أوربكوم أوربكوم 17 عند 750 km, 52° (OG2) 65°S إلى 65°N "اتصالات IoT (إنترنت الأشياء) و M2M "، AIS
نظام اتصالات ساتلية دفاعي (DSCS) 4th Space Operations Squadron الاتصالات العسكرية
نظام ساتكوم العالمي واسع النطاق (WGS) 4th Space Operations Squadron 10 سواتل مستقرة بالنسبة إلى الأرض الاتصالات العسكرية
ڤياسات شركة ڤياسات 4 سواتل ثابتة بالنسبة للأرض متفاوتة خدمة الإنترنت
يوتلسات يوتلسات 20 ساتلاً ثابتاً بالنسبة للأرض تجارية
الثريا (شركة اتصالات) الثريا (شركة اتصالات) 2 من السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض EMEA آسيا الوصول إلى الإنترنت، الاتصال الهاتفي الساتلي
ستارلنك سپيس‌إكس المدار الأرضي المنخفض في عدة أجسام مدارية
  • ~1000 ساتل عند 550 km (Feb 2021)
  • 12000 ساتل عند ~350–550 km (مُخطط له)
  • 44°S إلى 52°N (Feb 2021)
  • عالمية (مُخطط له)
  • Ku (12–18 GHz)
  • Ka (26.5–40 GHz)
 خدمة الإنترنت[8][9][10]

اقتُرح بعض الأنظمة ولكن لم تُنجز أبداً:

تصميمات كوكبة السواتل للاتصالات المهملة
الاسم المشغل تصميم الكوكبة التردد الخدمات الحالة
سلستري موتورولا 63 ساتل عند 1400 km, 48° (7 مستويات) Ka-band (20/30 GHz) خدمات الإنترنت ذات النطاق العريض ذات تأخير زمني منخفض أُهملت في مايو 1998
تلدسك تلدسك
  • 840 ساتل عند 700 km, 98.2° (21 مستوى) [صُمم 1994]
  • 288 ساتل عند 1400 km, 98.2° (12 مستوى) [صُمم 1997]
 Ka-band (20/30 GHz) خدمة إنترنت عالمية 100 Mbit/s رفع، 720 Mbit/s استقبال أُهملت في 2002

نظم أخرى مقترحة أو قيد التطوير حالياً:

Satellite internet constellation مقترحة[11]
الكوكبة المُصنّع العدد الوزن Unveil. Avail. الارتفاع العرض الحزمة وصلات
Inter-sat.
بوينگ Boeing Satellite 1,396–2,956 {{N/A}} 2016 {{N/A}}
  • 1,200 km
  • 745 mi
 حزمة واسعة النطاق ڤي (40–75 GHz) None [12][13]
ليوسات تالس آلنيا 78–108
  • 1,250 kg
  • 2,755 lb
 2015 2022
  • 1,400 km
  • 895 mi
 زيادات 100 Mbit/s Ka (26.5–40 GHz) Optical[14]
ون‌وب، كوكبة سواتل ون‌وب وإيرباص JV 882–1980[15]
  • 145 kg
  • 320 lb
 2015 2020[16]
  • 1,200 km
  • 745 mi
 يصل إلى 595 Mbit/s[16] مع 32 ms latency[17]
  • Ku (12–18 GHz)
  • Ka (26.5–40 GHz)
 None [18][19]
O3b mPOWER, (SES S.A.) بوينگ 11 1700 kg 2017 2021
  • 8,000 km
  • 4,970 mi
  • 50 Mbit/s – 10 Gbit/s، كل مستخدم[20][21]
  • 45°S إلى 45°N
 Ka (26.5–40 GHz) None
تِلي‌سات LEO
117–512[22] {{N/A}} 2016 2021 1,000–1,248 km
621–775 mi 		ألياف بصرية كالكابلات Ka (26.5–40 GHz) Optical[23][24]
هونگ‌يون[25] CASIC 156 2017 2022 160–2,000 km
99–1,243 mi
Hongyan[26] CASC 320-864[27] 2017 2023 1,100–1,175 km
684–730 mi
مشروع كويپر أمازون 3236 2019 590–630 km
370–390 mi 		56°S إلى 56°N[28]
  1. ^ first two prototypes
التطوير


