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地球中低轨道通信卫星星座概览——O3b星座系统

2019-06-22

  2841财神一码-财神一肖一码目前,O3b公司规划运用已有的16颗MEO卫星供应南北纬50°的宽带笼盖。

  后续22颗O3b星座第二代卫星蕴涵12颗O3bN卫星(与赤道平面仍旧零度倾角)和10颗O3bI卫星(与赤道平面仍旧70度倾角)。第二代卫星将采用更优秀的卫星平台身手,如应用全电促进身手;每颗卫星发射重量估计约1200kg,比第一代卫星重500kg;卫星轨道高度褂讪,但将新引入倾斜轨道,以达成近乎环球笼盖。

  O3b编制采用双天线编制来达成用户终端方在分别波束和分别卫星之间的切换,即先相连后断开的方法,全部流程如下图所示。

  此中,O3bN卫星将应用V频段,上行频率为47.5~50.2GHz和50.4~51.4GHz,下行频率为37.5~42.5GHz,如下图所示为O3bN正在V频段的频率筹备。一齐做事阶段中,TT&C操作将正在Ka频段中已毕。因为O3bN卫星应用数字信道化器,信道带宽正在RHCP和LHCP时从卫星到地面宗旨正在37.5~42.5GHz间转移,从地面到卫星宗旨正在47.2~50.2GHz以及50.4~51.4GHz间转移。

  2017年,SES公司收购O3b公司后,由波音卫星编制公司(BSS)研制22颗O3b星座第二代卫星(O3b mPower),估计第二代卫星将于2020年此后起初发射铺排,努力于通过卫星星座达成环球相连。O3b第二代星座具有范畴可变材干,初期将由7颗高通量中轨卫星组网,设3万个宽带互联网办事点波束,通讯总容量将达10Tb/s。通过此次收购,O3b星座可能融入SES的空间编制舰队,由此达成GEO与MEO统一的办事体例,来供应更有针对性的收集接入。

  O3b星座的前12颗第一代卫星均位于赤道上空、8062公里、险些零倾角的MEO轨道上,笼盖区仅正在南北纬45°之间,仙逝了对中高纬度的笼盖,真正的吻合了其名称“别的30亿人”,为处于赤道的许众数字界限题目紧张的地域带去了收集的接入。2014年9月1日,O3b公司正式正在宁靖洋、非洲、中东和亚洲地域供应贸易办事,政府机构和美邦军方是此中心用户。2018年3月新发射的4颗第一代卫星已于5月17日加入应用,使O3b卫星编队总容量加添38%,将笼盖区扩展到南北纬50°之间,可为南北纬50°~62°界限内的地域供应有限的办事。

  O3bMaritime采用了优秀的自平稳跟踪天线、高速模子等身手,为逛轮和超等逛艇供应高速通讯办事。O3b公司供应端到端的处置式办事,蕴涵信合站筑造、船载筑造、站址勘测、装配和铺排等等。其余,O3b公司的协作伙伴还可供应全天时、全天候的监控和庇护办事。

  星上筑设12个65W行波管放大器,做事带宽216MHz,对地面装备12副指向可控的蝶形天线,每副天线个波束为用户波束,别的2个波束为信合站波束,每副天线°,跟踪地面固定位子,波束笼盖直径为700公里,可笼盖南北纬45度以内的地球外外。每副天线采用圆极化方法,通过极化复用方法(左旋圆极化和右旋圆极化)达成做事频带2×216MHz,音讯速度高达2×800Mb/s。O3b星座编制的端到端时延约为150ms,当正在链途上采用TCP/IP公约传输音讯时,单条TCP相连的速率可能到达2.1Mb/s。

  2016年11月,O3b公司向美邦联邦通信委员会(FCC)提出申请,规划加添新的卫星进入美邦商场运营。原委点窜并增添了V频段(50-75GHz)申请后,2017年11月,O3b公司向FCC提出新的申请,规划发射30颗新的MEO卫星进入美邦商场运营。

