сеть созвездий искусственных спутников Земли
  • Дистанционное зондирование

Спутниковые Группировки: Новые И Существующие Созвездия

В космосе уже находятся тысячи спутниковых группировок, и их количество увеличится в ближайшие годы. Данные со спутниковых созвездий применяют в системе интернета вещей, телекоммуникациях, навигации, мониторинге погоды, дистанционном зондировании Земли, исследованиях космоса и многих других сферах.

Как правило, группировки спутников вращаются вокруг Земли на низкой околоземной орбите, что обеспечивает достаточно высокую скорость передачи сигнала (нисходящей и восходящей линии связи). Краткий временной интервал критически важен при необходимости оперативного реагирования на ситуацию.

Кроме того, развертывание созвездий малогабаритных спутников (до 500 кг), обходится дешевле и происходит быстрее, по сравнению с одиночными космическими аппаратами большого размера.

Что Такое Спутниковая Группировка?

Созвездие (или группировка) искусственных спутников Земли – это сеть идентичных или аналогичных космических аппаратов с одинаковыми задачами и общим управлением. Созвездия спутников сообщаются с наземными станциями, расположенными по всему миру, и иногда связаны между собой. Спутники группировки функционируют как единая система и дополняют друг друга.

Во-первых, единицы созвездия движутся по нескольким, обычно подобным орбитам (орбитальным плоскостям). Такое расположение обеспечивает непрерывное или почти непрерывное покрытие по всему миру.

Во-вторых, отдельные спутники в группировке могут технически охватить в совокупности более обширную территорию, чем одно средство дистанционного зондирования.

Сколько спутников входит в спутниковую группировку? Количество космических аппаратов в созвездии зависит от его предназначения и может насчитывать от нескольких единиц до нескольких тысяч. Самой крупной спутниковой группировкой является Starlink (2146 активных спутников). Примерами наименьших созвездий служат Sentinel-1 и Sentinel-2 – в их составе по два аппарата.

Группировки Спутников На Орбитах GEO, MEO И LEO

В зависимости от высоты орбиты, существует три вида спутниковых созвездий: GEO, MEO и LEO  . Каждый вид имеет свои особенности и сферу применения, давайте их сравним.

схема с тремя орбитами спутниковых группировок

Спутниковые Группировки GEO

Аббревиатура GEO означает геостационарную (или геосинхронную экваториальную) орбиту (ГСО), на которой находятся сотни спутников в настоящее время.

Название геостационарных созвездий объясняется особенностями их движения относительно Земли: они синхронизируются с нашей планетой и таким образом постоянно “висят” над одной и той же точкой. Данное явление происходит потому, что группировки спутников GEO пролетают над экватором, и каждый оборот занимает 24 часа. Как правило, на геостационарной орбите находятся группировки метеорологических спутников. Кроме того, созвездия спутников GEO обеспечивают работу компаний телерадиовещания и провайдеров низкоскоростной связи.

Расположение на высоте 36000 км позволяет каждому отдельному спутнику группировки охватить 40% поверхности Земли. Таким образом, геосинхронное созвездие из трех единиц, расположенных на расстоянии 120 угловых градусов по долготе друг от друга, способно вести наблюдение за всей планетой.

Группировки Спутников MEO

Созвездия на средней околоземной орбите (СОО, англ. MEO) находятся на высоте от 5000 до 20000 км и традиционно служат для навигационных целей. Спутниковые группировки MEO также обеспечивают высокую пропускную способность линий связи в точках нашей планеты, где наземная инфраструктура развита слабо либо отсутствует. Данное свойство особенно актуально в морской и аэрокосмической отрасли и используется для управления офшорными платформами и организации спасательных операций в отдаленных и труднодоступных регионах.

На средней околоземной орбите функционируют спутники Глобальной системы позиционирования (GPS), Galileo, ГЛОНАСС, O3b и других созвездий.

