Концепцию персональной спутниковой связи можно реализовать в системах, использующих спутники на геостационарных, средневысотных и низких орбитах (рис. 5).

Геостационарные спутники, располагаясь на высоте примерно 36 000 км, постоянно находятся над заданной точкой земной поверхности. Они обеспечивают обслуживание без перерывов, обусловленных взаимным перемещением спутника и терминала пользователя. Срок службы спутника составляет около 10—15 лет, а зона обслуживания — 41%. Система из трех спутников позволяет охватить всю территорию земной поверхности, кроме высокоширотных районов. Однако геостационарные космические аппараты (КА) способны обеспечивать услуги персональной связи лишь в том случае, если формируемые ими на поверхности Земли зоны обслуживания примерно одинаковы с зонами низкоорбитальных систем.

Рис. 5. Основные типы орбит КА: GSO -геостационарная (до 36 000 км), МЕО — средневысотная (до 15 000 км), LEO — низкая (до 1500км)

ной эксплуатации спутника. Так, если период обращения низкоорбитального КА составляет 100 мин, то в среднем 30 мин он находится на теневой стороне Земли. Соответственно, аккумуляторные батареи на борту низкоорбитальных спутников должны обеспечивать приблизительно 5000 циклов зарядки/разрядки в год. Срок службы низкоорбитальных спутников, как правило, не превышает 5—7,5 лет; один аппарат способен охватить не более 6—7% территории Земли.

Трасса средневысотных КА проходит между первым и вторым поясами Ван-Аллена, т. е. на высоте 5000—15 000 км. Один спутник может охватить около 25% поверхности Земли, что существенно больше зоны низкоорбитального спутника. Срок службы КА - от 10 до 15 лет. Период его обращения на средневысотной орбите составляет около 6 ч, из которых он лишь несколько минут проводит в тени Земли, поэтому длительность циклов зарядки/разрядки солнечных батарей и их частота становятся в несколько раз меньшими, чем у низкоорбитальных систем. Это значительно облегчает работу бортовой системы электропитания и, в конечном счете, увеличивает срок службы КА до 12—15 лет. Для круговых орбит с высотой 10 000 км средняя продолжительность обслуживания составляет около 50 мин. (Для сравнения: в низкоорбитальной системе Iridium средняя продолжительность сеанса — 6 мин, а в Globalstar — 7 мин.)

Сети на базе средневысотных КА реализуют лучшие характеристики обслуживания абонентов за счет увеличения рабочего угла зоны обслуживания и числа КА, одновременно находящихся «в поле зрения» наблюдателя. Кроме того, средневысотная орбитальная группировка обеспечивает меньшую задержку при проведении сеансов связи (до 130 мс), чем геостационарная система (до 500 мс).