ITU-R S 1758 FRENCH-2006 Characterization of HEO-type systems in the fixed-satellite service《卫星固定业务中的地球高轨道类型系统的描述》.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1758 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1758 Caractrisation des systmes de type HEO fonctionnant dans le SFS (2006) Domaine de comptence La prsente Recommandation dcrit les caractristiques des systmes de type HEO du SFS aux fins dtudes de partage. Elle vise fournir aux administrations des inform

2、ations relatives aux systmes de type HEO du SFS utiliser dans le cadre dtudes de partage avec dautres types de systmes non OSG du SFS, avec des rseaux OSG du SFS ou avec des systmes ou rseaux dautres services bnficiant dattributions titre primaire avec galit des droits avec le SFS. Ces informations

3、concernent notamment les caractristiques orbitales, larc actif, les traces au sol rptitives, les antennes des stations terriennes associes, les angles dlvation, les transferts et lespacement angulaire par rapport larc OSG. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que les bandes de fr

4、quences attribues au service fixe par satellite (SFS) peuvent tre utilises aussi bien par des rseaux satellite OSG (orbite des satellites gostationnaires) que par des systmes satellites non OSG conformment au Rglement des radiocommunications (RR); b) que la plupart de ces bandes attribues au service

5、 SFS sont, de plus, utilises en partage avec des services de Terre; c) que les systmes satellites de type HEO dcrits dans la prsente Recommandation sont des systmes non OSG; d) que les caractristiques des brouillages causs aux rseaux OSG par la plupart des systmes de type HEO du SFS sont dues au fai

6、t que les liaisons de service de ces derniers sont exploites uniquement dans des arcs actifs et prsentent un espacement angulaire important par rapport aux liaisons des systmes OSG; e) que les systmes de type HEO du SFS peuvent desservir des rgions de latitude leve avec des angles dlvation plus impo

7、rtants que dans le cas de rseaux OSG du SFS; f) que les systmes de type HEO du SFS sont susceptibles daccrotre lutilisation des bandes attribues au SFS sans augmenter lencombrement de lorbite des satellites gostationnaires; g) quil serait utile aux administrations de disposer dune source dinformatio

8、ns sur les systmes de type HEO du SFS utiliser dans le cadre dtudes de partage avec dautres types de systmes non OSG du SFS, avec des rseaux OSG du SFS ou avec des systmes ou rseaux dautres services bnficiant dattributions titre primaire avec galit des droits avec le SFS, reconnaissant a) que plusie

9、urs systmes satellites de type HEO sont exploits avec succs depuis de nombreuses annes dans le service fixe par satellite; b) que, rcemment, dautres systmes de type HEO du SFS ont t ports la connaissance du Bureau des radiocommunications de lUIT; 2 Rec. UIT-R S.1758 c) que lUIT-R a tudi et continue

10、dtudier les effets des brouillages causs par les satellites de type HEO du service fixe par satellite aux rcepteurs du service fixe en tenant compte des caractristiques des satellites de type HEO du SFS; d) que des Recommandations de lUIT-R relatives aux systmes de type HEO du SFS ont t tablies ou s

11、ont en cours dlaboration, mais quil nexiste pas encore de caractristiques et de rfrences applicables ces systmes; e) quil peut exister des diffrences entre les caractristiques des systmes de type HEO du SFS et les caractristiques des systmes de type HEO dautres services de radiocommunication, recomm

12、ande 1 dutiliser le sigle HEO pour dsigner les types de systmes non OSG du SFS dont les caractristiques gnrales sont dcrites au 1 de lAnnexe 1 de la prsente Recommandation; 2 dutiliser les informations donnes dans lAnnexe 1 de la prsente Recommandation dans le cadre dtudes de partage faisant interve

13、nir des systmes de type HEO du SFS. Annexe 1 Caractristiques des systmes satellites de type HEO du SFS 1 Caractristiques gnrales des satellites HEO du SFS et des systmes satellites de type HEO du SFS Un systme satellites de type HEO du SFS est un systme non OSG qui comporte un ou plusieurs satellite

14、s en orbite elliptique et qui prsente lensemble des caractristiques orbitales et oprationnelles suivantes: Une priode gale la priode de rotation de la Terre (23 h et 56 min) multiplie par m/n, o m et n sont des nombres entiers, donnant n apoges tous les m jours. Le rapport m/n peut tre infrieur, gal

15、 ou suprieur 1 (une trace au sol fixe se rpte ainsi tous les m jours), ce qui se traduit par les trois types dorbite suivants: Orbite HEO gosynchrone: orbite HEO avec une priode de 23 h et 56 min (m/n = 1). Orbite HEO subgosynchrone: orbite HEO avec une priode gale la priode de rotation de la Terre

