Созвездие спутников Иридиум - Iridium satellite constellation

Иридий
Иридиум Satellite.jpg
Реплика спутника Iridium первого поколения
ПроизводительMotorola (оригинальное созвездие), Thales Alenia Space (СЛЕДУЮЩЕЕ созвездие)
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорИридиум Коммуникации
Приложениякоммуникации
Характеристики
АвтобусLM-700 (оригинал), EliteBus1000 (СЛЕДУЮЩИЙ)
Стартовая масса689 килограммов (1519 фунтов)
Мощность2 развертываемые солнечные панели + батареи
РежимНизкая околоземная орбита
Габаритные размеры
Производство
СтатусВ сервисе
Построен98 (оригинал), 81 (СЛЕДУЮЩИЙ)[1]
Запущен95 (оригинал), 75 (СЛЕДУЮЩИЙ)
Оперативный82 (76 в действии, 6 запасных)
Первый запускИридиум 4, 5, 6, 7, 8 5 мая 1997 г.[2]
Последний запуск11 янв 2019 [3]
Покрытие Земли спутниками Иридиум, которые расположены на 6 орбитах по 11 спутников на каждой. Анимация показывает примерно 10 минут.

В Созвездие спутников Иридиум обеспечивает L группа голосовая информация и данные покрытие к спутниковые телефоны, пейджеры и интегрированные трансиверы по всей поверхности Земли. Иридиум Коммуникации владеет и управляет созвездие, дополнительно продавая оборудование и доступ к его услугам. Это было задумано Бэри Бертиджер, Раймонд Дж. Леопольд и Кен Петерсон в конце 1987 г. (в 1988 г. защищен патентами Motorola поданных на их имена), а затем разработала Motorola на контракт с фиксированной ценой с 29 июля 1993 г. по 1 ноября 1998 г., когда система стала действующей и коммерчески доступной.

Созвездие состоит из 66 активных спутников на орбите, необходимых для глобального покрытия, и дополнительных запасных спутников для обслуживания в случае сбоя.[4] Спутники находятся в низкая околоземная орбита на высоте примерно 781 км (485 миль) и склонность 86,4 °.

В 1999 году Нью-Йорк Таймс цитирует аналитика рынка беспроводной связи, который считает, что у людей есть «один номер, который можно носить с собой куда угодно», как «дорогое удовольствие. Жизнеспособного рынка никогда не было».[5]

Благодаря форме отражающих антенн оригинальных спутников Иридиум, спутники первого поколения фокусировали солнечный свет на небольшой площади поверхности Земли случайным образом. Это привело к эффекту, названному Иридиевые вспышки, в результате чего спутник на мгновение оказался одним из самых ярких объектов ночного неба и его можно было увидеть даже при дневном свете.[6] Более новые спутники Iridium не производят вспышек.

Обзор

Система Иридиум была разработана для доступа к небольшим портативным телефонам размером с сотовый телефон. В то время как «вес обычного сотового телефона в начале 1990-х годов составлял 10,5 унций»[7] Возраст рекламы писали в середине 1999 года, что «когда дебютировал его телефон, весивший 1 фунт и стоивший 3 000 долларов, он считался одновременно громоздким и дорогим».[8]

An всенаправленная антенна должен был быть достаточно маленьким, чтобы его можно было установить на запланированном телефоне, но низкого заряда батареи было недостаточно, чтобы радиоволны телефона могли достигать спутника в геостационарная орбита, 35 785 километров (22 236 миль) над Землей, нормальная орбита спутники связи, в котором спутник кажется неподвижным в небе. Для того, чтобы с ними мог связываться карманный телефон, спутники Иридиум находятся ближе к Земле, в низкая околоземная орбита, около 781 километра (485 миль) над поверхностью. При орбитальном периоде около 100 минут спутник может находиться в поле зрения телефона только около 7 минут, поэтому вызов автоматически «переключается» на другой спутник, когда он проходит за местным горизонтом. Для этого требуется большое количество спутников, тщательно разнесенных в полярные орбиты (см. анимированное изображение зоны покрытия), чтобы убедиться, что хотя бы один спутник постоянно находится в поле зрения из каждой точки на поверхности Земли. Для непрерывного покрытия требуется не менее 66 спутников на 6 полярных орбитах, содержащих по 11 спутников на каждой.

Орбита

Орбитальная скорость спутников составляет примерно 27 000 километров в час (17 000 миль в час). Спутники связываются с соседними спутниками через Группа Ка межспутниковые связи. Каждый спутник может иметь четыре межспутниковых канала: по одному для каждого из соседних носителей в одной и той же орбитальной плоскости, и по одному для каждого спутника в соседних плоскостях с каждой стороны. Спутники обращаются от полюса к одному полюсу с периодом обращения около 100 минут.[9]Такая конструкция означает отличную видимость со спутника и зону обслуживания, особенно на Северном и Южном полюсах. Орбитальная конструкция с опорой на полюс создает «швы», где спутники в плоскостях противоположного вращения рядом друг с другом движутся в противоположных направлениях. Передачи межспутниковых линий связи должны происходить очень быстро и справляться с большими Доплеровские сдвиги; поэтому Иридиум поддерживает межспутниковые каналы только между спутниками, вращающимися в одном направлении. Созвездие из 66 активных спутников насчитывает шесть орбитальные самолеты разнесены на 30 °, по 11 спутников в каждой плоскости (не считая запчастей). Первоначальная концепция заключалась в том, чтобы иметь 77 спутников, отсюда и произошло название Иридиум. элемент с атомным номером 77 и спутниками, вызывающими Модель Бора изображение электронов, вращающихся вокруг Земли как ее ядра. Этого сокращенного набора из шести самолетов достаточно, чтобы покрыть всю поверхность Земли в любой момент.

