有关Starlink卫星互联网项目的所有信息。第17部分。第二代Starlink

我建议你熟悉的星联(SL)先前发布的材料



工程第1部分项目的诞生第2部分SL网络 第3部分:地面复杂 第4部分用户终端 第5部分国家的SL分组和封闭测试的 部分6.客户的Beta测试和服务 第7部分。带宽SL和RDOF程序网络 第8部分。用户终端的安装和包含 第9部分在美国以外的市场中的服务 第10部分SL和五角大楼 第11部分SL和天文学家 第十二部分。空间碎片问题 部分13.卫星网络延迟和接入无线电频谱 部分14.星间的通信链路 服务的一部分15.规则 部分16. SL和天气


Starlink-2.0。第二代系统



在这里,我们将讨论在美国将频率资源用于中低轨道卫星网络的新一轮申请。先前在LJ上发表的部分主要致力于OneWEB和Telesat。建议您开始阅读它,以了解整体情况,今天我们将考虑SpaceX应用程序



SpaceX在美国提交的新FCC档案中要求什么?



首先,该应用程序的独特之处在于,如果OneWEB和Telesat只是简单地扩展其网络(将卫星数量增加5..13倍,而在很大程度上不改变频率范围或轨道,并且几乎不涉及任何细节,这是可取的) ,那么SpaceX有了一个全新的应用程序,而不仅仅是更多的相同卫星。



SpaceX正确地谈论了Gen2(系统的第二代)。



因此,这是带有Starlink-2网络参数的表。





如果您在轨道上想象它,它将看起来像这样:





什么是新的?



1.与第一代不同,Gen2的用户终端不仅可以在Ku(11/14千兆赫)中运行,而且可以在Ka(18/30千兆赫)中运行。同时,第一代用户终端也将与第二代卫星一起工作。



以下是第一代Starlink的频率:







以下是StarLink Gen2的频率:







它有什么作用?提供更多带宽。 Ku频段分为BSS广播卫星服务(电视广播)和FSS固定卫星服务(卫星通信)两部分,总共为10700 MHz至12700 MHz。从卫星到订户的方向总计2000兆赫。在第二代中,Ka频段的1800 MHz将被添加到Ku中的2000 MHz。



2.为了将两倍多的信息从地球“提升”到卫星,SpaceX决定在网关上使用新的E频率范围(从未用于卫星通信)-这是81-86吉赫兹(或相反方向的71-76吉赫兹) )。在这里,对于固定卫星服务(卫星通信),您不能使用Ku中的500 MHz,而是使用5000 MHz的10倍以上。应该注意的是,现在在美国,该范围仅用于组织无线电桥(塔之间的无线电信道)的地面无线电中继链路(无线电中继线),在美国只有大约19,000个此类设备。 SpaceX必须选择其网关的位置,以免干扰这些无线电桥。



3.与第一代卫星相比,第一代卫星可以操作从卫星到地球的8束独立光束,第二代卫星将拥有更多的光束(30束用于接收(其中2束用于控制和遥测)和32束)用于传输(2个遥测和控制)。此服务波束数分为馈线(在卫星和网关之间)和服务(在卫星与用户终端之间)。



因此,每颗第二代卫星的带宽将比第一代卫星多3(三)倍



您还能在他们的应用程序中找到什么有趣的地方:



4.用户终端可以接收总带宽高达2000 MHz(等效速度至少为6 Gigabit)的几个独立波束的信号,并在高达125 MHz(等效速度至少为125 Mbit)的频带内进行发送。



5. SpaceX说,它已与美国政府机构(包括国防部)就联合使用Ka波段达成协议,并有信心与Gen2卫星就此范围的使用达成协议。



6. SpaceX尚未准备并向FSS提交有关第二代Starlink系统的信息,该信息必须报告给国际电信联盟。为此,将在适当的时间完成,SpaceX准备支付与在ITU目录中发布有关其系统的数据相关的所有费用。



7.在每次发射卫星时,Starlink SpaceX使用4个组件将卫星固定在整流罩下,每个组件由2个铝制灯杆组成,这些铝制灯杆长6米,直径1.5英寸。这些棒在轨道上的寿命不超过36天,与任何其他物体碰撞的可能性为0.00000000653。



