Orbita geostacjonarna - Polski Serwis Naukowy

Schemat orbity geostacjonarnej
A - Ziemia; czerwony punkt to miejsce, nad którym stale znajduje się satelita
B - satelita
C - orbita satelity

Orbita geostacjonarna to orbita okołoziemska, która zapewnia krążącemu po niej satelicie zachowanie stałej pozycji nad wybranym punktem równika Ziemi. Orbita geostacjonarna jest orbitą kołową zawartą w płaszczyźnie równika. Przebiega na wysokości 35 786 km nad równikiem (42 160 km od środka Ziemi). Prędkość ciała na orbicie geostacjonarnej wynosi około 3,08 km/s, a czas okrążenia przez niego Ziemi jest równy 23 godziny 56 minut i 4 sekundy, czyli dokładnie tyle, ile trwa doba gwiazdowa.

Antena satelitarna - antena służąca do odbioru lub nadawania sygnału z satelitów telekomunikacyjnych. Anteny satelitarne wykonywane są jako: paraboliczne, offsetowe, panelowe lub wieloogniskowe w układzie pojedynczego, podwójnego zwierciadła lub bezzwierciadłowym.
Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

Orbita geostacjonarna jest szczególnym przypadkiem orbity geosynchronicznej.

Telekomunikacja

Orbita geostacjonarna wykorzystywana jest przez satelity geostacjonarne, zwłaszcza telekomunikacyjne, meteorologiczne i telefonii satelitarnej. Także satelity SBAS wspomagające system GPS znajdują się na tej orbicie. Umieszczenie satelity na orbicie geostacjonarnej pozwala na utrzymanie stałej łączności z nim przy użyciu anteny kierunkowej bez konieczności nieustannej zmiany kierunku ustawienia anteny. Wadą tego rozwiązania jest niemożliwość objęcia zasięgiem terenów okołobiegunowych, gdyż dla obserwatora znajdującego się na powierzchni Ziemi na północ od równoleżnika 81,3°N (oraz analogicznie na południe od równoleżnika 81,3°S) orbita geostacjonarna znajduje się w całości poniżej horyzontu. Graniczną szerokość geograficzną obliczono przy założeniu kulistości Ziemi ze wzoru:

Maszt radiowy – maszt służący do zawieszenia anteny nadawczej lub odbiorczej, najczęściej konstrukcji stalowej, kratownicowej, odizolowany elektrycznie od ziemi. Największy maszt radiowy znajduje się Blanchard w USA (KVLY/KTHI TV Mast), zaś największy w historii był maszt radiowy w Konstantynowie w Gąbinie, który runął 8 sierpnia 1991 roku.
DGPS (ang. Differential Global Positioning System) - technika pomiarów GPS pozwalającą na uzyskanie większej dokładności, niż przy standardowym pomiarze jednym odbiornikiem. Metoda ta polega na wykorzystaniu stacji bazowej (tzw. referencyjnej) - odbiornika ustawionego w dokładnie wyznaczonym punkcie (np. przez pomiar geodezyjny), który wyznacza na bieżąco poprawki różnicowe dla poszczególnych satelitów, co pozwala na wyeliminowanie większości błędów (gdyż błędy obserwowane na małym obszarze są skorelowane). Drugi odbiornik (ruchomy) musi mieć możliwość odbioru tych poprawek, np. przez łącze satelitarne, VHF, GPRS/WLAN. Poprawki są transmitowane w formacie RTCM, CMR lub innym. System ten można stosować zarówno w czasie rzeczywistym, jak i przez późniejsze przetworzenie danych.

$\varphi = 90^o - \arcsin \frac{b}{r}$

Inną wadą orbity geostacjonarnej jest jej duża odległość od Ziemi w porównaniu z orbitami typu LEO lub MEO. Wynikiem tego minimalny czas pomiędzy wysłaniem sygnału radiowego z powierzchni Ziemi, jego przetworzeniem przez satelitę geostacjonarnego i ostatecznie odebraniem na powierzchni Ziemi w przybliżeniu jest równy 239 ms. Dla porównania w przypadku satelitów systemu Iridium znajdujących się na orbitach typu LEO 780 km nad powierzchnią Ziemi czas ten jest równy około 5 ms. W praktyce opóźnienia te mogą być nawet kilkukrotnie większe, co odczuwalne jest szczególnie w przypadku prowadzenia satelitarnego połączenia telefonicznego.

Biegun geograficzny – jeden z dwóch punktów na powierzchni obracającego się ciała niebieskiego, przez które przechodzi oś obrotu danego ciała. Punkty te są jednocześnie najbardziej oddalone od równika, zbiegają się w nich wszystkie południki, a równoleżniki mają wartość 90°.
Doba gwiazdowa - nazywana też dniem gwiazdowym (syderycznym). Jest to czas pomiędzy dwoma kolejnymi górowaniami punktu równonocy wiosennej (punktu Barana) i równy okresowi obrotu Ziemi wokół własnej osi, czyli około 23 godzinom 56 minutom i 4,091 sekundom średnim słonecznym (86 164 sekund). Doba gwiazdowa znajduje zastosowanie w badaniach astronomicznych, gdyż określa czas, który potrzebny jest do pełnego obrotu sfery niebieskiej.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)