История

Иридиум спутниковая группировка был задуман в начале 1990-х годов как способ достичь высоких широт Земли с помощью надежных услуг спутниковой связи.[10] Ранние расчеты показали, что потребуется 77 спутников, отсюда и название Иридиум после металл с атомным номером 77. Оказалось, что для полного покрытия планеты услугами связи потребовалось всего 66 человек.[10][1]

Первое поколение

Созвездие первого поколения было развитый от Иридий SSC, и финансируется Motorola. Спутники были размещены в 1997–2002 годах. Все спутники должны были вывести на орбиту, прежде чем можно будет начать коммерческое обслуживание.[1]

Иридиум SSC использовал глобально разнообразный парк ракет, чтобы вывести свои 77 спутников на орбиту, в том числе ракеты-носители (LV) из США, России и Китая. 60 были запущены в орбита на двенадцать Дельта II ракета с пятью спутниками каждый; 21 на трех Протон-К / ДМ2 ракета по семь, по две на одну Рокот / Бриз-КМ две ракеты; и 12 на шести Долгий марш 2C / SD по две ракеты. Общая стоимость установки флота первого поколения составила примерно 5 миллиардов долларов США.[1]

Первый тестовый телефонный звонок был сделан по сети в 1998 году, а полное глобальное покрытие было завершено к 2002 году. Однако, хотя система соответствовала техническим требованиям, она не имела успеха на рынке. Недостаточно рыночный спрос для продукта по ценам, предлагаемым Iridium, установленным ее материнской компанией Motorola. Компания не смогла получить доход, достаточный для обслуживания долга, связанного со строительством созвездия, и Iridium пошел банкрот, одно из крупнейших банкротств в истории США того времени.[1][10]

Созвездие продолжило работу после банкротства первоначальной корпорации Iridium. Возникла новая организация, которая будет управлять спутниками и разработала другую стратегию размещения продуктов и ценообразования, предлагая услуги связи для нишевого рынка клиентов, которым требовались надежные услуги такого типа в регионах планеты, не охваченных традиционными геостационарная орбита спутник связи Сервисы. Пользователи включают журналисты, исследователи и воинские части.[10]

В 2002–2017 гг. Не было запущено новых спутников для пополнения группировки, хотя оригинальные спутники, основанные на LM-700A модель был рассчитан на расчетный срок службы всего 8 лет.[1]

Второе поколение

Спутники Iridium-NEXT второго поколения начали размещать в существующей группировке в январе 2017 года. Иридиум Коммуникации, компания-преемница Iridium SSC, заказала в общей сложности 81 новый спутник, который строит Thales Alenia Space и Орбитальный АТК: 66 оперативных единиц, девять запасных частей на орбите и шесть запасных частей на земле.[1]

В августе 2008 года Иридиум выбрал две компании - Локхид Мартин и Thales Alenia Space - принять участие в заключительном этапе закупки спутниковой группировки нового поколения.[11]

По состоянию на 2009 годИзначально планировалось запустить новые спутники в 2014 году.[12]

Разработка была завершена к 2010 году, и Iridium заявила, что существующая группировка спутников будет оставаться в рабочем состоянии до тех пор, пока Iridium NEXT не будет полностью введена в эксплуатацию, при этом ожидается, что многие спутники останутся в эксплуатации до 2020-х годов, в то время как спутники NEXT будут иметь более широкую полосу пропускания. Новая система должна была быть обратно совместимой с нынешней системой. В июне 2010 года победителем контракта была объявлена ​​компания Thales Alenia Space в рамках сделки на 2,1 миллиарда долларов, подписанной компанией Compagnie Française d'Assurance pour le Commerce Extérieur.[11] Iridium дополнительно заявила, что планирует потратить около 800 миллионов долларов на запуск спутников и модернизацию некоторых наземных объектов.[13]

SpaceX был заключен контракт на запуск всех спутников Iridium NEXT. Все запуски Iridium NEXT производились с использованием Сокол 9 запуск ракеты из База ВВС Ванденберг В Калифорнии. Развертывание группировки началось в январе 2017 года с запуска первых десяти спутников Iridium NEXT.[14] Совсем недавно, 11 января 2019 года, SpaceX запустила еще десять спутников, в результате чего количество модернизированных спутников на орбите достигло 75.[15]

В январе 2020 года созвездие Иридиум было сертифицировано для использования в Глобальная морская система бедствия и безопасности (ГМССБ). Сертификация положила конец монополии на предоставление морских услуг бедствия, которая ранее принадлежала Инмарсат с момента ввода системы в эксплуатацию в 1999 году.[16]

Оригинальное созвездие Иридиум

An Иридиевая вспышка из-за Иридий 39
Видео вспышки Iridium в созвездии Кассиопеи
Вспышка спутников Iridium из-за отражения Солнца

На каждом из спутников было по семь Motorola /Freescale PowerPC 603E процессоры, работающие на частоте около 200 МГц,[17] подключен через настраиваемую сеть объединительной платы. Один процессор был выделен для каждой перекрестной антенны («HVARC»), а два процессора («SVARC») были выделены для управления спутником, причем один был запасным. В конце проекта был добавлен дополнительный процессор («SAC») для управления ресурсами и обработки телефонных звонков.

Сотовая антенна обзора вниз имела 48 точечных лучей, расположенных в виде 16 лучей в трех секторах.[18] Четыре межспутниковых перекрестных канала на каждом спутнике работали на скорости 10 Мбит / с. Оптические каналы могли поддерживать гораздо большую полосу пропускания и более агрессивный путь роста, но были выбраны перекрестные микроволновые каналы, поскольку их пропускной способности было более чем достаточно для желаемой системы. Тем не менее, вариант параллельной оптической перекрестной связи был подвергнут критическому анализу конструкции и закончился, когда было показано, что микроволновые перекрестные связи соответствуют требованиям к размеру, весу и мощности, выделенным в рамках бюджета отдельного спутника. Iridium Satellite LLC заявила, что их спутники второго поколения также будут использовать микроволновые, а не оптические межспутниковые каналы связи. Перекрестные каналы Iridium являются уникальными в отрасли спутниковой телефонной связи, поскольку другие провайдеры не передают данные между спутниками; Глобалстар и Инмарсат оба используют транспондер без перекрестных ссылок.

