O3b – 宇宙船・衛星

O3b Satellite Overview

Photo: Thales Alenia Space

O3b衛星コンステレーションは、遠隔地からの通信とデータバックホールを提供し、高度8000キロの赤道軌道上の一連の衛星を通じて、新興市場や発展途上国に低遅延のインターネットバックホールを提供します。

最大10 Gbpsのデータ速度はそれぞれの第一世代の衛星でサポートされており、最初の運用コンステレーションの展開完了後の総容量は160 Gbps超に及びます。 O3b Networks Ltd.は、この新しい衛星コンステレーションのオペレーターで、ブロードバンドデータサービスにアクセスできない世界の人口にちなんで「the Other 30 Billion」と名付けられています。 2007年に設立された同社は、最初の衛星打ち上げに向けた初期設定時に、GoogleやSESといった業界大手から資金的支援を受け、2016年5月にSESの完全子会社として買収されました。

Image: O3b

O3b衛星コンステレーションは、アクティブな宇宙船の数が16に倍増される前に、初期段階では8つの衛星で構成される予定である。 この衛星群は、高度8,063キロメートルの円形赤道中型地球軌道で地球を周回する。 O3Bは、通信事業者にファイバーのようなトランク容量を提供し、3G携帯電話とWiMAXタワーに直接バックホールを提供する。

最初の4つのO3B衛星は、2013年6月25日にソユーズST-Bロケットでギアナ宇宙センターから打ち上げられ、数週間の軌道上検証キャンペーンの一環として機能のチェックが始まる前に試運転とコアシステムのチェックアウト段階に入っている。

2013年9月、衛星からのデータダウンリンクに必要なタイミング信号を提供するトランスポンダの機能が、予想外に低下していることが明らかになった。 このため、当該部品の交換を行うため、第2陣の打ち上げを2013年9月から2014年7月に延期した。 Arianespace/ESA/CNES/Optique Video du CSG

2014年7月10日に打ち上げられた第2陣の衛星4基もソユーズST-BとO3bの上に乗って、チェックアウト段階が終了すると運用サービスの提供を開始した。

軌道上にある12個の衛星で、O3bは、他の衛星が技術的な問題を起こした場合に実行可能なバックアップとして、信号特性が低下したため、最初のバッチからの3つをスタンバイモードに切り替えた。

2016年までに、年間収益は1億ドルを超える見込みで、O3bは米国と追加の政府契約を結び、国防省のユーザー向けに、全二重155 Mbpsリンク、地上ゲートウェイ アクセス、信号往復遅延200ミリ秒以下の移動通信端末からなる365日サービスを提供することになりました。 Thales Alenia Space

O3b衛星群の宇宙セグメントは、GlobalStar通信衛星などの低軌道アプリケーションで幅広い飛行実績を持つELiTeBus衛星プラットフォームを利用して、Thales Alenia Spaceが設計および製造しています。 衛星バスは台形で、硬質アルミニウムハニカム・パネルで構成されています。 衛星バスは、ポインティングスタビリティ、推進能力、安定した電力供給、データ接続など、ペイロードに必要なすべてのリソースを提供します。

宇宙船は、ガリウム砒素太陽電池による発電のために2つの展開可能な3セグメント太陽電池アレイを備え、電力分配にはアビオニクス、電力貯蔵にはリチウムイオン電池が使用される。 太陽電池アレイは、日射量を増やすために自動追尾が可能である。 初期電力は2,400W、EOL(End Of Life)電力は約1,700Wで、ペイロードの公称電力は約1,000Wである。 28Vの主電源バスが使用されています。

Photo: Arianespace/ESA/CNES/Optique Video du CSG

衛星プラットフォームは、地球センサーと微細な太陽センサー、慣性計測ユニットから得られる位置データを用いて、正確なポインティング能力を持つ3軸安定化されています。 GPSユニットは、様々な地上端末上のパスジオメトリの計算を可能にする軌道位置情報を提供します。

安定化と姿勢制御は、運動量管理のためにリアクションホイールとトルクロッドの組み合わせで行われる。 全体として、衛星は0.007度のポインティングナレッジ精度を持つ。 姿勢制御や軌道修正・保守のための推進力は、141kgの燃料を含むヒドラジン一液系で、姿勢制御、運動量ダンプ、軌道修正・保守に使用できる8つの1ニュートンスラスタに供給される。 Thales Alenia Space

ELiTeバスには、宇宙用として広く使われているLEON3マイクロプロセッサを中心としたオンボードコンピュータが搭載されています。 OBCシステムは、衛星プラットフォームのすべてのサブシステムのコマンドと制御、およびペイロードの操作のコマンドを提供します。 1553Bデータバスは、衛星のすべてのシステムをコンピュータに接続し、Sバンドで動作するプラットフォームの通信システムとのインタフェースとして使用されています。 O3b衛星の設計寿命は10年です。

衛星のペイロードは、強力なKaバンド通信システムで構成されています。 12個の完全可変型Kaバンドアンテナは、4.3GHzの周波数で動作する衛星の地球側デッキに取り付けられています。 2本の216MHzビームはゲートウェイ接続用で、10本のビームはリモート端末用です。 各アンテナは、1.25GBit/s~600MBit/sのデータスループットを提供し、衛星あたりの総容量は12.5GBit/sとなります。 O3b

O3b Coverage Map – Credit: O3b

2015年末、O3bはThales Alenia Spaceにさらに8つの衛星を発注した。 O3b FM13からFM20は、前任者とほぼ同様ですが、既存のKa-Bandコンステレーション内にシームレスに統合するために全体的な互換性を維持しながら、いくつかの性能強化を特徴としています。

各アンテナは数分以内に衛星の範囲内の任意の地点に移動することができ、必要なときに必要な場所に通信範囲を提供するために、柔軟な通信セッション計画が可能です。

Ka-Payloadは、1ビームあたり直径700キロメートルの衛星フットプリント内の帯域を簡単に割り当てられるように、中継器技術を使用しています。 システムの柔軟な構成は、アンテナ間データ転送の機能を提供し、2つ以上のポイント間で簡単なトランクソリューションを提供することができます。 O3bは、音声通信の片道遅延を179ミリ秒、データ通信のエンド・ツー・エンドの遅延を238ミリ秒で提供する予定です。 海上サービスでは、500Mbps以上の接続速度を提供する予定です。 2017年、SESはO3b mPowerと呼ばれる後続システムの計画を発表し、2021年から一連の高スループット衛星をコンステレーションに追加する予定です。mPowerでは、コンステレーションをグローバルに拡大し、メーカーをボーイングに切り替え、最先端の技術を活用して、ベースラインの7衛星による約3万の通信スポットビームを提供できるようにします。 詳細はこちらでご覧いただけます。 SES、O3bブロードバンドサービス拡大のためボーイング社に超強力衛星を発注

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