  O3b第二代卫星的卫星掌管中央位于卢森堡的贝茨众夫,备用步骤位于美邦弗吉尼亚州的马纳萨斯。收集运转掌管中央位于马纳萨斯,其备用步骤位于贝茨众夫。这些掌管中央和遥测、跟踪和指示(TT&C)地面站应用租用的地面线途或安然的Internet虚拟专网相连。

  2018年6月8日,FCC准许O3b运用26颗新增卫星正在美出卖卫星连通办事的乞请。新获授权将使O3b公司也许运营共计42颗中轨卫星。这些新增卫星将会兼用倾斜和赤道轨道,把O3b星座笼盖界限从目前的南北纬50度之间扩展到地球南北极,成为一个环球性编制。

  O3b针对海事商场特意推出了波束跟踪办事,正在船舶寻常的航行途径b卫星自愿仍旧跟踪,并确保船舶位于波束的中央。均匀每隔两小时,船舶向O3b星座呈文其精度和纬度的更新数据。即使船舶偶尔更动航路,跟踪的波束也应时举行更动。

  O3b公司为第一代星座申请的频率资源为上行链途27.6~28.4GHz和28.6~29.1GHz,下行链途17.8~18.6GHz和18.8~19.3GHz,数据通讯与测控采用统一频段。为了填塞运用频谱资源,达成最大的编制容量,每一段频率都举行了频率复用。

  )规避对GEO卫星编制发生影响为了避免对GEO编制发生影响,O3b编制也选用了主动的波束避让。从而最大水平的达成对现有和异日频段资源的应用。

  正在平台方面,电源分编制采用三结砷化镓太阳能电池和100Ah锂离子蓄电池;构造机构分编制采用铝管行动维持构造、铝制蜂窝板行动面板;促进分编制采用肼行动燃料,贮箱容量154kg,装备8个1N推力器。正在有用载荷方面,卫星采用弯管式透后转发体系,做事正在Ka频段,上行频段界限为27.6~28.4GHz和28.6~29.1GHz,下行频段界限为17.8~18.6GHz和18.8~19.3GHz。

  O3b第一代星座编制将地面分为7个区域,每个区域10个用户波束,由12颗星组成的卫星星座总用户波束数为70。

  正在卫星有用载荷方面,O3b第二代卫星具有聪明的波束造成材干,可及时达成每颗卫星横跨4000个波束的造成、调剂、途由和切换,以顺应任何地方的带宽须要,本能将比第一代卫星显然普及。

  ✔ O3bGoverment,面向美邦邦防部、邦防音讯编制局,以及美邦的友邦政府机构和非政府机构供应宽带办事。

  ✔ O3bTrunck,为地面电信运营商供应干线bCell,为地面无线收集运营商供应蜂窝网数据回程传输办事;

  O3b星座编制由O3b收集互联网接入办事公司开辟,该公司是Greg Wyler于2007年说合众家大型公司和银行开发,努力于为宇宙上音讯落伍地域(要紧口舌洲、亚洲和南美等)的“其他30亿人”供应高速通讯相连。其计划和观点提出后,获得了SES、Google等至公司的声援,并于2010岁暮获得了全额资助,至此O3b星座编制的要紧办事对象成为互联网办事供应商、电信办事供应商、大型企业、政府机构和军方用户等。

  O3b星座采用的MEO轨道固然不是同步轨道无法做到相对地面的静止,动态性相较于LEO编制却要低许众,是以可能避免过于丰富的编制与经常的切换。O3b的卫星也通过相对大略的卫星打算,低重了卫星的本钱,却可能供应横跨1Gbps的相连速度。

  O3b星座无星间链途,是以及时通讯央浼正在环球众个住址布设地面站。目前,O3b编制一经正在环球9个住址铺排了地面信合站,分辨是夏威夷,美邦西南部、秘鲁、巴西、葡萄牙、希腊、中东、澳大利亚西部、澳大利亚东南部。测控站与片面信合站重叠,比方,美邦本土、澳大利亚、希腊、秘鲁等地的信合站与测控站是合二为一的。地面信合站和测控站分散详睹“开展进程”章节中的“O3b卫星编制地面笼盖界限图”。