Первоначальная конструкция, задуманная в 1960-х годах, представляла собой полностью статичный «немой спутник» с набором управляющих сообщений и триггеров времени для всей орбиты, которые будут загружаться при прохождении спутника над полюсами. Выяснилось, что этой конструкции не хватало полосы пропускания в космическом пространстве. обратный рейс для быстрой и надежной загрузки каждого спутника над полюсами. Более того, при фиксированном статическом планировании более 90% спутниковых каналов постоянно оставались бы бездействующими. Поэтому дизайн был заменен на дизайн, который выполнял динамический контроль маршрутизации и выбора канала на поздних этапах проекта, что привело к задержке в поставке системы на один год.[нужна цитата ]

Каждый спутник может поддерживать до 1100 одновременных телефонных звонков со скоростью 2400 бит / с.[19] и весит около 680 кг (1500 фунтов).[20] Система Иридиум в настоящее время работает в диапазоне от 1618,85 до 1626,5 МГц, что является частью более широкого диапазона частот. L группа, рядом с полосой 1610,6–1613,8 МГц Радиоастрономическая служба (РАН) группа.

Конфигурация концепции спутника была обозначена как треугольная фиксированная, 80-дюймовая основная миссия антенны, легкая (TF80L). Дизайн упаковки космического корабля был разработан командой Lockheed Bus Spacecraft; это был первый коммерческий спутниковый автобус, разработанный в подразделении космических систем Саннивейл в Калифорнии. Конфигурация TF80L считалась нетрадиционным новаторским подходом к разработке конструкции спутника, который можно было собрать и протестировать за пять дней. Конструктивная конфигурация TF80L также сыграла важную роль в одновременном решении фундаментальных проблем проектирования, включая оптимизацию теплового режима коммуникационной полезной нагрузки и характеристик основной РЧ-антенны, при одновременном обеспечении максимальной упаковки обтекателя полезной нагрузки для каждого из трех основных поставщиков ракет-носителей.

Первый макет космического корабля этой конструкции был построен в гаражной мастерской в ​​Санта-Кларе, штат Калифорния, для Bus PDR / CDR в качестве экспериментальной модели. Этот первый прототип проложил путь к проектированию и созданию первых инженерных моделей. Эта конструкция легла в основу самой большой группировки спутников, развернутых в низкая околоземная орбита. После десяти лет успешной работы на орбите команда Iridium отметила в 2008 году эквивалент 1000 совокупных лет работы на орбите. Одна из инженерных моделей спутников Iridium была размещена на постоянной выставке в Национальный музей авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия

Запустить кампанию

95 из 99 построенных спутников были запущены в период с 1997 по 2002 год.[требуется разъяснение ] Четыре спутника оставались на земле в качестве запасных.

95 спутников были запущены в течение двадцати двух миссий (девять миссий в 1997 году, десять в 1998 году, один в 1999 году и два в 2002 году). Одна дополнительная миссия на Чанг Чжэн была испытанием полезной нагрузки и не сопровождалась никакими настоящими спутниками.

Дата запускаЗапустить сайтРакета-носительНомер спутника (на момент запуска)[1]
1997-05-05ВанденбергДельта II 7920-10C4, 5, 6, 7, 8
1997-06-18БайконурПротон-К / 17С409, 10, 11, 12, 13, 14, 16
1997-07-09ВанденбергДельта II 7920-10C15, 17, 18, 20, 21
1997-08-21ВанденбергДельта II 7920-10C22, 23, 24, 25, 26
1997-09-01ТайюаньЧанг Чжэн 2C -III / SDТест полезной нагрузки Iridium / без спутника
1997-09-14БайконурПротон-К / 17С4027, 28, 29, 30, 31, 32, 33
1997-09-27ВанденбергДельта II 7920-10C19, 34, 35, 36, 37
1997-11-09ВанденбергДельта II 7920-10C38, 39, 40, 41, 43
1997-12-08ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD42, 44
1997-12-20ВанденбергДельта II 7920-10C45, 46, 47, 48, 49
1998-02-18ВанденбергДельта II 7920-10C50, 52, 53, 54, 56
1998-03-25ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD51, 61
1998-03-30ВанденбергДельта II 7920-10C55, 57, 58, 59, 60
1998-04-07БайконурПротон-К / 17С4062, 63, 64, 65, 66, 67, 68
1998-05-02ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD69, 71
1998-05-17ВанденбергДельта II 7920-10C70, 72, 73, 74, 75
1998-08-19ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD3, 76
1998-09-08ВанденбергДельта II 7920-10C77, 79, 80, 81, 82
1998-11-06ВанденбергДельта II 7920-10C2, 83, 84, 85, 86
1998-12-19ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD11а, 20а
1999-06-11ТайюаньЧанг Чжэн 2C-III / SD14а, 21а
2002-02-11ВанденбергДельта II 7920-10C90, 91, 94, 95, 96
2002-06-20ПлесецкРокот / Бриз-КМ97, 98

^ Номер спутника Иридиум изменился со временем после отказа или замены.

Запасные части на орбите

Иридий 6 и его заменитель, # 51, оба вспыхивают с выдержкой в ​​21 секунду.

Запасные спутники обычно находятся на орбите хранения 666 километров (414 миль).[4] Их можно поднять до нужной высоты и использовать в случае отказа спутника. После того как компания Iridium вышла из банкротства, новые владельцы решили запустить семь новых запасных частей, что обеспечило бы наличие двух запасных спутников на каждом самолете. По состоянию на 2009 годне у каждого самолета был запасной спутник; однако при необходимости спутники можно переместить в другую плоскость. Перемещение может занять несколько недель и потребляет топливо, что сокращает ожидаемый срок службы спутника.

Существенный изменение наклонения орбиты обычно очень расходуют топливо, но анализ орбитальных возмущений помогает процессу. Экваториальная выпуклость Земли вызывает орбитальную прямое восхождение восходящего узла (RAAN) в прецессия со скоростью, которая в основном зависит от период и склонность.

