FR2749458A1 - Systeme et procede de telecommunications par satellites geosynchrones - Google Patents

Abstract

Un système (10) de satellites géosynchrones utilise des liaisons croisées (30) entre des satellites géosynchrones (16) qui se déplacent suivant la même trace au sol (18) ou sont placées à l'intérieur d'une tranche orbitale commune (32) de façon à augmenter la capacité de transport de trafic et à diminuer le retard des signaux. Les satellites géosynchrones (16) peuvent présenter des angles d'inclinaison notables de façon à fournir une couverture de haute qualité dans les limites d'un large intervalle de latitudes (40, 42). De plus, les orbites peuvent être elliptiques, ce qui entraîne une capacité concentrée du réseau dans l'hémisphère nord ou l'hémisphère sud. Dans le cas de satellites copositionnés, on introduit des perturbations d'orbite afin d'éliminer tout obstacle à l'établissement de liaisons croisées que peuvent provoquer des satellites intercalés. L'invention propose aussi des procédés permettant de déployer et d'activer le système de satellites géosynchrones de façon à permettre de modifier la capacité du réseau et de commander l'établissement de certains acheminements, de liaisons croisées, et de transferts.

Description

La présente invention concerne de façon générale les systèmes de

satellites et, plus particulièrement, les systèmes de télécommunications par satel-

lites utilisant des satellites géosynchrones.

Des règlements internationaux gouvernent la mise sur orbites et le maintien en position des satellites géosynchrones. Ces règlements imposent que la trace au sol d'un satellite géosynchrone ne coupe l'équateur qu'à l'intérieur d'une

fenêtre de tolérance, ou "tranche orbitale", qui est affectée au satellite. Typique-

ment, chaque tranche orbitale est centrée sur une seule longitude et est définie autour de la position centrale par un intervalle de + 0,05 degré à + 0,1 degré de longitude. Normalement, les centres des tranches orbitales se trouvent tous les

2 degrés de longitude (c'est-à-dire qu'il existe 180tranches autour de la Terre).

Cette séparation aide à assurer que des signaux émis par des satellites disposés dans des tranches orbitales adjacentes n'auront pas d'interférences importantes

entre eux.

Le fait que les tranches orbitales soient en nombre fini encourage les réalisateurs de satellites à concevoir des satellites géosynchrones offrant la plus

grande capacité possible de transport de données. La capacité d'un satellite géo-

synchrone est typiquement proportionnelle à la taille de celui-ci et est limitée par l'état courant de la technique. De grands satellites géosynchrones appartenant à la technique antérieure sont coûteux à construire et à mettre en orbites. Du fait du coût impliqué, il n'est pas réalisable en pratique de remplacer fréquemment des satellites géosynchrones dont la capacité de transport de trafic est trop réduite en

raison d'une taille mal adaptée et, ou bien, d'une technique dépassée.

Dans certains systèmes de la technique antérieure, de multiples satel-

lites géostationnaires sont placés à l'intérieur d'une unique tranche orbitale afin d'augmenter la capacité de transport de trafic du système à l'intérieur de cette tranche. C'est ce que l'on appelle le copositionnement. Par exemple, un grand nombre de satellites Astra géostationnaires fonctionnent à l'intérieur d'une tranche orbitale qui est centrée sur 19,2 degrés est. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 506 780 (de Montenbruck et al.) décrit également un système de satellites géostationnaires qui comporte plusieurs satellites copositionnés. Dans le présent contexte, deux satellites copositionnés sont considérés comme "adjacents" l'un à l'autre si aucun autre satellite se trouve entre ces deux satellites. Par conséquent, deux satellites sont "non adjacents" lorsqu'un autre satellite est placé entre eux. Un

satellite placé entre deux satellites copositionnés sera appelé dans la présente des-

cription un satellite "intercalé".