Созвездия Спутников LEO

Созвездия на низкой околоземной орбите (НОО, англ. LEO) составляют самую плотную космическую популяцию и облетают Землю на высоте 500-1200 км. Полученные данные широко используют правительственные органы, а также коммерческие и некоммерческие организации. В основном, низкоорбитальные спутниковые группировки служат в сфере телекоммуникаций и обеспечивают наблюдение за Землей, необходимое при разработке научно-исследовательских проектов, для мониторинга окружающей среды, ликвидации последствий стихийных бедствий, а также обеспечения нужд лесного хозяйства и агросектора.

Такие созвездия имеют круговые или эллиптические орбиты  . Круговые орбиты расположены на одной высоте от поверхности Земли, а эллиптические орбиты имеют свой апогей (высшую точку) и перигей (низшую точку). Спутниковые группировки с круговыми орбитами облетают нашу планету за период от полутора до нескольких часов и обычно проходят почти прямо над географическими полюсами. Движение спутниковых созвездий по эллиптическим орбитам замедляется в точке апогея и ускоряется в точке перигея.

Мегаспутниковые группировки на низкой околоземной орбите принадлежат компаниям Starlink, OneWeb, Iridium, GlobalStar, RapidEye и другим операторам.
Основные характеристики спутниковых группировок
Характеристика GEO MEO LEO
Высота 36000 км 5000 – 20000 км 500 – 1200 км
Охват территории Большой Средний Малый
Скорость нисходящей и восходящей связи (скорость сигнала) Низкая Средняя Высокая
Расстояние между наземными станциями Удаленные Региональные Местные
Антенна Стационарная Двойное слежение Комплексное слежение и наземная сеть
Что такое гибридная спутниковая группировка?
Такое созвездие состоит из спутников, которые движутся по разным орбитам, например, MEO+GEO, LEO+MEO и т. д.

EOSDA LandViewer

Получите бесплатный доступ к историческим спутниковым снимкам с глобальным покрытием, мгновенно их анализируйте и загружайте.

Попробовать сейчас!

Спутниковая Группировка EOS SAT – Первое Созвездие Для Нужд Сельскохозяйственного Сектора

Компания EOS Data Analytics приступила к запуску собственной спутниковой группировки, и первый спутник созвездия EOS SAT уже находится на орбите.

На сегодняшний день группировка EOS SAT является первым в своем роде спутниковым созвездием, специально разработанным для решения преимущественно сельскохозяйственных задач. Однако, полученные с EOS SAT спутниковые снимки также применимы в лесном хозяйстве и других отраслях.

Благодаря точным данным дистанционного зондирования с собственной группировки, компания EOS Data Analytics сможет охватить полный операционный цикл предоставления услуг, начиная сборкой спутников и заканчивая доставкой спутниковой аналитики своим клиентам.

спутниковое созвездие EOS SAT

Характеристики Спутниковой Группировки EOS SAT И Сроки Запуска Аппаратов

Созвездие EOS SAT будет состоять из семи оптических спутников на орбите LEO. Космические аппараты EOS SAT будут синхронизироваться с Солнцем (солнечно-синхронная орбита), а значит, появляться над определенной точкой Земли в одно и то же солнечное время.

Группировка EOS SAT запланирована как система малогабаритных спутников с весом одной единицы около 170 кг. Спутники созвездия EOS SAT будут оснащены тринадцатью уникальными диапазонами для космического мониторинга сельскохозяйственных полей и смогут охватить площадь Земли от 8,6 до 12 миллионов квадратных километров ежедневно.

Оптические сенсоры спутников EOS SAT будут выполнять панхроматические (1,4 м) и мультиспектральные (2,8 м) снимки за половину орбитального периода (по причине отсутствия солнечного освещения в остальное время). Спутниковые группировки SAR, оснащенные радарами с синтезированной апертурой, такие как Sentinel-1, ведут съемку независимо от освещенности. Радарные спутниковые снимки с Sentinel-1 доступны на платформе EOSDA LandViewer.