Запасной спутник Iridium на нижней орбите хранения имеет более короткий период, поэтому его RAAN перемещается на запад быстрее, чем спутники на стандартной орбите. Иридиум просто ждет, пока не будет достигнута желаемая RAAN (то есть желаемая орбитальная плоскость), а затем поднимает запасной спутник на стандартную высоту, фиксируя его орбитальную плоскость относительно созвездия. Хотя это позволяет сэкономить значительное количество топлива, это может занять много времени.

По состоянию на середину 2016 года Иридиум испытывал сбои на орбите, которые нельзя было исправить с помощью запасных спутников на орбите, таким образом, только 64 из 66 спутников, необходимых для непрерывного глобального покрытия, работали. Следовательно, могут наблюдаться перебои в обслуживании, особенно вокруг экваториальной области, где зоны обслуживания спутников наиболее распространены и меньше всего перекрываются.[21]

Созвездие нового поколения

В 2017 году Иридиум начал выпуск[22][23][24][25] Iridium NEXT, всемирная сеть телекоммуникационных спутников второго поколения, состоящая из 66 активных спутников, еще девять запасных частей на орбите и шесть запасных частей на земле. Эти спутники обладают такими функциями, как передача данных, которые не были подчеркнуты в первоначальной конструкции.[26] Созвездие обеспечивает L группа скорость передачи данных до 128 кбит / с на мобильные терминалы, до 1,5 Мбит / с на морские терминалы Iridium Pilot и высокоскоростной Kа-группа обслуживание до 8 Мбит / с на стационарные / мобильные терминалы.[27] Терминалы и сервис нового поколения стали доступны в 2018 году.[28]

Спутники NEXT включают дополнительную полезную нагрузку для Aireon,[29] квалифицированный ADS-B приемник данных для использования управления воздушным движением и через FlightAware, по авиакомпаниям.[30] Третичная полезная нагрузка на 58 спутников - морская АИС корабельный приемник для канадской компании ExactEarth Ltd.[31]

Iridium NEXT также обеспечивает связь с другими спутниками в космосе, позволяя управлять другими космическими активами независимо от расположения наземных станций и шлюзов.[26]

Запустить кампанию

В июне 2010 года Iridium подписала крупнейшую сделку по запуску коммерческих ракет в то время, контракт на 492 миллиона долларов США с SpaceX запустить 70 спутников Iridium NEXT на семи Сокол 9 ракет с 2015 по 2017 через Сданный SpaceX стартовый комплекс в База ВВС Ванденберг.[32] Последние два спутника изначально планировалось вывести на орбиту за один запуск.[33] из ИСК Космотрас Днепр.[34] Из-за технических проблем и вытекающих из них требований страховой компании Iridium запуск первой пары спутников Iridium NEXT был отложен до апреля 2016 года.[35]

Планы запуска Iridium NEXT изначально[36] включил запуск спутников на обоих Украинский Днепр ракеты-носители и SpaceX Сокол 9 ракеты-носители, первые спутники будут запущены на Днепре в апреле 2016 г .; однако в феврале 2016 года Iridium объявила об изменении. Из-за длительного замедления процесса получения необходимых лицензий на запуск от российских властей, Иридиум полностью изменил последовательность запусков группировки из 75 спутников. Он запустил и успешно развернул 10 спутников с SpaceX 14 января 2017 года, задержка с 9 января 2017 года из-за погодных условий.[37] и первый из этих новых спутников взял на себя функции старого спутника 11 марта 2017 года.[38]

На момент запуска первой партии второй полет из десяти спутников планировалось запустить лишь на три месяца позже, в апреле 2017 года.[39] Однако в заявлении Iridium от 15 февраля говорится, что SpaceX отложила запуск своей второй партии спутников Iridium NEXT с середины апреля до середины июня 2017 года. Этот второй запуск, который произошел 25 июня 2017 года, принес еще десять спутников Iridium. СЛЕДУЮЩИЕ спутники на низкой околоземной орбите (НОО) на ракете SpaceX Falcon 9. Третий запуск, который произошел 9 октября 2017 года, доставил еще десять спутников на НОО, как и планировалось. Миссия Iridium NEXT IV была запущена с десятью спутниками 23 декабря 2017 года. Пятая миссия, Iridium NEXT V, была запущена с десятью спутниками 30 марта 2018 года. Шестой запуск 22 мая 2018 года направил еще 5 спутников на НОО.[40] Предпоследний запуск Iridium NEXT состоялся 25 июля 2018 года, запустив еще 10 спутников Iridium NEXT.[41] Последние десять спутников NEXT были запущены 11 января 2019 года. Шесть дополнительных спутников хранятся на земле в качестве запасных.

Дата запускаЗапустить сайтРакета-носительСпутниковые номера (на момент запуска)[2]
2017-01-14ВанденбергСокол 9 футов102, 103, 104, 105, 106, 108, 109, 111, 112, 114[42]
2017-06-25ВанденбергСокол 9 футов113, 115, 117, 118, 120, 121, 123, 124, 126, 128[43]
2017-10-09ВанденбергСокол 9 B4100, 107, 119, 122, 125, 129, 132, 133, 136, 139[44]
2017-12-23ВанденбергСокол 9 футов116, 130, 131, 134, 135, 137, 138, 141, 151, 153[45]
2018-03-30ВанденбергСокол 9 B4140, 142, 143, 144, 145, 146, 148, 149, 150, 157[46]
2018-05-22ВанденбергСокол 9 B4110, 147, 152, 161, 162[47]
2018-07-25ВанденбергСокол 9 B5154, 155, 156, 158, 159, 160, 163, 164, 165, 166[48]
2019-01-11ВанденбергСокол 9 B5167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 175, 176, 180[49]

^ Номер спутника Иридиум может измениться со временем после выхода из строя или замены.

Перед запуском Иридиум 127 пришлось переименовать в Иридиум 100 из-за проблемы с наземным программным обеспечением.[50] [51] Иридиум 101, 174, 177, 178, 179 и 181 являются запасными частями земли.

