地球轨道卫星

卫星在进入太空后应该被正确放置在相应的轨道上。它以特定的方式运行，并为科学、军事或商业目的服务。相对于地球分配给卫星的轨道称为地球轨道。这些轨道上的卫星称为地球轨道卫星。

我们应该根据需求正确选择卫星的轨道。例如，如果卫星放置在较低轨道，那么它绕地球运行的时间较短，并且机载摄像机的分辨率会更好。同样，如果卫星放置在较高轨道，那么它绕地球运行的时间较长，并且一次覆盖更多的地球表面。

以下是三种重要的地球轨道卫星类型：

现在，让我们逐一讨论每种类型的地球轨道卫星。

地球同步轨道卫星

地球同步轨道(GEO)卫星是指放置在地球上方22,300英里高度的卫星。该轨道与恒星日（即23小时56分钟）同步。该轨道可以具有倾角和偏心率。

它可能不是圆形的。该轨道可以相对于地球的两极倾斜。但是，从地球上观察时，它看起来是静止的。这些卫星用于卫星电视。

如果地球同步轨道是圆形且位于赤道平面，则称为地球静止轨道。这些卫星位于地球赤道上方35,900公里（与地球同步轨道相同），并且它们相对于地球的方向（西到东）不断旋转。

这些轨道上的卫星的角速度与地球相同。因此，由于这些卫星与地球自转同步，因此相对于地球被认为是静止的。

地球静止轨道的优点是无需跟踪天线即可找到卫星的位置。

地球静止轨道卫星用于天气预报、卫星电视、卫星广播和其他类型的全球通信。

下图显示了地球同步轨道和地球静止轨道之间的区别。旋转轴表示地球的运动。

注意 - 每个地球静止轨道都是地球同步轨道。但是，反之则不一定成立。

中地球轨道(MEO)卫星将绕地球表面约8000英里的距离运行。从MEO卫星发射的信号传播的距离较短。因此，接收端的信号强度得到改善。这表明在接收端可以使用更小、更轻的接收终端。

传输延迟可以定义为信号从卫星上传输到接收站再传回所需的时间。在这种情况下，传输延迟较短。因为信号在MEO卫星之间往返的距离较短。

对于实时通信，传输延迟越短，通信系统越好。例如，如果GEO卫星往返一次需要0.25秒，那么MEO卫星完成相同行程需要不到0.1秒。MEO的工作频率范围为2 GHz及以上。

这些卫星用于高速电话信号。需要10个或更多个MEO卫星才能覆盖整个地球。

低地球轨道(LEO)卫星主要分为三类：小型LEO、大型LEO和巨型LEO。LEO将绕地球表面500至1000英里的高度运行。这些卫星用于卫星电话和GPS。

这个相对较短的距离将传输延迟减少到仅0.05秒。这进一步减少了对灵敏且笨重的接收设备的需求。需要20个或更多个LEO卫星才能覆盖整个地球。

小型LEO将在800 MHz（0.8 GHz）范围内运行。大型LEO将在2 GHz或以上范围内运行，而巨型LEO在20-30 GHz范围内运行。

与巨型LEO相关的较高频率转化为更大的信息承载能力，并产生实时、低延迟视频传输方案的能力。

下图描绘了LEO、MEO和GEO的路径

这里，可能会出现一个问题，即在超过200颗处于地球同步轨道的卫星中，我们如何防止它们相互碰撞或尝试使用太空中的相同位置？

为了解决这个问题，国际电信联盟(ITU)等国际监管机构和美国联邦通信委员会(FCC)等国家政府组织指定了地球同步轨道上的位置，通信卫星可以在这些位置上运行。

这些位置以经度表示，称为轨道槽位。由于对轨道槽位的巨大需求，FCC和ITU逐渐将所需间距减少到C波段和Ku波段卫星仅为2度。

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