Введение

Группа искусственных спутников, работающих совместно как единая система.

Созвездие спутников – это группа искусственных спутников, работающих совместно как единая система. В отличие от отдельного спутника, созвездие способно обеспечивать постоянное глобальное или почти глобальное покрытие, гарантируя, что в любой момент времени в любой точке Земли виден хотя бы один спутник. Спутники обычно располагаются группами на дополняющих друг друга орбитальных плоскостях и подключаются к глобально распределённым наземным станциям. Они также могут использовать связь между спутниками.

Обзор

Спутники на средней орбите Земли (MEO) и на низкой орбите Земли (LEO) часто развертываются в спутниковых группировках, поскольку область покрытия, обеспечиваемая одним спутником, охватывает лишь небольшую территорию, которая перемещается по мере движения спутника с высокой угловой скоростью, необходимой для поддержания его орбиты. Для обеспечения непрерывного покрытия определенной области требуется большое количество спутников MEO или LEO. Это отличается от геостационарных спутников, где один спутник, находящийся на гораздо большей высоте и движущийся с той же угловой скоростью, что и вращение поверхности Земли, обеспечивает постоянное покрытие обширной территории. Для некоторых приложений, особенно в области цифровой связи, меньшая высота спутниковых группировок MEO и LEO предоставляет преимущества по сравнению с геостационарными спутниками, такие как меньшие потери сигнала (что снижает требования к мощности и затраты) и задержку. Время задержки распространения сигнала при передаче интернет-протокола в обе стороны через геостационарный спутник может превышать 600 мс, но составлять всего 125 мс для спутника MEO или 30 мс для системы LEO. Примеры спутниковых группировок включают в себя глобальную систему позиционирования (GPS), группировки Galileo и ГЛОНАСС для навигации и геодезии на MEO, системы спутниковой телефонии Iridium и Globalstar, а также службу обмена сообщениями Orbcomm на LEO, группировку Disaster Monitoring Constellation и RapidEye для дистанционного зондирования на солнечно-синхронной орбите LEO, российские коммуникационные группировки "Молния" и "Тундра" на высокоэллиптических орбитах, а также строящиеся группировки спутникового широкополосного доступа Starlink и OneWeb на LEO и функционирующую группировку O3b на MEO.

Орбитальная оболочка

В космических полетах орбитальная оболочка — это набор искусственных спутников, находящихся на круговых орбитах на определенной фиксированной высоте. При проектировании группировок спутников орбитальной оболочкой обычно называют совокупность круговых орбит с одинаковой высотой и, зачастую, орбинальным наклоном, равномерно распределенных по небесной долготе (и средней аномалии). При достаточно большом наклоне и высоте орбитальная оболочка охватывает все небесное тело, вокруг которого осуществляется вращение. В иных случаях покрытие простирается до определенной максимальной широты. Многие существующие группировки спутников обычно используют одну орбитальную оболочку. Предложены новые крупные мегаконстелляции, состоящие из нескольких орбитальных оболочек.