Патенты и производство

Основные патенты на систему Iridium, патенты США 5,410,728: «Спутниковый сотовый телефон и система передачи данных», и 5 604 920, относятся к области спутниковой связи, и производитель создал несколько сотен патентов, защищающих технологию в системе. Инициативы по производству спутников также сыграли важную роль в техническом успехе системы. Компания Motorola наняла ключевого инженера, который создал автоматизированный завод для яблоко с Macintosh. Он создал технологию, необходимую для серийного производства спутников на подвес Это займет недели вместо месяцев или лет и при рекордно низкой стоимости строительства всего в 5 миллионов долларов США на спутник. На пике своего развития во время кампании по запуску в 1997 и 1998 годах Motorola производила новый спутник каждые 4,3 дня, при этом срок поставки одного спутника составлял 21 день.[52][неосновной источник необходим ]

Несуществующие спутники

С годами некоторые спутники Iridium перестали работать и больше не находятся в активной эксплуатации, некоторые из них частично функционируют и остались на орбите, тогда как другие вышли из-под контроля или вышли из строя. повторно вошел атмосфера.[53]

Иридиум 21, 27, 20, 11, 24, 71, 44, 14, 79, 69 и 85 все страдали от проблем до ввода в эксплуатацию вскоре после их запуска в 1997 году. К 2018 году из этих одиннадцати Иридиум 21, 27, 79 и 85 сошли с орбиты; Иридиум 11, 14, 20 и 21 были переименованы в Иридиум 911, 914, 920 и 921 соответственно, поскольку были запущены замены с таким же названием.[54]

С 2017 года несколько спутников Iridium первого поколения были намеренно выведены с орбиты после их замены работающими спутниками Iridium NEXT.[55]

По состоянию на октябрь 2020 года в общей сложности 73 ранее работавших спутника не функционировали или больше не существуют.

Список несуществующих спутников Iridium, ранее находящихся в эксплуатации[53][54]
спутниковоеДатаЗаменаСтатус
Иридий 2??Неконтролируемая орбита
Иридий 73~1998Иридий 75Неконтролируемая орбита
Иридий 48Май 2001 г.Иридий 20Разложившийся май 2001
Иридий 9Октябрь 2000 г.Иридий 84Загнивший март 2003 г.
Иридий 38Сентябрь 2003 г.Иридий 82Неконтролируемая орбита
Иридий 16Апрель 2005 г.Иридий 86Неконтролируемая орбита
Иридий 17Август 2005 г.Иридий 77Неконтролируемая орбита
Иридий 74Январь 2006 г.Иридий 21На орбите как запасной
Иридий 36Январь 2007 г.Иридий 97Неконтролируемая орбита
Иридий 28Июль 2008 г.Иридий 95На орбите
Иридий 33Февраль 2009 г.Иридий 91Разрушен в феврале 2009 г.
(Столкнулся с Космосом 2251 )
Иридий 26Август 2011 г.Иридий 11На орбите
Иридий 7Июль 2012 г.Ранее Иридиум 51 *Не удалось на орбите
Иридий 42012Иридий 96На орбите
Иридий 29Начало 2014Иридий 45На орбите
Иридий 42Август 2014 г.Иридий 98Неконтролируемая орбита
Иридий 63Август 2014 г.Иридий 14На орбите
Иридий 6Октябрь 2014 г.* Иридий 51Испорченный 23 декабря 2017
Иридий 57Май 2016Иридий 121Наблюдается отклонение от номинального положения
Иридий 39Июнь 2016Иридий 15На орбите
Иридий 74Июнь 2017 г.(запасной)Испорченный июнь 2017
Иридий 30Август 2017 г.Иридий 126Испорченный сентябрь 2017
Иридий 77Август 2017 г.Иридий 109Испорченный сентябрь 2017
Иридий 8Ноябрь 2017 г.Иридий 133Разрушенный 24 ноября 2017
Иридий 34Декабрь 2017 г.Иридий 122Испорченный 8 января 2018
Иридий 43Decayed 11 февраля 2018[56]Иридий 111Затухающая орбита
Иридий 3Испорченный 8 февраля 2018Иридий 131Затухающая орбита
Иридий 21Испорченный 24 мая 2018Разложившийся
Иридий 37Испорченный 26 мая 2018Разложившийся
Иридий 68Decayed 6 июня 2018Разложившийся
Иридий 67Decayed 2 июля 2018Разложившийся
Иридий 75Decayed 10 июля 2018Разложившийся
Иридий 81Испорченный 17 июля 2018Разложившийся
Иридий 65Распадался 19 июля 2018Разложившийся
Иридий 41Испорченный 28 июля 2018Разложившийся
Иридий 80Разрушенный 12 августа 2018Разложившийся
Иридий 18Распадался 19 августа 2018Разложившийся
Иридий 66Испорченный 23 августа 2018Разложившийся
Иридий 98Испорченный 24 августа 2018Разложившийся
Иридий 76Испорченный 28 августа 2018Разложившийся
Иридий 47Decayed 1 сентября 2018 г.Разложившийся
Иридий 12Decayed 2 сентября 2018Разложившийся
Иридий 50Испорченный 23 сентября 2018Разложившийся
Иридий 40Испорченный 23 сентября 2018Разложившийся
Иридий 53Распад 30 сентября 2018Разложившийся
Иридий 86Decayed 5 октября 2018Разложившийся
Иридий 10Decayed 6 октября 2018 г.Разложившийся
Иридий 70Испорченный 11 октября 2018Разложившийся
Иридий 56Испорченный 11 октября 2018Разложившийся
Иридий 15Decayed 14 октября 2018 г. (Over No. Pacific)Разложившийся
Иридий 20Испорченный 22 октября 2018Разложившийся
Иридий 11Испорченный 22 октября 2018Разложившийся
Иридий 84Decayed 4 ноября 2018Разложившийся
Иридий 83Decayed 5 ноября 2018Разложившийся
Иридий 52Decayed 5 ноября 2018Разложившийся
Иридий 62Decayed 7 ноября 2018Разложившийся
Иридий 31Испорченный 20 декабря 2018Разложившийся
Иридий 35Испорченный 26 декабря 2018Разложившийся
Иридий 90Испорченный 23 января 2019Разложившийся
Иридий 32Распад 10 марта 2019Разложившийся
Иридий 59Испорченный 11 марта 2019Разложившийся
Иридий 91Испорченный 13 марта 2019Разложившийся
Иридий 14Испорченный 15 марта 2019Разложившийся
Иридий 60Испорченный 17 марта 2019Разложившийся
Иридий 95Испорченный 25 марта 2019Разложившийся
Иридий 55Испорченный 31 марта 2019Разложившийся
Иридий 64Распадался 1 апреля 2019Разложившийся
Иридий 58Испорченный 7 апреля 2019Разложившийся
Иридий 54Испорченный 11 мая 2019Разложившийся
Иридий 24Испорченный 12 мая 2019Разложившийся
Иридий 61Испорченный 23 июля 2019Разложившийся
Иридий 97Испорченный 27 декабря 2019Разложившийся
Иридий 96Распад 30 мая 2020Разложившийся
Общий: 73

