Geosynchronous Earth Orbit
Abk. GEO , auch als Geostationary Satellite Orbit ( GSO ) bezeichnet. In der Satellitenkommunikation eine kreisförmige Satellitenbahn , deren Bahnebene in der Äquatorialebene liegt (Äquatorialbahn, Inklination 0°). Die Bahnhöhe beträgt etwa 36000 km (35780 km) über Grund. Satelliten auf dieser Umlaufbahn umkreisen die Erde in 24 Stunden, sodass sie keine Relativbewegung zur Erde ausführen. Sie werden deshalb auch als geostationäre Satelliten bezeichnet. Ihre Umlaufbahn ist der „geostationäre Orbit “ (Geosynchronous Earth Orbit, GEO ).
Die Vorteile der geostationären Satellitenbahn sind:
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Der Satellit ist für die Telekommunikation zu jeder Zeit ununterbrochen verfügbar, wenn zwischen dem genutzten Satelliten und der Erdfunkstelle quasi Sichtverbindung besteht. |
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Der Satellit versorgt ein immer gleichbleibendes Gebiet ( Ausleuchtbereich – Footprint ) auf der Erde. Je nach Ausbildung der Sendeantennen des Satelliten kann das Versorgungsgebiet unterschiedlich groß sein. Strahlt der Satellit die Signale gleichmäßig zur Erde ab, wird etwa ein Drittel der Erdoberfläche versorgt ( Global Beam ); wird als Sendeantenne des Satelliten eine Parabolantenne genutzt, so kann das Versorgungsgebiet fast beliebig ausgestaltet werden. Die Erdoberfläche wird wie mit einem Spotlicht angestrahlt ( Spot Beam ). Je nach Anzahl der Sendeantennen können mehrere Spot Beams von einem Satelliten gesendet werden. Da innerhalb der Spot Beams die Sendeleistung auf eine kleine Fläche der Erdoberfläche abgestrahlt wird, ist die Empfangsfeldstärke höher. |
Als Folge können die Empfangsantennen der Erdfunkstellen kleiner ausgebildet werden.
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Die mit dem Satelliten korrespondierenden Erdfunkstellen des Ausleuchtbereichs benötigen nur eine Antenne , die fest auf den Satelliten ausgerichtet ist. |
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Der Aufwand für die Nachführung der Antennen der Erdfunkstelle ist gering, da nur die geringfügigen Eigenbewegungen des Satelliten – ausgelöst durch Störeinflüsse auf den Satelliten durch nichtkalkulierbare Gravitationskräfte – ausgeglichen werden müssen. |
Die Nachteile einer geostationären Satellitenbahn für die Telekommunikation sind:
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Durch die große Entfernung des Satelliten tritt eine hohe Dämpfung der Signale auf, sodass Antennen in den Erdfunkstellen mit einem Durchmesser von bis zu 36 m genutzt werden müssen. |
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Durch die große Entfernung des Satelliten entsteht eine hohe Signallaufzeit von theoretisch 240 ms (typisch sind 280 ms bis 300 ms); durch nichtvertikale An-/Abstrahlung der Signale ergibt sich ein längerer Signalweg als 2 × 36000 km. Außerdem verlängert sich die Laufzeit zusätzlich durch die Verzögerungen in den durchlaufenen aktiven Komponenten. |
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An den Polen ist – wegen der geringen Elevation ( Erhebungswinkel zwischen Horizont und Satellitenposition) – keine Kommunikation möglich. |
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Die Platzierung des Satelliten im geostationären Orbit ist schwierig und teuer. |
