Maailmanlaajuiset navigointijärjestelmät luottavat satelliittien konstellaatioihin, jotta ne tarjoavat tarkkaa paikannustietoa maailmanlaajuisesti. Tarvittavien satelliittien määrän määrittämiseen kuuluu kattavuusvaatimusten, satelliittikiertoradat ja järjestelmäsuunnitteluparametrien ymmärtäminen. Tässä artikkelissa selitetään keskeiset tekijät, jotka liittyvät kattavan maailmanlaajuisen kattavuuden edellyttämän satelliittikonstellaation laskemiseen.

Kattavuusvaatimukset

Ensisijaisena tavoitteena on varmistaa, että missä tahansa vaiheessa Maan pinnalla on näkyvissä vähintään määrä satelliitteja, jotka tarjoavat luotettavia paikannustietoja. Tyypillisesti järjestelmät pyrkivät vähintään neljään satelliittiin, jotta tarkka kolmiulotteinen paikannus ja ajoitus olisivat mahdollisia. Kattavuusvaatimukset riippuvat halutusta tarkkuudesta, järjestelmän residenssistä ja palvelun saatavuudesta.

Satelliittikiertoradan valinta

Satelliitti kiertoradat vaikuttavat merkittävästi kattavuus. Matalan Maan kiertoradan (LEO) satelliitit ovat lähempänä Maata, tarjoaa korkeamman tarkkuuden, mutta vaativat enemmän satelliitteja maailmanlaajuiseen kattavuuteen. Keskipitkän Maan kiertorata (MEO) ja Geostationary Orbit (GEO) satelliitit kattavat suurempia alueita vähemmän yksiköitä, mutta voi olla rajoituksia signaalin latenssi ja kattavuus korkeampi leveysasteilla. Valitsemalla kiertoradan vaikuttaa yhteensä tarvitaan satelliitteja.

Satelliittien lukumäärän laskeminen

Laskelmiin kuuluu satelliittien peittovyöhykkeiden mallintaminen, kiertorataparametrit ja Maan pinta. Yhteinen lähestymistapa käyttää kattavuusgeometriaa määrittääkseen jatkuvan näkyvyyden varmistamiseksi tarvittavien satelliittien vähimmäismäärän. Näihin malleihin sisältyvät muun muassa satelliittikorkeus, näkökenttä ja maapallon kierto.

  • Määritetään halutut kattavuus- ja irtisanomistasot
  • Valitse asianmukaiset satelliittikiertoradan parametrit
  • Satelliittinäköalaan perustuvat kattavuusalueet
  • Laske koko pinnan peittävien satelliittien vähimmäismäärä
  • Satelliittien päällekkäisyyksien ja järjestelmän kestävyyden säätö