Иридий 33 столкновение

Основная статья: Столкновение спутников 2009 г.

В 16:56 UTC 10 февраля 2009 г. Иридий 33 столкнулся с несуществующим российским спутником Космос 2251.[57] Это случайное столкновение было первым гиперскорость столкновение между двумя искусственные спутники в низкая околоземная орбита.[58][59] Иридиум 33 находился в активной эксплуатации, когда произошла авария. Это был один из самых старых спутников в группировке, запущенный в 1997 году. Спутники столкнулись на относительной скорости примерно 35 000 км / ч (22 000 миль в час).[60] Это столкновение создало большое количество космический мусор это может быть опасно для других спутников.[требуется разъяснение ]

Иридиум переместил один из своих запасных частей на орбите, Иридиум 91 (ранее известный как Иридиум 90), чтобы заменить разрушенный спутник,[61] завершение переезда 4 марта 2009 г.

Технические подробности

Воздушный интерфейс

Связь между спутниками и телефонными трубками осуществляется с помощью TDMA и FDMA основанная на использовании система L-диапазон спектр между 1616 и 1626,5 МГц.[18] Iridium исключительно контролирует 7,775 МГц из этого и разделяет еще 0,95 МГц. В 1999 году Иридиум согласился разделить часть спектра, что позволило радиоастрономам наблюдать гидроксил выбросы; количество совместно используемого спектра было недавно уменьшено с 2,625 МГц.[62][63]

Внешние антенны типа «хоккейная шайба», используемые с портативными телефонами Iridium, модемами данных и терминалами SBD, обычно определяются как 3дБ усиление, 50Ом импеданс с RHCP (правая круговая поляризация ) и 1,5: 1 VSWR.[64] Поскольку антенны Iridium работают на частотах, очень близких к частотам GPS одна антенна может использоваться через сквозной канал для приема как Iridium, так и GPS.

Тип используемой модуляции обычно DE-QPSK, хотя DE-БПСК используется в восходящем канале (от мобильного к спутниковому) для захвата и синхронизации.[65] Каждый временной интервал составляет 8,28 миллисекунды и находится в кадре 90 миллисекунд. Внутри каждого FDMA канал имеет четыре временных интервала TDMA в каждом направлении.[66] Кадр TDMA начинается с периода в 20,32 миллисекунды, используемого для симплексного обмена сообщениями на такие устройства, как пейджеры, и для предупреждения телефонов Iridium о входящем вызове, за которым следуют четыре слота восходящего и четыре нисходящего направления. Этот метод известен как мультиплексирование с временным разделением. Маленький охранные периоды используются между временными интервалами. Независимо от используемого метода модуляции, связь между мобильными устройствами и спутниками осуществляется на 25килобод.

Каналы разнесены на 41,666 кГц, и каждый канал занимает полосу 31,5 кГц; это дает пространство для доплеровских сдвигов.[67]

Передать

В системе Иридиум используются три разных передать типы. Когда спутник движется над горизонтом, вызовы передаются соседним сфокусированным лучам; это происходит примерно каждые пятьдесят секунд. Спутник остается в поле зрения на экваторе всего семь минут.[68] Когда спутник исчезает из поля зрения, делается попытка передать вызов другому спутнику. Если в поле зрения нет другого спутника, соединение разрывается. Это может произойти, если сигнал от любого из спутников заблокирован препятствием. В случае успеха передача обслуживания между спутниками может быть заметна по прерыванию на четверть секунды.[66]

Спутники также могут передавать мобильные устройства по разным каналам и временным интервалам в пределах одного точечного луча.

Наземные станции

Иридиум направляет телефонные звонки через космос. Помимо связи со спутниковыми телефонами в зоне обслуживания, каждый спутник в созвездии также поддерживает связь с двумя-четырьмя соседними спутниками и направляет данные между ними, чтобы эффективно создавать большие ячеистая сеть. Есть несколько наземные станции которые подключаются к сети через видимые им спутники. Космический обратный рейс направляет пакеты исходящих телефонных вызовов через пространство к одной из линий связи наземной станции («фидерные линии»). Наземные станции Iridium соединяют спутниковую сеть с наземной фиксированной или беспроводной инфраструктурой по всему миру для повышения доступности.[69] Звонки между станциями с одного спутникового телефона на другой можно маршрутизировать прямо через пространство, минуя наземную станцию. Когда спутники покидают зону наземной станции, таблицы маршрутизации обновляются, и пакеты, направляемые на наземную станцию, пересылаются на следующий спутник, который только что попадает в поле зрения наземной станции. Связь между спутниками и наземными станциями осуществляется на частотах 20 и 30 ГГц.[70]

