O3b Satellit oversigt
O3b-satellitkonstellationen leverer telekommunikation og data backhaul fra fjerntliggende steder og tilbyder internet backhaul med lav latenstid til nye markeder og udviklingslande via en række satellitter i ækvatoriale baner i 8.000 kilometers højde.
Datahastigheder på op til 10 Gbps understøttes af hver enkelt første generation af satellitter med en samlet kapacitet på over 160 Gbps, når den første operationelle konstellation er færdigudrullet. O3b Networks Ltd. er operatøren af denne nye satellitkonstellation, der er opkaldt efter “the Other 3 Billion” – med henvisning til den del af verdens befolkning, som ikke har adgang til bredbåndsdatatjenester uden hjælp. Virksomheden blev grundlagt i 2007 og fik finansiel støtte fra branchegiganter som Google og SES under den indledende opbygning frem mod de første satellitopsendelser, inden den blev opkøbt som et 100 % ejet datterselskab af SES i maj 2016.
O3b-satellitkonstellationen er planlagt til at bestå af otte satellitter i sin indledende fase, inden antallet af aktive rumfartøjer fordobles til 16. Flåden af satellitter kredser om Jorden i en cirkulær, ækvatorial medium jordbane i en højde på 8 063 kilometer. O3b leverer fiberlignende trunkingkapacitet til teleoperatører og backhaul direkte til 3G-celle- og WiMAX-tårne.
De første fire O3B-satellitter blev opsendt fra Guiana Space Center med en Soyuz ST-B-raket den 25. juni 2013 og gik ind i en fase med idriftsættelse og kontrol af kernesystemet, inden funktionskontrollen af deres kapacitet begyndte som led i en flere uger lang valideringskampagne i kredsløb.
I september 2013 blev det klart, at de transpondere, der var installeret på rumfartøjerne, viste en uventet forringelse af deres funktion med hensyn til at levere de tidssignaler, der er nødvendige for downlink af data fra satellitterne. Dette var årsagen til, at opsendelsen af den anden serie af satellitter blev udsat fra september 2013 til juli 2014 for at give mulighed for at udskifte de mistænkelige komponenter.
Det andet sæt på fire satellitter blev opsendt den 10. juli 2014, også på en Soyuz ST-B, og O3b begyndte at levere operationelle tjenester, da deres checkout-fase var afsluttet. Et tredje sæt af førstegenerationssatellitter lettede fra Fransk Guyana den 18. december 2014 for at tilføje yderligere kapacitet til konstellationen, som på det tidspunkt var begyndt at levere tjenester til en række afrikanske lande og fjerntliggende østater samt til den amerikanske regering og krydstogtskibe.
Med 12 satellitter i kredsløb skiftede O3b tre fra det første parti til standby-tilstand på grund af deres forringede signalegenskaber for at tjene som levedygtige backups, hvis en anden satellit skulle få tekniske problemer.
I 2016 forventedes den årlige omsætning at overstige 100 millioner dollars, og O3b underskrev yderligere regeringskontrakter med USA om at levere en 365-dage om året-tjeneste til en bruger i Forsvarsministeriet, der består af en fuld duplex 155 Mbps-forbindelse, adgang til en gateway på jorden og en mobilkommunikationsterminal med en signal-returlatenstid på under 200 ms.
Rumsegmentet i O3b-konstellationen er designet og fremstillet af Thales Alenia Space, der anvender ELiTeBus-satellitplatformen, som har en omfattende flyveerfaring med applikationer i lavt kredsløb om Jorden, f.eks. GlobalStar-kommunikationssatellitterne.
Hver O3b-satellit vejer 700 kg ved opsendelsen med en tørvægt på ELiTeBus på ca. 450 kg. Satellitbussen er trapezformet og består af stive aluminiumshoneycomb-paneler. Rumfartøjsbussen giver alle nødvendige ressourcer til nyttelasten, herunder pejlestabilitet, fremdriftskapacitet, en stabil strømforsyning og dataforbindelser. Platformen kan rumme nyttelast på mere end 300 kg, der er placeret på et jordpanel, der er 3,0 x 1,6 meter stort.
Rumsfartøjet er udstyret med to deployerbare tre-segment-solcellefelter til strømproduktion via gallium-arsenid-solceller, der anvendes flyelektronik til strømfordeling og Li-Ion-batterier til strømopbevaring. Solpanelerne er i stand til automatisk at følge solen for at øge eksponeringen. Strømmen ved levetidens begyndelse er på 2 400 watt og ved levetidens ophør (EOL) på ca. 1 700 watt med en nominel strømforsyning til nyttelasten på ca. 1 000 watt. Der anvendes en 28-volts hovedstrømbus på satellitten.
