Satelitska konstelacija Iridium

Posnetek – Iridiumova navzkrižno povezana arhitektura konstelacije LEO zagotavlja več plasti odpornosti in redundance za zagotavljanje vodilne zanesljivosti omrežja v industriji.

Večina nas pozna način delovanja omrežij mobilne telefonije z več medsebojno povezanimi mobilnimi stolpi. Ko se premikate iz ene celice v drugo, sistem samodejno brezhibno preda vaš klic naslednjemu stolpu. Satelitsko omrežje Iridium deluje na približno enak način. Sateliti so stolpi, ki krožijo okoli Zemlje in med preletom nad glavo predajajo klice drug drugemu.

Iridiumovo ozvezdje sestavlja 66 navzkrižno povezanih delujočih satelitov in sedem rezervnih v orbiti. Sateliti delujejo v skoraj krožnih orbitah nizke Zemlje (LEO) približno 780 km (483 milj) nad zemeljsko površino. V vsaki od šestih orbitalnih ravnin je 11 satelitov in njihove orbite se "sekajo" približno nad severnim in južnim polom. Nizko leteči sateliti potujejo s približno 27.000 miljami na uro in obkrožijo Zemljo v približno 100 minutah. Je funkcija zemljepisne širine/dolžine in pokritosti snopa, vendar običajno traja približno osem minut, da satelit prečka nebo od obzorja do obzorja.

Vsak satelit lahko projicira 48 točkovnih žarkov na zemeljsko površino. Velikost vsakega točkovnega žarka je približno 250 milj v premeru, celoten odtis satelita z 48 žarki pa je približno 2800 milj v premeru. Vsi točkovni žarki in satelitski odtisi se prekrivajo. Omrežje velja za zapleteno konstelacijo med seboj povezanih, navzkrižno povezanih satelitov, tako da vsak
satelit se »pogovarja« z drugimi bližnjimi sateliti v sosednjih orbitah. Tako satelitsko omrežje – podobno kot mobilno omrežje – samodejno preda glasovne ali podatkovne komunikacije od enega točkovnega žarka do drugega znotraj satelitskega odtisa in od enega satelita do drugega, ko gredo nad glavo. Klic se posreduje od satelita do satelita okoli ozvezdja, ne da bi se dotaknil tal, dokler se ne prenese na prehodu Iridium in se nato poveže v javno komutirano telekomunikacijsko omrežje (PSTN) za prenos do cilja. In vse to se zgodi v nekaj sekundah. Ta arhitektura je edinstvena za Iridium in zagotavlja inherentne prednosti v zmogljivosti in zanesljivosti v primerjavi z drugimi ponudniki mobilnih satelitskih storitev:

! Veliko število hitro premikajočih se satelitov z več prekrivajočimi se točkovnimi žarki zmanjšuje zgrešene povezave in prekinjene klice, saj je več kot en satelit običajno viden s katerega koli mesta na Zemlji. Satelitska konstelacija LEO omogoča tudi spreminjanje in več kotov gledanja na satelit, tako da bodo težave z vidnim poljem začasne, dokler imate pogled v nebo.

! Če posamezen satelit začasno ni na voljo zaradi tehničnih težav ali načrtovanega vzdrževanja:
a) Izpad bo lokaliziran glede na uporabnika ali regijo.
b) Promet med satelitskimi povezavami (ISL) je mogoče usmeriti znotraj konstelacije, dokler se rezervni ne premakne na svoje mesto.
c) Rezervni zemeljski terminali na Aljaski bodo omogočili ozemljitev prometa na več lokacijah.

! Navzkrižno povezana satelitska arhitektura omogoča Iridiju, da deluje s povečano zanesljivostjo zaradi inherentne mrežne arhitekture, ki vključuje tako nebesno kot zemeljsko infrastrukturo.
Podobno, če ena povezava v tem omrežju odpove, lahko sistem prepozna in se hitro odzove z zagotavljanjem alternativnih poti usmerjanja za komunikacijo do končnih uporabnikov.
!
Sateliti Iridium imajo več plasti redundance podsistema na vozilu za kritične komponente in sistem za odkrivanje napak na vozilu, ki omogoča varno in hitro ublažitev anomalij, ki se lahko pojavijo.

! Sateliti so programabilni, kar zemeljskim inženirjem omogoča nalaganje navodil in programske opreme, kot je potrebno, da ohranijo delovanje satelitov na visoki ravni zmogljivosti in zanesljivosti.

! Rezervne dele v orbiti je mogoče po potrebi hitro prestaviti in aktivirati.

! Nizka zemeljska orbita zagotavlja krajšo prenosno pot z manjšim slabljenjem signala. To omogoča resnično mobilno uporabniško opremo z manjšimi antenami, ki ne potrebujejo mehanske stabilizacije ali ponovnega usmerjanja, da zadrži satelitske signale. Z drugimi besedami, Iridiumove naprave so po svoji velikosti in mobilnosti podobne telefonom.

Če povzamemo, je eden od ključev Iridiumovega zavidljivega rekorda glede zanesljivosti omrežja zasnova samih satelitov in edinstvena navzkrižno povezana konstelacija, ki zagotavlja nenehno premikajočo se kupono nizko letečih satelitov z vidljivostjo čez celotno površino planeta. V našem naslednjem poročilu o zanesljivosti omrežja bomo pogled usmerili z neba na zemeljsko infrastrukturo.