16、multiplie par m/n infrieur un (par exemple, 11 h et 58 min, 5 h et 59 min, etc.). Orbite HEO supergosynchrone: orbite HEO avec une priode gale la priode de rotation de la Terre multiplie par m/n suprieur un (par exemple, 47 h et 52 min, etc.). Une inclination entre 35 et 145. Une altitude de lapoge

17、dau moins 18 000 km. Les transmissions sur les porteuses de service autres que les transmissions sur les porteuses de tlmesure ou de tlcommande sont limites un ou plusieurs arcs actifs sur une orbite, comme il est dcrit en dtail au 1.1. Le sigle HEO est employ pour dsigner ce type dorbite. Rec. UIT-

18、R S.1758 3 La conception et le fonctionnement des systmes HEO peuvent grandement varier. Ces variations sont dues au fait que les systmes HEO ont des missions diffrentes ou des critres doptimisation diffrents. Parmi les exemples de caractristiques qui diffrent dun systme lautre, on peut citer: les f

19、rquences; les dimensions de la zone de service; les angles dlvation minimaux; lutilisation dantennes dbattement non limit, poursuite limite, ou de station terrienne fixe; la dimension des arcs actifs; le nombre de satellites qui sont en service simultanment; et le nombre darcs actifs lintrieur desqu

20、els fonctionne un satellite. Les constellations de satellites HEO avec des faisceaux ponctuels rglables sont susceptibles davoir, dans la zone de couverture, des zones de service qui correspondent des angles dlvation levs par rapport au satellite actif, sauf dans le cas de systmes HEO conus pour ass

21、urer un service sur une large zone est-ouest aux latitudes nord. Les systmes satellites HEO du SFS prsentent une partie ou la totalit des caractristiques oprationnelles suivantes: 1.1 Arc actif Sauf pour les fonctions dexploitation spatiale, chaque satellite dun systme HEO du SFS est en service uniq

22、uement sur une partie spcifique de son orbite, appele arc actif. Toutes les transmissions sur les porteuses de service dans le service fixe par satellite en provenance ou destination dun satellite HEO particulier du SFS sont interrompues chaque fois que le satellite se trouve lextrieur de son arc ac

23、tif. En fonction de la priode de lorbite, larc actif couvrira une ou plusieurs zones la surface de la Terre. Dans le cas dorbites quasi circulaires, on notera quune mme orbite peut comprendre deux arcs actifs, un sur lhmisphre Nord et un sur lhmisphre Sud. Les dimensions du ou des arcs actifs pour u

24、n systme particulier sont fonction de la conception du systme. Un arc actif est gnralement destin englober le point de lapoge ou la latitude la plus leve de lorbite, ceci afin de minimiser les variations dazimut et dlvation du satellite du point de vue des stations terriennes auxquelles il est assoc

25、i. Par ailleurs, afin dviter des brouillages excessifs en provenance ou destination de rseaux OSG du SFS fonctionnant la mme frquence, on dfinit gnralement un arc actif de faon quil ne coupe aucune ligne de visibilit entre lorbite des satellites gostationnaires et la surface de la Terre (voir la Fig

26、. 1). Pour assurer un service continu, au moins un satellite dun systme satellites HEO du SFS donn se trouvera dans chaque arc actif en permanence. FIGURE 1 Illustration dun arc actif HEO limit de faon ne couper aucune ligne de visibilit entre lorbite des satellites gostationnaires et la surface de

27、la Terre 4 Rec. UIT-R S.1758 1.2 Rptitivit des tracs au sol Les satellites HEO ont des traces au sol rptitives (la trace au sol est la ligne reprsentant lensemble des points subsatellites mesure que le satellite se dplace autour de la Terre) conues de telle sorte que leurs arcs actifs correspondent

28、de faon optimale aux zones de couverture requises. Pour quune trace au sol soit rptitive, la priode des orbites doit tre un multiple ou un sous-multiple de la priode de rotation de la Terre autour de son axe. Selon les dimensions de larc actif et le nombre de satellites du systme HEO du SFS, les tra

29、ces au sol rptitives peuvent faciliter la rutilisation des frquences entre diffrents systmes HEO du SFS utilisant ces types dorbite. Les caractristiques de larc actif peuvent aussi se traduire par des angles de vue pratiquement constants du satellite par rapport aux stations terriennes. Un systme HE

30、O du SFS peut tre compos de plusieurs satellites HEO suivant une seule trace au sol rptitive, ou de plusieurs satellites HEO suivant diffrentes traces au sol rptitives. 1.3 Antennes des stations terriennes associes Selon les dimensions de larc actif et les caractristiques orbitales dun systme HEO du