  O3b星座的第一代卫星由泰雷兹·阿莱尼亚空间公司(TAS)承研,从2013年起初发射铺排,每4颗卫星一组发射,8颗卫星一个编队运转,至今已发射4组次(分辨为2013年6月25日、2014年7月10日、2014年12月18日和2018年3月9日),正在轨卫星已有16颗。遵循简氏防务报道,前12颗卫星的研制和发射总本钱约为12亿美元,O3b公司于2015年再次融资4.6亿美元用于添置8颗卫星,规划将第一代星座扩展至20颗卫星。

  2013年首批4颗卫星发射入轨后,供电分编制和频率爆发器单位崭露阻碍,导致卫星正在10年寿命期内办事降级。为此,O3b公司申请了3.18亿美元的索赔。目前,O3b将此中2颗卫星设为待命形式,用作正在轨备份。

  O3b星座编制的生意行使涉及骨干网、地面搬动网干线、能源、海事和政府通讯等几大周围,编制分辨针对分别的行使周围供应分别的速度和办事。比方,针对政府通讯可能供应保密线途;针对地面搬动网干线可能供应基站间通讯生意;正在能源周围可能运用其低时延特色达成少许及时性央浼较高的音视频通讯等生意,也可能供应大宗带宽用于长途资产监控,还能刷新边远及海上油气田做事职员的业余生存;海事行使要紧针对逛轮用户,可认为游客供应近似于陆地宽带的用户体验,贯通运转种种社交软件、视频通讯软件。

  O3b第一代卫星均运转正在一致的轨道面上,即8060×8072km高度、0.03°倾角的赤道上空MEO轨道。轨道周期为287.92分钟,要紧笼盖地面南北纬45°之间的区域。全豹星座并未对卫星数目举行控制,日常选用8颗星一组的形式,可能按需加添卫星数目,达成正在轨容量扩展。

  O3b星座编制是环球第一个获胜加入贸易运营的中地球轨道(MEO)卫星通讯收集,运用Ka频段卫星通讯身手,供应具备光纤传输速率的卫星通讯骨干网,要紧面向地面网接入受限的百般运营商或集团客户供应高速、宽带、低本钱、低时延的互联网和搬动通讯办事。

  第一代卫星由TAS公司研制,采用“寿命拉长平台”(ELiTe),单星发射质料约700kg,功率1575W、打算寿命约10年。ELiTe平台是TAS公司面向中低轨小型卫星星座推出的主打平台,普及行使于环球星第二代、铱星下一代等卫星星座,据报道,基于该平台研制的低轨卫星的数目横跨110颗。

  O3b定位于骨干节点之间的高速传输,办事的用户相对有限。行动宽带通讯卫星星座,其终端为外率的、成熟的VSAT终端,可能装配正在舰船和固定筑立物上。下面以海事终端为例先容其终端的合联目标。

  O3bI卫星运转于轨道高度亦为8062公里、倾斜角度为70度的两个圆形轨道面上,升交点赤经为0到180度。O3bI卫星将正在每24小时中起码有75%的年光笼盖北纬70度到南纬55度间地域,还将接连笼盖美邦50个州、波众黎各以及美属维京群岛。异日将正在较高纬度装配出格的网合步骤,以声援纬度更高地域的用户。与O3bN卫星犹如,O3bI卫星也能供应宽带通讯材干,声援海上、航空、搬动回传、IP干线和搀和IP通讯。

  O3bN卫星将运转于赤道平面轨道,轨道高度8062公里,应用Ka和V频段,使每颗卫星的容量是第一代卫星的10倍以上,具有供应卫星宽带通讯的材干,声援海上、航空、搬动回传、IP干线和搀和IP通讯。用户终端将位于北纬63度到南纬63度之间,平时由具有最佳视角(仰角)的活动卫星供应办事。

  目前,O3b公司正正在主动扩张海事卫星通讯办事,美邦皇家加勒比逛轮公司旗下的海上绿洲号和海上诱惑号一经装配了O3b的卫星通讯终端,编制测试最高单艘逛轮的速度到达700Mbit/s,时延仅为140ms独揽,达成了其所扬言的“光纤的速率、卫星的笼盖”。