Satellitplatformen er treakset stabiliseret med mulighed for præcis pegning ved hjælp af positionsdata leveret af jordsensorer samt fine solsensorer og en inertial måleenhed. En GPS-enhed leverer oplysninger om kredsløbets position for at muliggøre beregning af passagenes geometri over de forskellige jordterminaler.
Stabilisering og holdningsaktivering sker ved hjælp af en kombination af reaktionshjul og drejningsstænger til momentstyring. Samlet set har satellitten en nøjagtighed på 0,007 grader. Fremdrift til holdningsmanøvrer og banejusteringer/vedligeholdelse leveres af et hydrazinmonopropellantsystem med 141 kg brændstof, der forsyner otte 1-Newton-thrusters, som kan bruges til holdningskontrol, momentumdumpning og banejusteringer/vedligeholdelse.
EliTe-bussen er udstyret med en computer om bord, der er centreret omkring en LEON3-mikroprocessor, som er meget anvendt i rumapplikationer. OBC-systemet sørger for kommando og kontrol af alle undersystemer i satellitplatformen og styrer operationer af nyttelasten. Der anvendes en 1553B-databus om bord på satellitten, som forbinder alle systemer til computeren og også til platformens kommunikationssystem, der opererer i S-båndet.
Hver af satellitterne er udstyret med redundante systemer for at forhindre, at fejl i et enkelt punkt kan forårsage tab af et rumfartøj. O3b-satellitterne er bygget til en konstruktionslevetid på ti år.
Rumsatellitternes nyttelast består af et kraftfuldt Ka-bånds kommunikationssystem. Tolv fuldt styrbare Ka-båndsantenneaggregater er monteret på satellittens jordvendte dæk, der opererer på 4,3 GHz-frekvensen. To 216 MHz-bjælker er beregnet til gateway-forbindelser og 10 bjælker er beregnet til fjernterminaler. Hver antenne giver en datatransmission på 1,25 GBit/s – 600 MBit/s for up- og downlink, hvilket giver en samlet kapacitet på 12,5 GBit/s pr. satellit.
I slutningen af 2015 bestilte O3b yderligere otte satellitter hos Thales Alenia Space. O3b FM13 til FM20 ligner stort set deres forgængere, men har nogle ydelsesforbedringer, samtidig med at den overordnede kompatibilitet opretholdes for at kunne integreres problemfrit i den eksisterende Ka-båndskonstellation.
Hver af antennerne kan flyttes til et hvilket som helst punkt inden for satellittens rækkevidde inden for få minutter for at muliggøre en fleksibel planlægning af kommunikationssessioner med henblik på at levere komm-dækning, hvor der er behov for det, når der er behov for det.
Ka-Payload anvender repeater-teknologi for at muliggøre en ukompliceret tildeling af båndbredde i satellitens fodaftryk, der er ca. 700 kilometer i diameter pr. stråle. Systemets fleksible konfiguration giver mulighed for dataoverførsel mellem antennerne, hvilket gør det nemt at levere enkle trunking-løsninger mellem to eller flere punkter.
Med konstellationen i kredsløb i MEO er dataoverførselslatenstiden betydeligt lavere, når man sammenligner O3b med geostationære kommunikationssatellitter, der har latenstider på ~500 millisekunder. O3b har til hensigt at levere talekommunikation med en envejsforsinkelse på 179 millisekunder og en end-to-endforsinkelse for datatjenester på 238 ms. For maritime tjenester vil der blive leveret en forbindelseshastighed på mere end 500 Mbps. Optimal dækning leveres mellem 45 grader nordlig og sydlig breddegrad, selv om tjenesterne kan udvides til en breddegrad på op til 62 grader.
I 2017 annoncerede SES planer om et opfølgningssystem kaldet O3b mPower, der skal tilføje en række satellitter med høj kapacitet til konstellationen fra 2021. mPower vil udvide konstellationen til global dækning, skifte producent til Boeing og udnytte den nyeste teknologi, så den basale konstellation med syv satellitter kan levere næsten 30.000 kommunikationsspotstråler. Yderligere oplysninger kan findes her: SES bestiller superstærke satellitter fra Boeing for at udvide O3b bredbåndstjenester