31、 SFS donn, on utilisera gnralement lune des quatre configurations dantennes suivantes pour les stations terriennes associes. (A noter que plus dun type de station terrienne peut tre associ un systme HEO particulier): deux antennes de poursuite associes; antennes dotes dune fonction dinterruption de

32、poursuite pour passer du satellite quittant larc actif au satellite entrant dans ce dernier; antenne de poursuite unique dans le cas particulier o les deux satellites intervenant dans un transfert sont trs proches lun de lautre au moment du relais; antenne unique sans fonction de poursuite, dont le

33、faisceau est suffisamment large pour couvrir entirement larc actif. 1.4 Grands angles dlvation depuis des stations terriennes de systmes satellites HEO du SFS dans des zones de service des latitudes moyennes leves Les emplacements qui ont un petit angle dlvation par rapport lorbite OSG peuvent ainsi

34、 bnficier des avantages des grands angles dlvation. 1.5 Service continu avec transferts Les systmes satellites HEO du SFS qui utilisent un nombre suffisant de satellites peuvent faire en sorte quil y ait au moins un satellite dans chaque arc actif en permanence et, ainsi, assurer une couverture cont

35、inue. Les transferts entre satellites peuvent tre peu frquents, un service continu assur par un seul satellite HEO pouvant durer de nombreuses heures en fonction de lorbite choisie et des objectifs de la conception du systme. 1.6 Espacement angulaire par rapport lorbite des satellites gostationnaire

36、s Un systme satellites HEO du SFS peut tre exploit de telle faon quen tout point de la zone de service HEO, lespacement angulaire soit important entre un satellite quelconque du systme considr, un endroit quelconque de son (ses) arc(s) actif(s), et un point quelconque de lorbite des satellites gosta

37、tionnaires (voir la Recommandation UIT-R S.1713). Dans le cas dapplications du service fixe par satellite pour lesquelles on utilise des antennes directives, cela permet damliorer le partage entre un systme satellites HEO du SFS et des rseaux satellite gostationnaire sans trop restreindre la couvert

38、ure utilisable du systme HEO. Rec. UIT-R S.1758 5 1.7 Constellations de satellites HEO associs des stations terriennes dotes de petites antennes et sans fonction de poursuite Dans certains systmes, des satellites HEO identiques, tous spars par la mme dure, formant une constellation avec une seule tr

39、ace au sol rptitive et exploits uniquement dans des arcs actifs prsentant une trs petite plage angulaire autour de lapoge, dcrivent un systme dont les caractristiques de visibilit des satellites sont analogues celles dun rseau OSG. Mme sil est clair que leurs orbites sont diffrentes de lorbite des s

40、atellites gostationnaires, les satellites fonctionnant dans une telle constellation HEO restent approximativement fixes par rapport aux points la surface de la Terre. 2 Exemples dorbites HEO Quatre exemples dorbite HEO sont reprsents sur les Fig. 2 5. La Fig. 2 montre la trace au sol pour une orbite

41、 HEO prsentant une priode de 7 h et 59 min, une excentricit de 0,64 et une inclinaison de 63,4. La partie mise en relief de lorbite indique un arc actif suprieur 45 de latitude nord. La Fig. 3 montre la trace au sol pour une orbite HEO prsentant une priode de 11 h et 58 min, une excentricit de 0,72

42、et une inclinaison de 63,4. La partie mise en relief de lorbite indique un arc actif suprieur 25 de latitude nord. La Fig. 4 montre la trace au sol pour une orbite HEO prsentant une priode de 23 h et 56 min, une excentricit de 0,1 et une inclinaison de 45. La partie mise en relief de lorbite indique

43、 un arc actif suprieur 30 de latitude nord. La Fig. 5 montre la trace au sol pour une orbite HEO supergosynchrone prsentant une priode de 47 h et 52 min, une inclinaison de 63,4 et une excentricit proche de 0. La partie mise en relief de lorbite indique deux arcs actifs suprieurs 25 de latitude sud

44、et nord. FIGURE 2 Trace au sol pour une orbite HEO subgosynchrone dune priode de 8 heures 6 Rec. UIT-R S.1758 FIGURE 3 Trace au sol pour une orbite HEO subgosynchrone dune priode de 12 heures FIGURE 4 Trace au sol pour une orbite HEO gosynchrone dune priode de 24 heures Rec. UIT-R S.1758 7 FIGURE 5 Trace au sol pour une orbite HEO supergosynchrone dune priode de 48 heures