Космический сегмент

В состав орбитальной группировки системы Globalstar входят 48 низкоорбитальных спутников-ретрансляторов, размещенных на восьми круговых орбитах (по шесть спутников на каждой). Высота орбит над поверхностью Земли составляет 1414 км. Параметры орбиты (их наклонение i = 52°) выбраны так, чтобы обеспечить максимальную частоту обслуживания абонентов в средних широтах. Полярные области (выше 70° с. ш. и 70° ю. ш.) космическим сегментом не обслуживаются (рис. 4.15).

Рис. 4.15. Система Globalstar: 48 спутников на 8 орбитах

Запуск первой группы КА планируется осуществить в 1998 г. с помощью российских ракет-носителей «Протон» (12 спутников за один пуск) и «Союз» (от 4 до 10 спутников за один пуск). Каждый спутник имеет три системы стабилизации, которые состоят из устройств ориентации по Земле и Солнцу, а также лазерных гироскопов. Срок активного существования каждого спутника (рис. 4.16) не менее 7,5 лет.

В системе Globalstar не предусмотрены межспутниковые связи, однако она рассчитана на постоянное двукратное покрытие земной поверхности (в широтном поясе от 70° ю. ш. до 70° с. ш.), которое позволит:

Ø Обеспечить непрерывную связь при переходе абонента из зоны действия одного луча в зону действия другого луча одного и того же спутника и из зоны действия одного спутника в зону действия другого

Ø Значительно повысить надежность связи с подвижными абонентами благодаря устранению эффекта затемнения приемной антенны терминала абонента складками рельефа местности за счет когерентного сложения сигналов нескольких спутников, а также сигналов, отраженных от различных препятствий на земной поверхности

Система сможет обеспечить, помимо передачи сигналов служебной (командной) информации, два типа услуг:

Ø Телефонную, факсимильную и пейджинговую связь

Ø Определение местоположения (координат) абонентов

Хорошее качество телефонной связи достигается благодаря применению шу-моподобных широкополосных сигналов (ШПС) с кодовым разделением каналов. Это позволяет использовать один и тот же диапазон частот в каждом из 16 лучей, которые формируются с помощью многолучевых бортовых антенн.

Для формирования ШПС используются последовательности Уолша. Все сигналы формируются одним источником, но каждый имеет свой определенный временной сдвиг относительно пилот-сигнала. Пилот-сигнал передается нулевой последовательностью функции Уолша (все знаки — нули).

При применении ШПС отраженные от посторонних объектов сигналы суммируются с основным сигналом с помощью многоканальных приемников, что значительно повышает помехозащищенность системы. Это также позволяет осуществлять так называемый мягкий переход абонента из зоны действия одного лучав зону действия другого без потери связи (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Структура покрытия земной поверхности многолучевой антенной КА Globalstar

Здесь, в отличие от систем с временным или частотным разделением каналов, при переходах связь абонента поддерживается двумя лучами до тех пор пока уровень сигнала одного из них не станет ниже определенного значения' Такой алгоритм позволяет исключить щелчки в абонентских терминалах которые могут быть слышны при таких переходах в других системах, а также уменьшить вероятность потери связи.

Пропускная способность каждого канала очень высока благодаря кодовому разделению сигналов и переменной скорости передачи цифрового потока (1200-9699 бит/с). Переменная скорость цифрового потока позволяет обеспечить передачу сигналов служебной (командной) информации в паузах речи. Точность определения координат абонентов без участия шлюзовых станций составляет 10 км. При определении же местоположения с участием шлюзовых станций и спутников-ретрансляторов она может достигать 300 м (рис. 4. 18)