8.为了防止空间碎片和微陨石,卫星的所有重要元素均由1毫米厚的铝制防护罩保护。同时,即使筛网和装有k的储罐被刺穿,也不会引起爆炸和直径超过1毫米的碎屑形成。



9.控制卫星的许多机载命令无线电线路接收机,遥测发射机和电子设备都是多余的,以防止失去飞行中的卫星的控制权。使用SpaceX自己的方法进行的计算表明,在整个卫星运行期间,由于与直径大于1 mm的空间碎片的碰撞而导致失去卫星控制权的概率为0.000776。



10. SpaceX将在运行期间监视油箱和电池,并且在运行结束时不会排放油箱和电池。 SpaceX计划将卫星送入大气中,以便在运行时进行完全燃烧,因为这是防止产生空间碎片的最安全选择。



11. SpaceX将不断监测其卫星的轨道,并计算它们与空间碎片和其他卫星的已知物体碰撞的可能性。如果发生碰撞的可能性大于0.001%,则将执行Starlink卫星操纵以将其轨道更改为安全轨道。



12. Starlink卫星使用GPS和其他传感器确定其位置。



13. SpaceX承诺协调其卫星与已向FSS提出申请的所有其他非GSO系统的运动,包括Kuiper(其海拔分别为590、610和630 km),以及其他非美国54星座和操作/越过这些高度的单个卫星已在ITU目录中注册。





令我惊讶的是,在这个轨道上有卫星的国家(或向国际电联申请将卫星置于该轨道上的国家)



14. Starlink卫星将在大气层中完全燃烧,到达地球表面的粒子的能量将不超过15焦耳,即有受伤的危险一个人为零。



15.第二代卫星将具有常规的卫星间通信信道。



16.典型的等待时间将不超过50毫秒。



17.将卫星放置在360公里的轨道上将确保该卫星在发生故障的情况下能够在短短三个月内释放其轨道(在大气中燃烧)。



18.得益于以上几点,高度为360 km的轨道是“最干净的”轨道之一,其上发生AES碰撞的可能性比高度为800 km的轨道小21,000倍。



19.为了减少对天文观测的干扰,第二代卫星将:首先,在进入工作轨道时绕其轴旋转,其次,它们的太阳能电池将以特殊的方式折叠。这两项措施将确保从地球上的观察者(没有望远镜)看到发射的卫星的火车的时间少于一周。这些卫星还将使用特殊涂层将Albedo减少55%,并遮阳。同样,第二代卫星的较低轨道高度将确保它们比高轨道卫星更快地离开天文学家的观测角度。



20.用户终端的开启非常简单,它包括2个步骤:指向天空并将其开启。



21.由于用户终端可见的天空区域中的大量卫星,该终端将能够选择那些没有被树木或更高的建筑物遮挡的卫星进行操作,即该系统将具有很高的灵活性。此外,第二代系统将具有人工智能,从而使其能够禁用/选择那些与特定订户一起工作的波束/卫星,这些波束/卫星不会干扰低轨道或对地静止轨道上的其他系统。



一般而言,仅此而已。据我了解,创建第二代Starlink卫星网络的总体目标是使用光学或未来的5G蜂窝网络,为用户提供美国大城市居民目前所拥有的服务水平(就时延和速度而言)。



如果我们谈论实际实施,那么除了管理和协调整个团队的问题外,其余的似乎并不十分困难,但是这需要巨额投资并且只有在第一代Starlink网络在美国取得商业成功的情况下才有资格实施。同时,今天绝对不能保证有100%的成功。



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