Геостационарная орбита
Орбиты, на которых размещаются спутниковые ретрансляторы, подразделяют на три класса:
- экваториальные(1);
- наклонные(2);
- полярные(3).
Важной разновидностью экваториальной орбиты является геостационарная орбита, на которой спутник вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости Земли, в направлении, совпадающем с направлением вращения Земли. Очевидным преимуществом геостационарной орбиты является то, что приемник в зоне обслуживания «видит» спутник постоянно.
Геостационарная орбита определяется с помощью простого математического соотношения: угловая скорость перемещения спутника равна угловой скорости вращения Земли. При всей простоте это соотношение выполняется для единственной траектории, которая «висит» на расстоянии немногим менее 36000 км над экватором. На геостационарной орбите спутник неподвижен для наблюдателя, находящегося на Земле. В этом главное преимущество геостационарной орбиты. Поэтому неподвижными являются и антенны, нацеленные на эти спутники. Чем выше широта места, тем хуже спутник обслуживает расположенных там абонентов. Приполярные области – это, в сущности, зоны молчания.
На геостационарной орбите определено на сегодня около 425 точек стояния спутников. Угловые расстояния между этими точками различны и лежат в довольно широком интервале 0,1...7 град. В каждой точке может находится несколько спутников – даже более 10. Взаимные помехи между спутниками, находящимися в одной точке стояния, исключаются частотным разносом их рабочих каналов и различием зон обслуживания.
Однако, геостационарная орбита одна, и все спутники вывести на неё невозможно. Большая высота геостационарной орбиты является недостатком, так как требуется много средтсв для вывода спутника на орбиту. Кроме того, спутник на геостационарной орбите неспособен обслуживать земные станции в приполярной области.
Наклонная орбита позволяет решить эти проблемы, однако, из-за перемещения спутника относительно наземного наблюдателя необходимо запускать не меньше трех спутников на одну орбиту, чтобы обеспечить круглосуточный доступ к связи. И чтобы пользователь мог без перерывов смотреть телевизор, удобно расположившись на диване.
Полярная орбита — предельный случай наклонной (с наклонением 90?).
При использовании наклонных орбит земные станции оборудуются системами слежения, осуществляющими наведение антенны на спутник. Станции, работающие со спутниками, находящимися на геостационарной орбите, как правило, также оборудуются такими системами, чтобы компенсировать отклонение от идеальной геостационарной орбиты. Исключение составляют небольшие спутниковые тарелки, используемые для приема спутникового телевидения: их диаграмма направленности достаточно широкая, поэтому они не чувствуют колебаний спутника возле идеальной точки.
