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RÉSUMÉ
Les technologies des télécommunications spatiales se sont développées rapidement. Fortes des succès recueillis avec les satellites géostationnaires à plan polaire, elles s’orientent maintenant vers le marché de satellites à défilement, déployés en constellations en couches basse ou très basse.
Ces satellites moins coûteux présentent l’avantage d’acheminer des signaux dont le temps de latence est plus court en correspondance avec les systèmes de téléphonie mobile 5G et 6G, et les réseaux d’informations scientifiques. Le pullulement des projets fait craindre des difficultés dans la gestion de l'ensemble des satellites. La rentabilité des réalisations ne peut être assurée que si les mesures de sécurité et de réglementation sont respectées.
La gouvernance de l’Espace donc est devenue une nécessité.
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Daniel BATTU : Ingénieur des télécommunications honoraire et consultant
INTRODUCTION
Si l’évolution des technologies satellitaires de communication maintient encore la réalisation des liaisons traditionnelles établies entre deux points fixes à l’aide d’un seul satellite géostationnaire, une large ouverture vers les liaisons temporaires réalisées à l’aide de satellites défilant en orbites moyenne ou basse s’est manifestée récemment avec dynamisme. Ainsi, à la complexité propre aux réseaux terrestres va devoir s’ajouter celle de liaisons établies à l’aide d’un ou de plusieurs satellites défilant tour à tour au-dessus de l’utilisateur appelant ou appelé.
Dans la réalisation de ces nouvelles liaisons demandées par le marché, un nombre important de choix d’innovations et de paramètres interviennent désormais, qui conditionnent à la fois la rentabilité de l’exploitation des systèmes et la qualité de service minimum nécessaire.
Il est évident que, dans cette première mise en œuvre d’une architecture spatiale à la complexité très innovante, d’une part, tous les pays du monde ne sont pas en mesure de faire appliquer toutes les réglementations techniques internationales pertinentes et que d’autre part, toutes les dispositions techniques nécessaires à une bonne gestion de cet écheveau touffu de connexions n’ont pas encore été parfaitement explicitées.
Par ailleurs, si le besoin d’une autorité de gestion globale est bien ressenti, les moyens d’intervention ou de contraintes restent encore limités à une minorité d’acteurs nationaux. La dynamique spectaculaire du domaine des communications par satellite implique une auto-discipline raisonnable et une évolution rapide et ferme des règlements internationaux.
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MOTS-CLÉS
satellite géostationnaire liaison hybride constellation de satellites en basse ou moyenne altitude satellite à défilement aéronef sur plateforme stationnaire en altitude (HAPS)
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1. Organisation de la transmission
1.1 Vue générale
1.1.1 Fonctions d’un canal satellite
Le canal de la charge utile d’un satellite a une double fonction (tableau 1) :
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il doit amplifier les signaux reçus de la liaison montante afin de les retransmettre sur la liaison descendante assignée. À l’entrée du récepteur, les signaux peuvent avoir une puissance de l’ordre de 100 pW à 1 nW. Le gain en puissance de l’amplificateur doit donc se trouver autour de 100 à 130 dB afin de pouvoir fournir un signal de sortie de l’ordre 10 à 100 Watts ;
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il faut, entre la liaison montante et la liaison descendante, procéder à un changement de fréquence porteuse afin d’éviter la réinjection d’une fraction de la fréquence en sortie dans les amplificateurs d’entrée Une isolation de l’ordre de 150 dB entre les antennes de réception et celles d’émission est souhaitable.
Le composant essentiel du satellite est représenté dans les GEO par un amplificateur à tube à ondes progressives (TWT, ou Traveling Wave Tube), inventé dans les années 1960 et largement utilisé dans les hyperfréquences en raison de son faible bruit de fond et de sa robustesse dans le temps. Le TWT est aujourd’hui remplacé par des transistors à faible bruit.
HAUT DE PAGE1.1.2 Couverture radioélectrique d’un satellite
Le terme de couverture définit la zone géographique terrestre pour laquelle les performances du satellite sont définies, associées à une valeur minimale de gain d’antenne et d’un angle de site minimal pour lequel la station terrienne voit le satellite.
La couverture du satellite est dite globale (faisceau circulaire d’ouverture égale à 17,5° pour un satellite géostationnaire) ou multifaisceaux lorsque la disposition des antennes et de la charge utile sont organisées pour l’exploitation de plusieurs faisceaux (multispots).
Dans ce dernier...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BENSLAMA (M.), KIAMOUCHE (W.), BATIATA (H.) - Stratégie de management des connexions dans les réseaux cellulaires satellitaires. - ISTE éditions, Londres (2015).
-
(2) - BERTHOU (P.), BAUDOIN (C.), GAYRAUD (T.), GINESTE (M.) - Les réseaux hybrides satellites et terrestres. - ISTE éditions, Londres (2015).
-
(3) - SANDIS (M.D.) et al - Satellite communications supporting internet of remote things. - IEEE Internet of Things Journal, vol. 3, n° 1, p. 113-23 (2016).
-
(4) - CNES - Les lanceurs américains en 2023. - https://france-science.com/les-lanceurs-americains-au-1er-janvier-2023/ (2023).
-
(5) - LI (K.T.), HOFMANN (C.A.), REDER (H.), KNOPP (A.) - A Techno-economic assessment and tradespace exploration of LEO Mega-Constellations. - IEEE Communications Magazine (2023).
-
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Publications de l'UIT : radiocommunications (UIT-R)
https://www.itu.int/en/publications/ITU-R
Fichier de référence international des fréquences (MIFR)
http://www.itu.int/ITU-R/go/public/
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ISO 24113 (2011), Space systems – Space debris mitigation requirements.
ISO 26872 (2010), Space systems – Disposal of satellites operating at geosynchronous altitude.
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