Přehled družic O3b
Datové přenosy rychlostí až 10 Gb/s podporuje každý satelit první generace s celkovou kapacitou přesahující 160 Gb/s po dokončení počátečního operačního nasazení konstelace. Společnost O3b Networks Ltd. je provozovatelem této nové satelitní konstelace, pojmenované podle „dalších 3 miliard“ – s odkazem na populaci světa, která nemá bez pomoci přístup k širokopásmovým datovým službám. Společnost byla založena v roce 2007 a během svého počátečního nastavení směrem k vypuštění prvních satelitů získala finanční podporu od takových průmyslových gigantů, jako jsou společnosti Google a SES, než byla v květnu 2016 převzata jako dceřiná společnost plně vlastněná společností SES.
Soustava družic O3b se má v počáteční fázi skládat z osmi družic, než se počet aktivních družic zdvojnásobí na 16. Flotila družic obíhá kolem Země na kruhové, rovníkové střední oběžné dráze ve výšce 8 063 kilometrů. Družice O3b poskytuje telekomunikačním operátorům kapacitu podobnou optickým vláknům a zpětný přenos přímo do věží 3G Cellular a WiMAX.
První čtyři družice O3B byly vypuštěny z Guayanského kosmického střediska raketou Sojuz ST-B 25. června 2013 a vstoupily do fáze uvádění do provozu a kontroly základních systémů před zahájením funkčních kontrol jejich schopností v rámci několikatýdenní ověřovací kampaně na oběžné dráze.
V září 2013 se ukázalo, že transpondéry instalované na kosmické lodi vykazují neočekávanou degradaci své funkce poskytování časových signálů potřebných pro stahování dat z družic. To si vyžádalo odklad startu druhé várky družic ze září 2013 na červenec 2014, aby bylo možné podezřelé komponenty vyměnit.
Druhá sada čtyř družic vypuštěná 10. července 2014, rovněž na palubě Sojuzu ST-B a O3b, začala poskytovat provozní služby po dokončení jejich kontrolní fáze. Třetí sada družic první generace odstartovala z Francouzské Guyany 18. prosince 2014, aby doplnila další kapacitu konstelace, která do té doby začala poskytovat služby řadě afrických zemí a vzdálených ostrovních států, jakož i vládě USA a výletním lodím.
S 12 družicemi na oběžné dráze přepnula O3b tři z první várky do pohotovostního režimu kvůli jejich zhoršené charakteristice signálu, aby sloužily jako životaschopné zálohy pro případ, že by některá jiná družice měla technické potíže.
Do roku 2016 se očekávalo, že roční příjmy přesáhnou 100 milionů dolarů, a společnost O3b podepsala další vládní kontrakty s USA na dodávku služby 365 dní v roce pro uživatele z ministerstva obrany, která se skládá z plně duplexního spojení o rychlosti 155 Mb/s, přístupu k pozemní bráně a mobilního komunikačního terminálu se zpožděním přenosu signálu pod 200 ms.
Každá družice O3b váží při startu 700 kg, přičemž hmotnost suché sběrnice ELiTeBus je přibližně 450 kg. Družicová sběrnice má lichoběžníkový tvar a skládá se z pevných hliníkových voštinových panelů. Sběrnice poskytuje užitečnému zatížení všechny potřebné zdroje včetně stability směru, schopnosti pohonu, stabilního napájení a datových spojení. Platforma může pojmout užitečné zatížení o hmotnosti více než 300 kg, které je umístěno na zemském panelu o rozměrech 3,0 × 1,6 m.
Kosmická loď je vybavena dvěma rozmístitelnými třísegmentovými solárními panely pro výrobu energie prostřednictvím gallium-arsenidových solárních článků, pro rozvod energie se používá avionika a pro ukládání energie Li-Ion baterie. Solární panely jsou schopny automatického sledování slunečního záření pro zvýšení expozice. Výkon na začátku životnosti je 2 400 wattů a výkon na konci životnosti (EOL) je přibližně 1 700 wattů, přičemž jmenovitý zdroj energie pro užitečné zatížení je přibližně 1 000 wattů. Na družici je použita hlavní napájecí sběrnice s napětím 28 V.
