Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2023

П римеры развертывания орбитальных группировок С истема Iridium Орбитальная группировка системы подвижной спутниковой связи Iridium содержит шесть плоскостей по 11 спутников в каждой плоско- сти. Угол между плоскостями вы- держивается равным 31,6 град. Высота орбиты составляет около 780 км, наклонение 86,4 град. Раз- вертывание системы первого этапа состоялось в 90-е гг., развертыва- ние системы второго этапа прошло в период с 2017 по 2019 г. Нужно отметить, что каждый за- пуск имел определенные отличия, но общий подход был таким: груп- повым запуском 10 КА выводились на высоту 620 км. Далее путем коррекции высоты и частично на- клонения орбиты спутники разво- дились по “своим” плоскостям (их число доходило до четырех) на ор- биты высотой 750 и 780 км. В качестве примера на рис. 3 пред- ставлены графики изменения ос- новных параметров орбиты груп- пировки в составе 10 КА, запущен- ных 25.06.2017 (международный номер запуска 2017–039). На рис. 3а представлены графики изменения ДВУ плоскостей орбит всех десяти КА. Из рисунка видно, что плоскости орбит спут- ников, изначально совпадавшие, после изменения высоты положе- ния (рис. 3б) стали расходиться по долготе восходящего узла из-за разной скорости дрейфа. При этом для ускорения процесса незначи- тельно (до 1 град.) менялось и на- клонение орбиты (рис. 3в). Время формирования каждой новой плоскости составляло около трех месяцев. Таким образом, время формирования четырех плоскостей составило больше года. Структура финишной ОГ пред- ставлена на рис. 3г. С истема OneWeb Орбитальная группировка спутни- ковой системы широкополосного доступа OneWeb должна включать 18 плоскостей по 36 спутников в каждой плоскости. Высота орбиты составляет около 1220 км, наклоне- ние 87,9 град. Развертывание ОГ системы началось в 2019 г. запус- ком первых шести спутников. За прошедший период (до ноября 2022 г.) было проведено 14 запус- ков. В результате выведено 464 спутника. Однако на рабочей ор- бите находится только чуть более 300 спутников. Большая часть остальных все еще “добирается” до “своих” орбит. Алгоритм выведения спутников OneWeb очень похож на алгоритм выведения в системе Iridium. В частности, группа спутников вы- водится РН сначала на опорную орбиту высотой около 450 км, после чего путем управления высо- той орбиты и наклонением осу- ществляется перевод спутников в заданные плоскости рабочих орбит. В качестве примера рассмотрим групповой запуск десяти спутни- ков, который прошел 14.10.2021 (международный номер 2021–090). На рис. 4а представлены графики изменения ДВУ плоскостей орбит всех 36 КА. Из рисунка видно, что расположенные изначально в одной плоскости спутники были разве- дены по трем плоскостям. Разведе- ние осуществлялось путем достиже- ния различной скорости дрейфа плоскостей КА за счет коррекции высоты (разница в высотах соста- вила до 600 км, см. рис.4б) и, для ускорения процесса, наклонения (до 0,7 град.) орбиты (рис. 4в). Ре- зультирующая структура ОГ пока- зана на рис. 4г. Видно, что в ре- зультате были сформированы три плоскости. Еще четыре спутника ожидают выхода в четвертую плос- кость на высоте около 800 км. Среднее время формирования одной плоскости составило около трех месяцев. Соответственно, че- тыре плоскости могут быть сфор- мированы в течение 10 месяцев. С истема Starlink Орбитальная группировка спутни- ковой системы широкополосного доступа Starlink должна включать в свой состав несколько эшелонов на наклонных орбитах и один эше- лон на солнечно-синхронных орби- тах. Высота рабочих орбит – около 550 км. Наклонение соответ- ствует эшелону. Развертывание ОГ системы нача- лось в 2019 г. групповыми запус- ками по 40…60 спутников. В 2022 г. к ноябрю выполнено 23 групповых запуска. Всего на рабочих орбитах находится около 2900 спутников. 84 Г рупповой запуск спутников OneWeb от 14.10.2021 (2021–090) а) долгота восходящего узла, град. б) высота орбиты в) наклонение орбиты г) результирующая структура ОГ Рис. 4 а) в) г) б)