Pour assurer la transmission entre deux dispositifs de télécommunica-

tions disposés au sol, qui se trouvent à l'intérieur de zones de couverture de satel-

lites géostationnaires différents ne se chevauchant pas, il faut que des signaux soient d'abord envoyés au premier satellite, puis redescendent jusqu'à une station terrestre se trouvant en vue des deux satellites, puis remontent jusqu'au deuxième satellite, et redescendent finalement jusqu'à l'autre dispositif. Le trajet d'aller et retour depuis un unique satellite est ce que l'on appelle un "canal coudé" L'utilisation de liaisons en canal coudé amène l'existence de grands retards dans les signaux du fait de la distance existant entre les satellites et l'équipement de transmission disposé au sol. En raison de la grande distance entre un satellite géostationnaire et la surface de la Terre, un signal radio émis depuis un

point quasi équatorial de la Terre subit un retard d'environ 120 ms. Dans des sys-

tèmes de la technique antérieure, le signal radio fait l'objet d'une traduction le pla-

çant sur une autre partie du spectre (c'est-à-dire pour éviter les interférences) et est transmis au point de destination du signal. Par conséquent, le signal subit un retard total d'au moins 240 ms. Lorsqu'un signal doit être transmis via plusieurs liaisons

géostationnaires en canal coudé, le retard augmente de manière géométrique.

Des signaux émis depuis un équipement terrestre placé à des latitudes plus élevées subissent des retards encore plus longs puisque la distance entre un point non équatorial et un satellite géostationnaire est supérieure à la distance entre un point quasi équatorial et l'équateur. Les retards propres aux liaisons en canal coudé rendent souhaitables des liaisons de télécommunications directes

entre les satellites géostationnaires.

Toutefois, des liaisons directes, à faisceau étroit, entre satellites géo-

stationnaires copositionnés non adjacents ne sont pas possibles dans les systèmes de la technique antérieure puisque des satellites intercalés coupent la vision directe

qu'ont l'un de l'autre des satellites non adjacents, ce qui interrompt la liaison.

En plus de l'accroissement des retards, les signaux non équatoriaux souffrent également d'une détérioration de leur qualité en raison de la courbure de la Terre, du renforcement des effets atmosphériques et d'obstacles disposés au sol

se trouvant sur la ligne de visée entre l'équipement et le satellite géostationnaire.

De fait, au-delà d'une certaine latitude, un équipement au sol n'est pas en mesure

de communiquer avec des satellites géostationnaires de la technique antérieure.

Fondamentalement, la zone de couverture d'un satellite géostationnaire reste relativement limitée par rapport à une zone proche de l'équateur. Cette limitation est inopportune, puisque les zones de trafic intense ne coïncident pas avec l'équateur. Ce qui est nécessaire, c'est d'obtenir un procédé et un appareil permettant d'augmenter la capacité de transport de données à l'intérieur des limites d'une tranche orbitale géosynchrone particulière en fonction de la demande et en liaison avec l'état de la technique. Ce qui est également nécessaire, ce sont un procédé et un appareil qui diminuent le retard des signaux de satellites géostationnaires copositionnés en permettant que des satellites géostationnaires copositionnés non adjacents communiquent directement entre eux sans interruption de la part de satellites intercalés. Ce qui est également nécessaire, ce sont un procédé et un appareil permettant de réduire le retard des signaux tout en augmentant la qualité des signaux pour des équipements terrestres se trouvant placés à des latitudes élevées et communiquant à l'aide de satellites géosynchrones. Ce qui est également nécessaire, ce sont un procédé et un appareil permettant d'augmenter la zone de couverture de systèmes de satellites géosynchrones afin d'inclure des équipements terrestres se trouvant à des latitudes élevées, lesquels ne sont pas actuellement en mesure de recevoir le service de satellites géosynchrones. Ce qui est également nécessaire, ce sont un procédé et un appareil permettant de fournir sélectivement le service de satellites géosynchrones à des zones géographiques non équatoriales. Ce qui est en outre nécessaire, ce sont un procédé et un appareil permettant d'assurer une couverture globale des

télécommunications au moyen de satellites géosynchrones.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise

à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 représente un réseau de satellites géosynchrones employant plusieurs satellites placés sur des orbites inclinées, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 représente un réseau de satellites géosynchrones employant plusieurs satellites placés sur une orbite elliptique inclinée, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 3 représente un réseau de satellites géosynchrones employant

plusieurs satellites copositionnés, selon un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion; la figure 4 représente un réseau de satellites géosynchrones employant plusieurs satellites copositionnés se trouvant sur des orbites perturbées, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 5 représente un réseau de satellites géosynchrones employant plusieurs satellites copositionnés se trouvant sur des orbites perturbées selon un autre mode de réalisation de l'invention;

la figure 6 représente un schéma fonctionnel d'un satellite géosyn-

chrone, selon un mode de réalisation préféré de l'invention;

la figure 7 représente un schéma fonctionnel d'une installation de com-

mande, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 8 représente un schéma fonctionnel d'une passerelle, selon un mode de réalisation préféré de l'invention