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

كوكبات السواتل لمراقبة ورصد الأرض

انظر أيضاً: List of Earth observation satellites

انظر أيضاً

ملاحظات

المراجع

  1. ^ "On the increasing number of satellite constellations". www.eso.org (in الإنجليزية). Retrieved 10 June 2019.
  2. ^ LEO constellations and tracking challenges Satellite Evolution Group, September 2017, Accessed 26 March 2021
  3. ^ Real-Time Latency: Rethinking Remote Networks Telesat, February 2020, Accessed 26 March 2021
  4. ^ J. G. Walker, Satellite constellations, Journal of the British Interplanetary Society, vol. 37, pp. 559-571, 1984
  5. ^ A. H. Ballard, Rosette Constellations of Earth Satellites, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 16 No. 5, Sep. 1980.
  6. ^ J. G. Walker, Comments on "Rosette constellations of earth satellites", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 18 no. 4, pp. 723-724, November 1982.
  7. ^ أ ب "Globalstar satellites". www.n2yo.com. Retrieved 2019-11-22.
  8. ^ "This is how Elon Musk plans to use SpaceX to give internet to everyone". CNET (in الإنجليزية). 21 February 2018.
  9. ^ "SpaceX Set to Launch 2 Starlink Satellites to Test Gigabit Broadband". ISPreview. 14 February 2018. Retrieved 10 January 2019.
  10. ^ Sep 2020, Michael Kan 9; P.m, 8:04 (2020-09-09). "SpaceX's Satellite Internet Service Latency Comes in Under 20 Milliseconds". PCMag UK (in الإنجليزية البريطانية). Retrieved 2020-10-23. {{cite web}}: |first2= has numeric name (help)CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  11. ^ Thierry Dubois (Dec 19, 2017). "Eight Satellite Constellations Promising Internet Service From Space". Aviation Week & Space Technology.
  12. ^ The Boeing Company (June 22, 2016). "SAT-LOA-20160622-00058". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  13. ^ The Boeing Company (June 22, 2016). "SAT-LOA-20161115-00109". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  14. ^ LeoSat Enterprises. "A NEW TYPE OF SATELLITE CONSTELLATION". Retrieved February 23, 2018.
  15. ^ "OneWeb asks FCC to authorize 1,200 more satellites". SpaceNews. 2018-03-20. Retrieved 2018-03-23.
  16. ^ أ ب "OneWeb hardware finally coming together". SpaceNews. 3 October 2017. Retrieved 21 October 2018.
  17. ^ Brodkin, Jon (2019-07-17). "OneWeb's low-Earth satellites hit 400Mbps and 32ms latency in new test". Ars Technica (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2020-10-23.
  18. ^ WorldVu Satellites Limited (April 28, 2016). "ONEWEB NON-GEOSTATIONARY SATELLITE SYSTEM - ATTACHMENT A". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  19. ^ WorldVu Satellites Limited (April 28, 2016). "SAT-LOI-20160428-00041". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  20. ^ "Boeing to Build Four Additional 702X Satellites for SES's O3b mPOWER Fleet" (Press release). Boeing. 7 August 2020. Retrieved 29 March 2021.
  21. ^ SES building a 10-terabit O3b mPower constellation, SpaceNews, 11 September 2017, Accessed 29 March 2021
  22. ^ "Telesat says ideal LEO constellation is 292 satellites, but could be 512". SpaceNews. 11 September 2018. Retrieved 10 January 2019.
  23. ^ Telesat Canada (August 24, 2017). "Telesat Technical Narrative". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  24. ^ Telesat Canada (August 24, 2017). "SAT-PDR-20170301-00023". FCC Space Station Applications. Retrieved February 23, 2018.
  25. ^ Zhao, Lei (5 March 2018). "Satellite will test plan for communications network". China Daily. Retrieved 20 December 2018.
  26. ^ Jones, Andrew (13 November 2018). "China to launch first Hongyan LEO communications constellation satellite soon". GBTimes. Retrieved 20 December 2018.
  27. ^ @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. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameter: |dead-url= (help)CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  28. ^ Porter, Jon (2019-04-04). "Amazon will launch thousands of satellites to provide internet around the world". The Verge (in الإنجليزية). Retrieved 2019-11-17.
  29. ^ "Boeing wants to help OneWeb satellite plans". Advanced Television. 2017-12-17. Retrieved 2018-10-21.
  30. ^ "LeoSat, absent investors, shuts down". {{cite magazine}}: Cite magazine requires |magazine= (help)
  31. ^ "OneWeb increases mega-constellation to 74 satellites". 2020-03-21. Retrieved 2020-04-07.
  32. ^ "Coronavirus: OneWeb blames pandemic for collapse". 2020-03-30. Retrieved 2020-04-07.
  33. ^ "Voluntary Petition for Non-Individuals Filing for Bankruptcy" (PDF). Omni Agent Solutions. 2020-03-27. Retrieved 2020-04-07.
  34. ^ Samantha Mathewson (6 November 2020). "SpaceX opens Starlink satellite internet to public beta testers: report".
  35. ^ SES S.A. "Annual Report 2020" (PDF). Retrieved 29 March 2021.
  36. ^ Barbosa, Rui C. (21 December 2018). "Chinese Long March 11 launches with the first Hongyun satellite". NASASpaceFlight.com. Retrieved 24 December 2018.
  37. ^ Barbosa, Rui (29 December 2018). "Long March 2D concludes 2018 campaign with Hongyan-1 launch". NASASpaceFlight.com. Retrieved 29 December 2018.
  38. ^ @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. {{cite web}}: Cite has empty unknown parameter: |dead-url= (help)

وصلات خارجية

أدوات محاكاة كوكبة السواتل:

للمزيد من المعلومات:

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=كوكبة_سواتل&oldid=2380271"