Шлюзы расположены в

Корпоративное воплощение Iridium, существовавшее до банкротства, построило одиннадцать шлюзов, большинство из которых с тех пор было закрыто.[72]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г Грэм, Уильям (2018-03-29). "Спутники Iridium NEXT-5 будут летать на SpaceX Falcon 9". NasaSpaceFlight.com. В архиве из оригинала на 2018-03-30. Получено 2018-03-30.
  2. ^ "Иридий". Энциклопедия Astronautica. В архиве из оригинала 22 июля 2017 г.. Получено 13 сентября 2016.
  3. ^ Кларк, Стивен (11 января 2019 г.). «График запуска восьмого запуска Iridium с SpaceX». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 17 января 2019 г.. Получено 11 янв 2019.
  4. ^ а б «Спутники Иридиум». N2yo.com. В архиве из оригинала 19 декабря 2014 г.. Получено 12 декабря 2014.
  5. ^ Митчелл Мартин (8 октября 1999 г.). «Иридиум не может найти рынок: спутниковый телефон сошел с орбиты». Нью-Йорк Таймс.
  6. ^ "Поймать пылающий / сверкающий иридий". Домашняя страница Visual Satellite Observer. В архиве с оригинала 3 августа 2013 г.. Получено 28 декабря, 2011.
  7. ^ Д. Э. Салливан (2004). "Информационный бюллетень Геологической службы США 2006-3097 гг." (PDF).
  8. ^ Лаура Петрекка; Бет Снайдер (26 июля 1999 г.). «Иридиум посылает новый сигнал, расходится с Аммирати». Возраст рекламы.
  9. ^ http://www.iridium.it/en/iridium.htm В архиве 2018-05-14 в Wayback Machine, Домашняя страница, по состоянию на 22 мая 2018 г.
  10. ^ а б c d https://www.newscientist.com/article/mg23130850-700-iridium-story-of-a-communications-solution-no-one-listened-to/ В архиве 2017-09-07 в Wayback Machine, New Scientist, по состоянию на 7 августа 2016 г.
  11. ^ а б Амос, Джонатан (02.06.2010). «Огромный заказ на космический корабль Иридиум». BBC News Online. Получено 2010-06-02.
  12. ^ Макс Джарман (1 февраля 2009 г.). "Вторая жизнь спутниковых телефонов Iridium". Республика Аризона. В архиве из оригинала 10 мая 2012 г.. Получено 16 февраля, 2009.
  13. ^ Пастор, Энди; Майклс, Дэниел (1 июня 2010 г.). «Команда Thales побеждает Lockheed за работу в спутниковой сети». Wall Street Journal. Получено 12 августа 2014.
  14. ^ Грэм, Уильям (13 января 2017 г.). «SpaceX возвращается в полет с запуском и посадкой Iridium NEXT». NasaSpaceflight.com. В архиве с оригинала 12 июня 2018 г.. Получено 22 мая 2018.
  15. ^ «Иридиум NEXT - NASASpaceFlight.com». В архиве с оригинала на 2019-10-15. Получено 2020-01-02.
  16. ^ Гебхардт, Крис (23 января 2020 г.). «Иридиум знаменует собой важную веху в обеспечении безопасности на море, ломает монополию». NasaSpaceflight.com. Получено 24 января 2020.
  17. ^ «Как работает сеть Iridium». Satphone.usa.com. В архиве из оригинала 7 сентября 2011 г.. Получено 12 декабря 2014.
  18. ^ а б "Руководство ИКАО по обслуживанию авиационной подвижной спутниковой связи (ROUTE), часть 2-IRIDIUM; ПРОЕКТ v4.0" (PDF). ИКАО. 21 марта 2007 г. Архивировано с оригинал (PDF) 22 февраля 2014 г.. Получено 2007-02-14.
  19. ^ «Как работает сеть Iridium». Satphoneusa.com. В архиве из оригинала 7 сентября 2011 г.. Получено 12 декабря 2014.
  20. ^ Fossa, C.E .; Raines, R.A .; Gunsch, G.H .; Темпл, Массачусетс (13–17 июля 1998 г.). "Обзор спутниковой системы на низкой околоземной орбите (НОО) IRIDIUM (R)". Материалы Национальной конференции по аэрокосмической и электронной электронике IEEE 1998, 1998. NAECON 1998.: 152–159. Дои:10.1109 / NAECON.1998.710110. ISBN  0-7803-4449-9.
  21. ^ «Устареющая сеть Iridium ожидает замены основных спутников». 2016-08-23. В архиве из оригинала от 06.11.2016. Получено 2016-11-13.
  22. ^ Питер Б. де Селдинг (29 апреля 2016 г.). «Первая партия спутников Iridium Next готова к запуску SpaceX в июле». Космические новости.
  23. ^ GPS World Staff (17 января 2017 г.). «SpaceX запускает первую партию спутников Iridium NEXT». Мир GPS. В архиве из оригинала 19 сентября 2017 г.. Получено 12 октября 2017.
  24. ^ Джефф Фуст (25 июня 2017 г.). «SpaceX запускает вторую партию спутников Iridium». Космические новости.
  25. ^ Калеб Генри (9 октября 2017 г.). «SpaceX запускает третий набор спутников Iridium Next». Космические новости.
  26. ^ а б Иридий NEXT В архиве 2008-04-06 на Wayback Machine, дата обращения 20100616.
  27. ^ "Что такое Иридиум NEXT?" (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 23.09.2015. Получено 2016-08-14.
  28. ^ «Thales и Cobham представляют терминалы Iridium Certus». www.marinemec.com. В архиве из оригинала на 20.01.2018. Получено 2018-01-19.
  29. ^ "Выпуск новостей". Aireon.com. Архивировано из оригинал 21 марта 2015 г.. Получено 12 декабря 2014.
  30. ^ «Партнер Aireon и FlightAware запускает решение GlobalBeacon Airline для соответствия требованиям ИКАО по отслеживанию полетов авиакомпаний». В архиве из оригинала 7 октября 2016 г.. Получено 21 сентября 2016.
  31. ^ «ExactEarth и Harris Corporation создают стратегический альянс для предоставления глобальных решений по отслеживанию судоходства и информации в реальном времени». точная земля | Инвесторам. В архиве из оригинала 2018-07-18. Получено 2018-07-18.
  32. ^ Самая крупная сделка по запуску коммерческой ракеты, когда-либо подписанная SpaceX В архиве 2010-07-24 на Wayback Machine, SPACE.com, 16.06.2010, дата обращения 16.06.2010.
