O3b Satelliet Overzicht
De O3b-satellietconstellatie biedt telecommunicatie en data backhaul vanaf afgelegen locaties, waarbij internet backhaul met lage vertraging wordt aangeboden aan opkomende markten en ontwikkelingslanden via een reeks satellieten in equatoriale banen op een hoogte van 8.000 kilometer.
Datasnelheden tot 10 Gbps worden ondersteund door elke satelliet van de eerste generatie met een totale capaciteit van meer dan 160 Gbps zodra de eerste operationele constellatie is voltooid. O3b Networks Ltd. is de exploitant van deze nieuwe satellietconstellatie, genoemd naar “the Other 3 Billion” – verwijzend naar de bevolking van de wereld die zonder hulp geen toegang heeft tot breedbanddatadiensten. Het bedrijf werd opgericht in 2007 en kreeg financiële steun van industriereuzen als Google en SES tijdens de eerste opzet in de richting van de eerste satellietlanceringen, voordat het in mei 2016 werd overgenomen als een volledige dochteronderneming van SES.
De O3b-satellietconstellatie zal volgens de planning in de beginfase uit acht satellieten bestaan, voordat het aantal actieve ruimtevaartuigen wordt verdubbeld tot 16. De vloot satellieten draait in een cirkelvormige, equatoriale middelhoge baan om de aarde op een hoogte van 8.063 kilometer. O3b biedt vezelachtige trunkingcapaciteit aan telecomoperatoren en backhaul rechtstreeks naar 3G Cellular en WiMAX-torens.
De eerste vier O3B-satellieten werden op 25 juni 2013 gelanceerd vanaf het Guiana Space Center door een Soyuz ST-B-raket en gingen een inbedrijfstellings- en kernsysteemcontrolefase in voordat functionele controles van hun capaciteiten begonnen als onderdeel van een meerweekse in-orbit validatiecampagne.
In september 2013 werd duidelijk dat de op het ruimtevaartuig geïnstalleerde transponders een onverwachte verslechtering vertoonden in hun functie van het leveren van timingsignalen die nodig zijn voor de downlink van gegevens van de satellieten. Dit was aanleiding om de lancering van de tweede reeks satellieten uit te stellen van september 2013 tot juli 2014, zodat de verdachte onderdelen konden worden vervangen.
De tweede set van vier satellieten die op 10 juli 2014 werd gelanceerd, ook bovenop een Sojoez ST-B en O3b begon met het leveren van operationele diensten zodra hun checkoutfase was voltooid. Een derde reeks satellieten van de eerste generatie werd op 18 december 2014 gelanceerd vanuit Frans Guyana om nog meer capaciteit toe te voegen aan de constellatie, die tegen die tijd diensten begon te leveren aan een aantal Afrikaanse landen en afgelegen eilandstaten, evenals aan de Amerikaanse regering en cruiseschepen.
Met 12 satellieten in een baan om de aarde schakelde O3b er drie van de eerste partij in stand-by modus vanwege hun verslechterde signaalkarakteristiek om te dienen als levensvatbare back-ups voor het geval een andere satelliet technische problemen ondervindt.
In 2016 zouden de jaarlijkse inkomsten naar verwachting meer dan 100 miljoen dollar bedragen en O3b ondertekende aanvullende overheidscontracten met de VS voor de levering van een 365-dagen-per-jaar-dienst voor een gebruiker van het ministerie van Defensie, bestaande uit een full-duplex 155 Mbps-verbinding, toegang via grondgateways en een mobiele communicatieterminal met een signaal-retourvertraging van minder dan 200 ms.
Het ruimtesegment van de O3b-constellatie is ontworpen en vervaardigd door Thales Alenia Space, dat gebruik maakt van het ELiTeBus-satellietplatform dat een uitgebreide vluchtgeschiedenis heeft voor toepassingen in een lage omloopbaan, zoals de GlobalStar-communicatiesatellieten.
Elke O3b-satelliet weegt 700 kilo bij lancering, met een drooggewicht van de ELiTeBus van ongeveer 450 kilo. De satellietbus is trapeziumvormig en bestaat uit stijve aluminium honingraatpanelen. De ruimtevaartuigbus levert alle noodzakelijke middelen voor de nuttige lading, waaronder richtstabiliteit, voortstuwingsvermogen, een stabiele stroomvoorziening en dataverbindingen. Het platform kan nuttige ladingen van meer dan 300 Kilogram herbergen die worden gehost op een aardpaneel dat 3,0 bij 1,6 meter groot is.
Het ruimtevaartuig is voorzien van twee inzetbare drie-segment zonne-arrays voor stroomopwekking via gallium-arsenide zonnecellen, avionica worden gebruikt voor stroomverdeling en Li-Ion batterijen voor stroomopslag. De zonnepanelen kunnen automatisch de zon volgen om de blootstelling aan de zon te vergroten. Het beginvermogen is 2.400 watt en het EOL-vermogen (End Of Life) is ongeveer 1.700 watt, met een nominaal laadvermogen van ongeveer 1.000 watt. Op de satelliet wordt een 28-Volt hoofdvoedingsbus gebruikt.
