Космический сегмент. Космический сегмент системы Globalstar состоит из 48 основных ИСЗ и 4 резервных (что гораздо меньше

Космический сегмент системы Globalstar состоит из 48 основных ИСЗ и 4 резервных (что гораздо меньше, чем в системе Iridium), расположенных в 8 орбитальных плоскостях по 6 основных ИСЗ в каждой. Высота орбит составляет 1414 км (big Leo), период обращения ИСЗ на орбите равен 114 мин. Угловой разнос между ИСЗ в одной плоскости составляет 60°. Соседние орбитальные плоскости разнесены по долготе восходящего узла на 22,5°. Фазовый сдвиг между ИСЗ в соседних орбитальных плоскостях составляет 7,5°. Вид орбит - наклонные, круговые с наклонением к экватору 52° (в отличие от квазиполярных с наклонением 86° в системе Iridium), что сужает ширину зоны обслуживания системы в целом.

Конфигурация орбитальной группировки выбрана управляемой (корректируемой). Система с заданной конфигурацией обеспечивает 80% охват поверхности Земли (за исключением полярных областей и некоторых зон центральной части океанов).

Большая, чем в системе Iridium, высота орбиты обусловливает, с одной стороны, большую зону обслуживания каждого ИСЗ и больший срок его службы (~7,5 лет), с другой стороны, большее запаздывание и затухание сигнала и более дорогой вывод спутника на орбиту. Космический сегмент построен таким образом, чтобы обеспечить наилучшее обслуживание пользователей в средних широтах. Именно в средних широтах – основном регионе обслуживания – доступными являются не менее двух ИСЗ. По этому показателю система Globalstar существенно отличается от конкурирующей системы Iridium, в которой структура космического сегмента основана на односпутниковом покрытии территории. Ширина всей зоны обслуживания Globalstar ограничена 70° северной широты и 70° южной широты. Поэтому в Антарктиде, на Северном полюсе, в северных регионах России и Гренландии, в некоторых районах Северного морского пути пользование системой Globalstar невозможно. В системе Iridium подобной проблемы не возникает.

Одной из важных характеристик СПСС, влияющих на качество соединения и доступность системы, является минимальный угол возвышения ИСЗ над поверхностью Земли (b _min). При большом угле возвышения сигналы от спутника к Земле должны пройти через меньший слой земной атмосферы, влияющий на затухание сигнала, а всевозможные препятствия на Земле (горы, растительность, строения) будут оказывать меньшее воздействие. Требования к минимальному углу возвышения определяют количество спутников в системе. Для полярных орбит число спутников выбирается исходя из необходимости покрытия экваториальных районов, так как пересечение орбит на полюсах приводит к существенному переполнению емкости системы в этих местах. В системе Globalstar в экваториальных районах b _min составляет величину 15¸20°, что способствует более качественному обслуживанию пользователей.

Каждый ИСЗ орбитальной группировки формирует 16 парциальных лучей, образуя каждым лучом на поверхности Земли соту площадью приблизительно 2,9 млн. км². Усиление и форма лучей подобрана так, чтобы у поверхности Земли формировалась многосотовая зона покрытия аналогично рис. 2. Коэффициент усиления в периферийных лучах выше, чем в центральном, что необходимо для создания равномерной плотности потока мощности. Совокупность 16 лучей создают на поверхности Земли комбинированную зону обслуживания, близкую по форме к кругу диаметром 7600 км (рис. 3).

а) на передачу б) на прием

Рис. 3. Лучевая структура системы Globalstar.

В системе Globalstar, в отличии от системы Iridium, межспутниковые линии связи не предусмотрены. Все операции по обработке вызовов, их коммутации, преобразованию сигналов и разделению каналов производятся на Земле, где реализация данных функций обходится дешевле, аппаратура доступна для технического обслуживания и может быть со временем модернизирована. В результате ИСЗ в системе Globalstar проще и надежнее.

Для линий связи ИСЗ с мобильными пользователями предусмотрена эксплуатация частот L-диапазона (1610 - 1626,5 МГц) для линии “вверх” (абонент - ИСЗ) и S-диапазона (2483,5 - 2500 МГц) для линии “вниз” (ИСЗ - абонент). Передача данных в абонентской линии осуществляется со скоростью от 2,4 до 9,6 Кбит/с. Общая пропускная способность на один ИСЗ (при 16 лучах) составляет 2400 эквивалентных телефонных каналов.

Связь по фидерным линиям между ИСЗ и станциями сопряжения (СС) осуществляется в С-диапазоне: 5091 ¸ 5250 МГц для линии “вверх” (СС - ИСЗ) и 6875-¸7055 МГц для линии “вниз” (ИСЗ - СС). Этот диапазон за счет применения правой и левой круговой поляризации используется дважды.