Der BBC-Artikel SpaceX zielt darauf ab, das Internet aus dem Weltraum zu starten, erörtert den SpaceX-Vorschlag für eine dichte Anordnung von über 4.000 LEO-Satelliten für eine globale Internetabdeckung und enthält Links zu SpaceX Non-Geostationary Satellite System Attachment A - Technical Information to Supplement Schedule S .
Die Anfangskonfiguration wird die erste Gruppe von 1.600 aktiven Satelliten (plus Ersatzteilen) auf 32 Orbitalebenen mit jeweils 50 Satelliten sein, alle mit einer Neigung von 53 Grad und einer LEO-Höhe von 1.150 km. Die endgültige Konfiguration fügt vier weitere Sätze von Flugzeugen mit vier weiteren Neigungen und Höhen hinzu, für eine Gesamtsumme von 4.425 aktiven Satelliten (plus Ersatzteile).
Wenn ich das richtig verstehe, soll diese Konfiguration eine globale Abdeckung bieten, sodass jeder Ort auf der Erde zu jeder Zeit mindestens einen Satelliten über 40 Grad Höhe sehen kann.
Meine Frage ist - wie funktioniert die Konfiguration dieser Konstellation eigentlich? Erfüllen diese Neigungen und Höhen ein erwartetes Verhalten für die Knotenpräzession ? Gibt es hier eine elegante Orchestrierung? Es gibt fünf leicht unterschiedliche Höhen, was bedeutet, dass jede Gruppe eine etwas andere Periode haben wird, also denke ich nicht, dass die verschiedenen Gruppen relativ zueinander abgestuft sind, nur innerhalb einer Gruppe oder zumindest innerhalb jeder Ebene jeder Gruppe.
Gibt es fünf verschiedene Höhen nur zur Kollisionsvermeidung - was zwischen Ebenen mit gemischten Neigungen schwieriger ist als zwischen Ebenen mit identischer Neigung (aber unterschiedlichen Knoten)?
F: Wie funktioniert die Konfiguration dieser Konstellation eigentlich? - welche Methode steckt hinter dem Wahnsinn? (idomatisch gesprochen)
Hier sind einige einfache Plots. Ich arbeite an besseren - hoffentlich eine Animation oder eine 2D-Karte mit Bodenspuren.
über x2: Screenshots von SpaceX nicht-geostationäres Satellitensystem Anhang A – Technische Informationen zur Ergänzung von Anhang S .
Die Knotenpräzession spielt für eine Ebene mit Satelliten wie dieser keine Rolle, sie drehen sich im Einklang, sodass die Abdeckung gleich bleibt.
Okay. Warum also die ungewöhnliche Doppelneigungskonstellation? Die Neigung eines Satellitenbandes lässt Sie wissen, auf welchem Breitengrad es am besten funktioniert. Ein 0-Grad-Satellit funktioniert am besten am Äquator, ein 90-Grad-Satellit an den Polen. 53 funktioniert am besten für Kunden um den 40. bis 60. nördlichen oder südlichen Breitengrad.
Um eine vollständige Abdeckung zu erreichen, gibt es zwei Bereiche, die verrutschen können. Zunächst einmal die Stangen, die überhaupt keine Abdeckung erhalten. Eine kleinere Anzahl von Flugzeugen könnte die Pole recht effektiv bedecken.
Der andere ist etwas weniger offensichtlich, aber der Äquator. Über dem Äquator befinden sich 32 Satellitenbänder, die sich zweimal pro Umlaufbahn kreuzen. Im Wesentlichen wird es dann eine Abdeckung für 64 Satelliten gleichzeitig geben. Über den höheren Breitengraden ist die Entfernung um den Globus auf diesem Breitengrad geringer, und daher wird die Dichte höher sein. Eine einzige Konstellation äquatorialer Satelliten wird diese Lücke ziemlich effektiv schließen.
Wenn man sich die Pläne von SpaceX ansieht, gehen sie davon aus, dass die 32-Ebenen-Konstellation für die äquatorialen Regionen ausreicht. Die 3 Neigungen sind 70, 74 und 81 mit jeweils 5, 8 und 6 Ebenen. Meine Vermutung ist, dass der anfängliche Einsatz für den Großteil der Weltbevölkerung gut genug ist, aber sie werden schließlich eine globale Abdeckung haben wollen. Um dies mit möglichst wenig Satelliten zu erreichen, beschlossen sie, die zusätzlichen 19 Flugzeuge hinzuzufügen. Es scheint, dass dies erforderlich ist, weil die FCC vorschreibt, dass die Abdeckung Alaska umfassen muss, um dieses Frequenzband zu verwenden, was die Dinge besonders schwierig macht.
Wenn man dies etwas genauer durchdenkt, scheint es, dass 9 seitliche Grad die Abdeckungsgrenze sind. Da 53 für eine optimale US-Abdeckung gegeben sind, deckt 81 die Pole ab, es müssen zwei spärliche Gruppen von Satelliten vorhanden sein, um den Rest des Gebiets abzudecken. Ich glaube, die beiden wurden ausgewählt, um die Satellitenzahl durch eine Art Simulation zu optimieren.
Beachten Sie auch, dass je höher die Umlaufbahn ist, desto mehr Satelliten befinden sich im Flugzeug. Ich vermute, dass dies dazu dient, einen Teil der Marge auszugleichen, die sonst verloren gegangen wäre.
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