Berekenen van de vereiste satellietconstellatie voor wereldwijde navigatiedekking

Wereldwijde navigatiesystemen vertrouwen op satellietconstellaties om accurate plaatsbepalingsinformatie wereldwijd te verstrekken. Het bepalen van het aantal satellieten dat nodig is omvat het begrijpen van dekkingseisen, satellietbanen en systeemontwerpparameters. Dit artikel legt de belangrijkste factoren uit die betrokken zijn bij het berekenen van de noodzakelijke satellietconstellatie voor een uitgebreide wereldwijde dekking.

Dekkingseisen

Het primaire doel is om ervoor te zorgen dat op elk punt op Aarde een minimum aantal satellieten zichtbaar zijn om betrouwbare positiegegevens te leveren. Typisch, systemen streven naar ten minste vier satellieten om nauwkeurige driedimensionale positionering en timing mogelijk te maken. De dekkingsvereisten zijn afhankelijk van de gewenste nauwkeurigheid, systeem redundantie en beschikbaarheid van de dienst.

Selectie van satellietbaan

Satellietbanen beïnvloeden de dekking aanzienlijk. Low Earth Orbit (LEO) satellieten zijn dichter bij de Aarde, waardoor hogere nauwkeurigheid wordt geboden maar er meer satellieten nodig zijn voor wereldwijde dekking. Medium Earth Orbit (MEO) en Geostationary Orbit (GEO) satellieten bestrijken grotere gebieden met minder eenheden, maar kunnen beperkingen hebben in signaallatentie en dekking op hogere breedtegraden. De keuze van baan beïnvloedt het totale aantal satellieten dat nodig is.

Berekening van het aantal satellieten

Berekeningen omvatten modelleren satellietdekking zones, orbital parameters, en Aarde's oppervlak. Een gemeenschappelijke aanpak maakt gebruik van dekking geometrie om het minimum aantal satellieten die nodig zijn om continue zichtbaarheid te garanderen te bepalen. Factoren zoals satelliethoogte, gezichtsveld, en de rotatie van de Aarde zijn opgenomen in deze modellen.