EOS SAT-1 вышел на орбиту в начале 2023 года, а запуск остальных шести аппаратов состоится в 2023-2024 годах (по три единицы в год). Полный оперативный потенциал созвездия запланировано достигнуть к 2025 году.

Применение Данных Со Спутниковой Группировки EOS SAT

Запуск созвездия EOS SAT не просто позволит компании EOSDA осуществлять спутниковый мониторинг сельскохозяйственных земель, в котором заинтересованы фермеры, страховщики урожая, поставщики ресурсов производства, агробанки, торговые компании и другие представители агросектора. Эксперты компании по научным исследованиям и разработкам выполняют комплексную аналитику с возможными индивидуальными решениями для различных рынков. Наиболее важными данными о состоянии посевов и определяющими их факторами являются:

Благодаря спутниковой группировке EOS SAT, компания EOSDA сможет повысить точность аналитики спутниковых данных для каждой отдельной ниши сельскохозяйственной отрасли. Таким образом, компания EOS Data Analytics сделает свой вклад в решение проблемы поглощения (секвестрации) углерода, а также будет содействовать ответственному потреблению природных ресурсов и развитию устойчивого сельского хозяйства.

Применение аналитики EOSDA позволит сельхозпроизводителям минимизировать свои финансовые потери и получить более здоровый урожай, что частично сократит растущий дефицит продуктов питания на нашей планете.

В целом, на основе данных созвездия спутников EOS SAT, компания EOSDA сможет разработать следующие продукты: спутник как услуга, модель как услуга и продукт как услуга. За более подробной информацией обращайтесь в наш отдел продаж по адресу sales@eosda.com.

Значение Спутниковых Группировок

Первые спутниковые созвездия вышли на орбиту в 1960-х годах, а массовый запуск созвездий начался в 1990-е годы и продолжается по сегодняшний день. Задачи современных спутниковых созвездий разнообразны. Например, спутниковые группировки обеспечивают интернет-связь, почти не уступающую по скорости оптоволоконному соединению. Созвездия спутников также осуществляют многоцелевой мониторинг Земли со съемкой оптимального пространственного разрешения для последующей обработки данных аналитическими платформами на основе искусственного интеллекта.

Пользователи данных ДЗЗ особенно ценят возможность получить четкие ответы на свои вопросы по доступным ценам, а компания EOSDA способна предложить экономически эффективные и надежные решения.

Вам понравилась эта статья?
Спасибо за ваш отзыв!

Об авторе:

Катерина Сергеева Старший научный сотрудник EOS Data Analytics

Катерина Сергеева имеет степень кандидата наук в области информационных технологий и 15-летний опыт работы в сфере дистанционного зондирования. Будучи старшим научным сотрудником EOSDA, она отвечает за разработку технологий спутникового мониторинга и обнаружения изменений рельефа. Катерина является автором более 60 научных работ.

Последние cтатьи

Выращивание Винограда: Как Сажать, Ухаживать И Собирать Урожай
  • Выращивание культур

Выращивание Винограда: Как Сажать, Ухаживать И Собирать Урожай

Традиции сочетаются с современными технологиями посадки и выращивания винограда. Вековая мудрость гарантирует правильную обрезку винограда, а спутники отслеживают стресс лозы и управляют удобрениями.

Выращивание Свеклы: От Посадки Семян до Хранения Урожая
  • Выращивание культур

Выращивание Свеклы: От Посадки Семян до Хранения Урожая

Выбор сорта свеклы и места выращивания – это лишь первый шаг на пути к хорошему урожаю свеклы. На всех этапах выращивания культуры точное земледелие станет незаменимым помощником.

Выращивание Салата: Как Сажать, Ухаживать И Собирать
  • Выращивание культур

Выращивание Салата: Как Сажать, Ухаживать И Собирать

Выращивание салата привлекло внимание фермеров благодаря возможности собирать несколько урожаев в год. Чтобы разнообразить план посевов, салат можно выращивать чередуя с другими культурами.