Het satellietplatform is drie-assig gestabiliseerd met een nauwkeurige richtmogelijkheid waarbij gebruik wordt gemaakt van positiegegevens die worden geleverd door aardsensoren alsmede fijne zonnesensoren en een traagheidsmeeteenheid. Een GPS-eenheid levert baanpositie-informatie om de berekening van de passeergeometrie over de verschillende grondterminals mogelijk te maken.
Stabilisatie en standregeling worden bereikt met een combinatie van reactiewielen en koppelstangen voor momentumbeheersing. In totaal heeft de satelliet een richtnauwkeurigheid van 0,007 graden. Voortstuwing voor stand manoeuvres en baan aanpassingen/onderhoud wordt geleverd door een Hydrazine monopropellant systeem met 141kg brandstof dat acht 1-Newton stuwraketten voedt die kunnen worden gebruikt voor standregeling, momentum dumps en baan aanpassingen/onderhoud.
De ELiTe-bus is uitgerust met een boordcomputer rond een LEON3-microprocessor die veel wordt gebruikt in ruimtevaarttoepassingen. Het OBC-systeem verzorgt de besturing en controle van alle subsystemen van het satellietplatform en geeft opdrachten voor de werking van de nuttige lading. Aan boord van de satelliet wordt een 1553B Data Bus gebruikt, die alle systemen met de computer verbindt en tevens een interface vormt met het communicatiesysteem van het platform dat in S-Band opereert.
Elke satelliet is voorzien van redundante systemen om te voorkomen dat storingen op één punt het verlies van een ruimtevaartuig kunnen veroorzaken. De O3b-satellieten zijn gebouwd voor een ontwerplevensduur van tien jaar.
De nuttige lading van het ruimtevaartuig bestaat uit een krachtig Ka-Band communicatiesysteem. Twaalf volledig stuurbare Ka-Band antennesystemen zijn gemonteerd op het naar de aarde gerichte dek van de satelliet en werken op de 4,3 GHz frequentie. Twee bundels van 216 MHz zijn bestemd voor gateway-verbindingen en tien bundels zijn bestemd voor terminals op afstand. Elke antenne biedt een gegevensdoorvoer van 1,25 GBit/s – 600 MBit/s voor up- en downlink, wat resulteert in een totale capaciteit van 12,5 GBit/s per satelliet.
In het najaar van 2015 bestelde O3b nog eens acht satellieten bij Thales Alenia Space. O3b FM13 tot en met FM20 zijn grotendeels vergelijkbaar met hun voorgangers, maar hebben enkele prestatieverbeteringen, terwijl de algehele compatibiliteit behouden blijft om naadloos te integreren in de bestaande Ka-bandconstellatie.
Elke antenne kan binnen enkele minuten naar elk punt binnen het bereik van de satelliet worden verplaatst om flexibele planning van communicatiesessies mogelijk te maken, zodat comm-dekking kan worden geboden waar het nodig is, wanneer het nodig is.
De Ka-band maakt gebruik van repeater-technologie om een eenvoudige toewijzing van bandbreedte mogelijk te maken in de satelliet footprint die ongeveer 700 Kilometer in diameter per bundel is. De flexibele configuratie van het systeem biedt de mogelijkheid van gegevensoverdracht tussen antennes, waardoor het eenvoudig is om eenvoudige trunking-oplossingen te bieden tussen twee of meer punten.
Met de constellatie in een baan in MEO, is de latentie voor gegevensoverdracht aanzienlijk lager wanneer O3b wordt vergeleken met geostationaire communicatiesatellieten die latenties van ~ 500 milliseconden hebben. O3b is van plan spraakcommunicatie te leveren met een eenrichtingslatentie van 179 milliseconden en een end-to-end latentie voor datadiensten van 238 milliseconden. Voor maritieme diensten zal een verbindingssnelheid van meer dan 500 Mbps worden geboden. Optimale dekking wordt geboden tussen 45 graden noorder- en zuiderbreedte, hoewel diensten kunnen worden uitgebreid tot een breedtegraad van maximaal 62 graden.
In 2017 kondigde SES plannen aan voor een vervolgsysteem genaamd O3b mPower, dat vanaf 2021 een reeks satellieten met hoge doorvoer aan de constellatie zal toevoegen. mPower zal de constellatie uitbreiden tot wereldwijde dekking, fabrikanten overschakelen op Boeing en gebruikmaken van geavanceerde technologie om de baselineconstellatie van zeven satellieten in staat te stellen bijna 30.000 communicatie-spotbundels te leveren. Meer details vindt u hier: SES bestelt Super-Powered Satellites van Boeing om O3b Breedbanddiensten uit te breiden