Geosynchronní satelit - Geosynchronous satellite
Geostacionární družice je družice na geostacionární oběžné dráze s oběžnou dobou stejný jako zemské rotace období. Takový satelit se po každém hvězdném dni vrací do stejné polohy na obloze a během dne vystopuje na obloze dráhu, která je typicky nějakou formou analemma . Zvláštním případem geosynchronního satelitu je geostacionární satelit , který má geostacionární oběžnou dráhu - kruhovou geosynchronní oběžnou dráhu přímo nad zemským rovníkem . Dalším typem geosynchronní oběžné dráhy používané satelity je eliptická oběžná dráha Tundra .
Geostacionární satelity mají jedinečnou vlastnost zůstat trvale fixovány v přesně stejné poloze na obloze při pohledu z jakéhokoli pevného místa na Zemi, což znamená, že pozemní antény je nemusí sledovat, ale mohou zůstat fixované v jednom směru. Takové satelity se často používají ke komunikačním účelům ; geosynchronous síť je komunikační síť založená na komunikaci s nebo přes geostacionární družice.
Definice
Termín geosynchronní označuje oběžnou dobu satelitu, která mu umožňuje rotaci Země („geo-“). Spolu s tímto požadavkem na oběžnou dobu, aby byl geostacionární , musí být satelit umístěn na oběžnou dráhu, která ho umístí do blízkosti rovníku. Díky těmto dvěma požadavkům se satelit při pohledu z povrchu Země objevuje v neměnné oblasti viditelnosti, což umožňuje nepřetržitý provoz z jednoho bodu na zemi. Zvláštní případ geostacionární oběžné dráhy je nejběžnějším typem oběžné dráhy pro komunikační satelity.
Pokud oběžná dráha geosynchronního satelitu není přesně zarovnána s rovníkem Země , je oběžná dráha známá jako šikmá oběžná dráha . Zdá se, že (při pohledu na někoho na zemi) osciluje denně kolem pevného bodu. Jak se úhel mezi oběžnou dráhou a rovníkem zmenšuje, velikost této oscilace se zmenšuje; když oběžná dráha leží zcela na rovníku na kruhové dráze, zůstává satelit vzhledem k zemskému povrchu nehybný - říká se, že je geostacionární .
aplikace
V říjnu 2018 existuje přibližně 446 aktivních geosynchronních satelitů, z nichž některé nejsou funkční.
Zdá se, že geostacionární satelity jsou upevněny na jednom místě nad rovníkem. Přijímací a vysílací antény na Zemi nepotřebují takový satelit sledovat. Tyto antény lze připevnit na místo a jsou mnohem levnější než sledovací antény. Tyto satelity přinesly revoluci do globální komunikace , televizního vysílání a předpovědi počasí a mají řadu důležitých obranných a zpravodajských aplikací.
Jedna nevýhoda geostacionárních satelitů je důsledkem jejich vysoké nadmořské výšky: rádiovým signálům trvá přibližně 0,25 sekundy, než se dostanou a vrátí ze satelitu, což má za následek malé, ale významné zpoždění signálu . Toto zpoždění zvyšuje obtížnost telefonního rozhovoru a snižuje výkon běžných síťových protokolů, jako je TCP/IP , ale nepředstavuje problém s neinteraktivními systémy, jako je satelitní televizní vysílání. Existuje řada proprietárních satelitních datových protokolů, které jsou navrženy tak, aby proxy TCP/IP připojení přes satelitní zpoždění s dlouhým zpožděním-tyto jsou prodávány jako částečné řešení špatného výkonu nativních TCP přes satelitní spojení. TCP předpokládá, že veškerá ztráta je způsobena přetížením, nikoli chybami, a sonduje kapacitu propojení pomocí svého algoritmu „ pomalého startu “ , který odesílá pakety, jakmile je známo, že byly přijaty dřívější pakety. Pomalý start je po dráze pomocí geostacionárního satelitu velmi pomalý. RFC 2488, napsaný v roce 1999, poskytuje několik návrhů k tomuto problému.
Geo-stacionární satelity mají několik výhod:
- Získejte data s vysokým časovým rozlišením.
- Sledování satelitu jeho pozemskými stanicemi je zjednodušeno.
- Satelit vždy ve stejné poloze.
Nevýhodou geostacionárních satelitů je neúplné geografické pokrytí, protože pozemní stanice na výškách vyšších než zhruba 60 stupňů zeměpisné šířky mají potíže se spolehlivým příjmem signálů v nízkých nadmořských výškách. Satelitní paraboly v tak vysokých zeměpisných šířkách by musely být namířeny téměř přímo k obzoru. Signály by musely procházet největším množstvím atmosféry a mohly by být dokonce blokovány topografií země, vegetací nebo budovami. V SSSR bylo pro tento problém vyvinuto praktické řešení s vytvořením speciálních satelitních sítí s nakloněnou dráhou Molniya / Orbita s eliptickými oběžnými dráhami. Podobné eliptické dráhy se používají pro satelity Sirius Radio .
Dějiny
Tento koncept byl poprvé navržen Hermanem Potočnikem v roce 1928 a propagován autorem sci-fi Arthurem C. Clarkem v příspěvku v Wireless World v roce 1945. V práci před příchodem polovodičové elektroniky si Clarke představil trojici velkého prostoru s posádkou stanice uspořádané v trojúhelníku kolem planety. Moderní satelity jsou četné, bez posádky a často nejsou větší než automobily.
Harold Rosen , inženýr společnosti Hughes Aircraft Company, široce známý jako „otec geosynchronního satelitu“ , vynalezl první operační geosynchronní satelit Syncom 2 . Byla vypuštěna na posilovači rakety Delta B z mysu Canaveral 26. července 1963.
První geostacionární komunikační družice byla Syncom 3 , vypuštěná 19. srpna 1964, s nosnou raketou Delta D z mysu Canaveral. Družice, na oběžné dráze přibližně nad mezinárodní datovou linkou , byla použita k televiznímu vysílání letních olympijských her 1964 v Tokiu do USA.
Westar 1 byl prvním americkým domácím a komerčně vypuštěným geostacionárním komunikačním satelitem, který vypustily Western Union a NASA 13. dubna 1974.
Viz také
- Geosynchronní oběžná dráha
- Geostacionární oběžná dráha
- Geostacionární balónový satelit
- Oběžná dráha hřbitova
- Seznam oběžných drah
- Seznam satelitů na geosynchronní oběžné dráze
- Oběžná dráha Molniya
- Oběžná dráha Tundra
- Polární držák - Držák užitečný pro zaměření satelitní antény na geosynchronní satelity
- Satelitní televize
Reference
externí odkazy
- Lyngsat seznam komunikačních satelitů na geostacionární oběžné dráze
- Interaktivní seznam aktivních neaktivních satelitů geosynchronních a orbitálních na NORAD Celestrack