Platforma družice je stabilizovaná ve třech osách s možností přesného nasměrování pomocí údajů o poloze poskytovaných pozemskými senzory a také jemnými slunečními senzory a inerciální měřicí jednotkou. Jednotka GPS poskytuje informace o poloze na oběžné dráze, což umožňuje výpočet geometrie průletu přes různé pozemní terminály.
Stabilizace a ovládání polohy se provádí pomocí kombinace reakčních kol a momentových tyčí pro řízení momentu hybnosti. Celkově má družice přesnost znalosti polohy 0,007 stupně. Pohon pro manévry v poloze a úpravy/udržování oběžné dráhy zajišťuje hydrazinový monopropelentní systém obsahující 141 kg paliva, který napájí osm 1newtonových trysek, jež lze použít pro řízení polohy, odhozy momentu hybnosti a úpravy/udržování oběžné dráhy.
Sběrnice ELiTe je vybavena palubním počítačem soustředěným kolem mikroprocesoru LEON3, který je široce používán v kosmických aplikacích. Systém OBC zajišťuje řízení a kontrolu všech subsystémů družicové platformy a velí operacím s užitečným zatížením. Na palubě družice je použita datová sběrnice 1553B, která propojuje všechny systémy s počítačem a také komunikuje s komunikačním systémem platformy, který pracuje v pásmu S.
Každá z družic je vybavena redundantními systémy, aby se zabránilo tomu, že selhání jednoho bodu způsobí ztrátu kosmické lodi. Družice O3b jsou konstruovány na projektovanou životnost deseti let.
Výkonné zatížení kosmické lodi se skládá z výkonného komunikačního systému v pásmu Ka. Na palubě družice směřující k Zemi je namontováno dvanáct plně řiditelných anténních sestav Ka-Band pracujících na frekvenci 4,3 GHz. Dva svazky o frekvenci 216 MHz jsou určeny pro připojení brány a deset svazků pro vzdálené terminály. Každá anténa poskytuje datovou propustnost 1,25 GBit/s – 600 MBit/s pro up- a downlink, což vede k celkové kapacitě 12,5 GBit/s na satelit.
Na konci roku 2015 si společnost O3b objednala dalších osm satelitů od společnosti Thales Alenia Space. Družice O3b FM13 až FM20 jsou do značné míry podobné svým předchůdcům, ale mají některá výkonnostní vylepšení při zachování celkové kompatibility pro bezproblémovou integraci do stávající konstelace v pásmu Ka.
Každou z antén lze během několika minut přemístit na libovolné místo v dosahu družice, což umožňuje flexibilní plánování komunikačních relací s cílem zajistit komunikační pokrytí tam, kde je to potřeba a kdy je to potřeba.
Ka-Payload využívá technologii opakovačů, která umožňuje přímočaré přidělování šířky pásma ve stopě družice, která má průměr asi 700 kilometrů na jeden svazek. Flexibilní konfigurace systému poskytuje možnost přenosu dat mezi anténami, díky čemuž lze jednoduše poskytovat jednoduchá trunkingová řešení mezi dvěma nebo více body.
Při konstelaci obíhající na oběžné dráze MEO je latence přenosu dat výrazně nižší při srovnání O3b s geostacionárními komunikačními družicemi, které se vyznačují latencí ~500 milisekund. O3b hodlá poskytovat hlasovou komunikaci s jednosměrnou latencí 179 milisekund a koncovou latencí pro datové služby 238 ms. Pro námořní služby bude poskytována konektivita o rychlosti více než 500 Mb/s. Optimální pokrytí je zajištěno mezi 45 stupni severní a jižní šířky, ačkoli služby lze rozšířit až na 62 stupňů zeměpisné šířky.
V roce 2017 společnost SES oznámila plány na navazující systém nazvaný O3b mPower, který má konstelaci od roku 2021 doplnit o řadu satelitů s vysokou propustností. mPower rozšíří konstelaci na globální pokrytí, změní výrobce na Boeing a využije nejmodernější technologie, které umožní základní sedmisatelitní konstelaci poskytovat téměř 30 000 komunikačních bodových svazků. Další podrobnosti naleznete zde: SES objednává u společnosti Boeing super výkonné satelity pro rozšíření širokopásmových služeb O3b