  33. ^ де Селдинг, Питер Б. (2011-06-22). «Иридиум подписывает контракт на запуск резервного копирования с ISC Kosmotras». Космические новости. Получено 2012-08-28.
  34. ^ Фитчард, Кевин (27.08.2012). «Как Iridium воспользовалась шансом на SpaceX и выиграла». GigaOM. В архиве из оригинала от 22.01.2018. Получено 2012-08-28.
  35. ^ «Проблема с компонентами задерживает следующие запуски Iridium на 4 месяца». SpaceNews.com. Получено 2016-01-07.
  36. ^ «Проблема с компонентами задерживает следующие запуски Iridium на четыре месяца». SpaceNews. 2015-10-29. Получено 2016-08-14.
  37. ^ «Iridium рада сообщить, что мы планируем запустить его в понедельник, 9 января, в 10:22 по тихоокеанскому стандартному времени». В архиве из оригинала на 2017-02-05. Получено 2017-01-06.
  38. ^ «Отчет SNOC: SV109 теперь полностью интегрирован в сеть, заменяя устаревший SV77». В архиве из оригинала 17 апреля 2017 г.. Получено 12 марта 2017.
  39. ^ де Селдинг, Питер Б. (25 февраля 2016 г.). «Иридиум, разочарованный российской бюрократией, запускает первые 10 спутников Iridium Next с SpaceX в июле». SpaceNews. Получено 2016-02-25.
  40. ^ http://investor.iridium.com/2018-05-022-Iridium-Completes-Sixth-Successful-Iridium-R-NEXT-Launch
  41. ^ http://investor.iridium.com/2018-07-25-Iridium-Completes-Seventh-Successful-Iridium-R-NEXT-Launch
  42. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  43. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  44. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  45. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  46. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  47. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  48. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  49. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  50. ^ Твит Мэтта Деша об Iridium 127
  51. ^ https://space.skyrocket.de/doc_sdat/iridium-next.htm
  52. ^ Уилсон, Дж. Р. (1 августа 1998 г.). «Иридиум: история успеха технологии COTS». Военная и аэрокосмическая электроника. Получено 15 сентября 2019.
  53. ^ а б Слэйден, Род. «Статус созвездия Иридиум». rod.sladen.org.uk. Род Слэйден. В архиве из оригинала 22 октября 2017 г.. Получено 13 октября 2017.
  54. ^ а б Слэйден, Род. «Неудачи Иридиума». rod.sladen.org.uk. Род Слэйден. В архиве из оригинала от 3 июля 2017 г.. Получено 20 августа 2016.
  55. ^ «Статус созвездия Иридиум». www.rod.sladen.org.uk. В архиве из оригинала от 13.02.2009. Получено 2009-02-16.
  56. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2018-06-26. Получено 2018-05-22.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  57. ^ Харвуд, Билл (11 февраля 2009 г.). "Спутники США и России сталкиваются". CBS Новости. В архиве из оригинала 2012-05-10. Получено 2009-02-11.
  58. ^ "Столкновение спутников оставляет значительные облака мусора" (PDF). Ежеквартальные новости об орбитальном мусоре. Офис программы НАСА по орбитальному мусору. 13 (2): 1–2. Апрель 2009. Архивировано с оригинал (PDF) 27 мая 2010 г.. Получено 20 мая 2010. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  59. ^ Броуд, Уильям Дж. (12 февраля 2009 г.). "После столкновения спутников в космос выбрасывается мусор". Нью-Йорк Таймс. В архиве с оригинала на 2017-10-10. Получено 2010-05-05.
  60. ^ «Встречающиеся спутники: Иридиум 33 и Космос 2251». Spaceweather.com. В архиве из оригинала 4 марта 2016 г.. Получено 12 декабря 2014.
  61. ^ Ианнотта, Бекки (11 февраля 2009 г.). "Спутник США разрушен в результате космического столкновения". Space.com. В архиве из оригинала 2012-05-10. Получено 2009-02-11.
  62. ^ «Радиоастрономы соглашаются с ООО« Иридиум »на 6-летний« временной раздел »частоты (Пресс-релиз). Европейский научный фонд. 31 мая 1999 г. Архивировано с оригинал на 2009-01-09. Получено 2012-07-30.
  63. ^ «FCC предоставляет Iridium эксклюзивный доступ к дополнительному внутреннему и глобальному спектру для мобильных спутниковых услуг» (Пресс-релиз). ООО «Иридиум Спутник» Медиа-Комната Архивировано из оригинал на 2010-06-10. Получено 2012-07-30.
  64. ^ Руководство разработчика трансивера Iridium 9602.
  65. ^ Дэн Винеман. "Иридий". Системы декодирования. Получено 2007-02-14.
  66. ^ а б Гиффорд, Патрик (18 июня 2015 г.). «Глобальная телефонная система: Иридиум». Архивировано из оригинал 23 июня 2015 г.. Получено 22 июня, 2015.
  67. ^ "Руководство ИКАО по обслуживанию авиационной подвижной спутниковой связи (ROUTE), часть 2-IRIDIUM; ПРОЕКТ v4.0" (PDF). ИКАО. 21 марта 2007 г. Архивировано с оригинал (PDF) 14 апреля 2008 г.. Получено 2007-02-14.
  68. ^ "UU +: Краткое руководство" (PDF). Uuplus.com. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-03. Получено 2016-02-24.
  69. ^ «ИРИДИУМ - Как это работает». iridium.it. Получено 2020-04-09.
  70. ^ «Рабочие проекты». 24 сентября 2008 г. Архивировано с оригинал 24 сентября 2008 г.
  71. ^ «Иридиум представляет новую наземную станцию ​​в Чили - через спутник». Satellitetoday.com. 2019-03-28. Получено 2019-07-04.
  72. ^ «Закрытие шлюза Iridium». Disadirect.disa.mil. Архивировано из оригинал на 2012-12-12. Получено 2016-02-24.

внешние ссылки