la figure 9 représente un schéma fonctionnel d'un dispositif de télé-

communications par satellites, selon un mode de réalisation préféré de l'invention;

la figure 10 représente un schéma fonctionnel d'une unité de télécom-

munications hertziennes, selon un mode de réalisation préféré de l'invention la figure 11 illustre un procédé de déploiement d'un réseau de satellites géosynchrones, selon un mode de réalisation préféré de l'invention;

la figure 12 illustre un procédé permettant d'acheminer des infor-

mations via un réseau de satellites géosynchrones, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 13 illustre un procédé permettant d'assurer le transfert d'une unité de télécommunications entre des satellites géosynchrones inclinés, selon un mode de réalisation préféré de l'invention; et la figure 14 illustre un procédé permettant d'établir des liaisons croisées entre des satellites d'un réseau de satellites géosynchrones, selon un mode

de réalisation préféré de l'invention.

Le procédé et l'appareil selon l'invention permettent d'augmenter la

capacité de transport de données disponible à l'intérieur d'une tranche orbitale géo-

synchrone particulière en fonction de la demande et en liaison avec l'état de la technique. Le procédé et l'appareil selon l'invention diminuent également le retard des signaux de satellites géostationnaires copositionnés en permettant que des satellites géostationnaires copositionnés non adjacents communiquent directement

entre eux sans interruption de la part de satellites intercalés. Le procédé et l'appa-

reil selon l'invention diminuent également le retard des signaux tout en augmentant la qualité de ces signaux pour des équipements terrestres qui se trouvent à des latitudes élevées, et qui communiquent à l'aide de satellites géosynchrones. De plus, le procédé et l'appareil selon l'invention augmentent la zone de couverture de systèmes de satellites géosynchrones de façon à inclure les équipements terrestres se trouvant à des latitudes élevées qui ne sont pas actuellement en mesure de recevoir le service de satellites géostationnaires. De plus, le procédé et l'appareil selon l'invention fournissent sélectivement le service de satellites géosynchrones à des zones géographiques non équatoriales. En outre, le procédé et l'appareil selon l'invention fournissent une couverture de

télécommunications globale à l'aide de satellites géosynchrones.

On va décrire ci-après le procédé et l'appareil selon l'invention. En résumé, on obtient les avantages ci-dessus énumérés de l'invention en disposant de manière copositionnée un certain nombre de satellites géosynchrones suivant une trace au sol commune et en prévoyant des liaisons croisées entre les satellites. Les liaisons croisées entre satellites géosynchrones dotent le système de la possibilité de fonctionner en réseau d'un satellite à un autre et réduisent les retards des

signaux. De plus, la capacité de transport des données d'un réseau peut être aug-

mentée en fonction de la demande par déploiement de satellites supplémentaires

suivant la trace au sol commune.

On obtient également des avantages en instituant des liaisons croisées entre satellites géostationnaires copositionnés, qui peuvent être maintenues sans être interrompues par des satellites intercalés grâce à l'introduction intentionnelle

de petites perturbations dans les orbites de satellites copositionnés choisis.

Pour les équipements au sol qui sont placés à des latitudes élevées, on diminue le retard des signaux à l'aide de satellites géosynchrones dont les orbites sont inclinées par rapport à l'équateur. Ceci fait que chaque satellite atteint des latitudes plus élevées à l'intérieur de sa trace au sol, ce qui permet de réduire la distance à un équipement placé à une latitude élevée. De plus, les orbites inclinées

permettent aux satellites géosynchrones d'assurer un service vis-à-vis d'équipe-

ments au sol se trouvant à des latitudes qui ne sont pas en mesure d'obtenir des services de la part de systèmes de la technique antérieure. On peut ajuster la capacité d'un réseau à un niveau supérieur dans des régions non équatoriales (c'est-à-dire l'hémisphère nord ou l'hémisphère sud) en donnant une certaine excentricité aux orbites inclinées. On obtient la couverture globale en liant ensemble des réseaux géosynchrones à plusieurs satellites, ces réseaux étant

placés dans des tranches orbitales différentes.

La figure 1 montre un réseau de satellites géosynchrones 10 employant plusieurs satellites 16, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le réseau 10 comporte des satellites 16 qui sont en orbite autour de la Terre 12 de manière que la trace au sol 18 de satellites 16 soit symétrique par rapport à l'équateur 14. Les satellites 16 sont des satellites géosynchrones dont la trace au sol 18 coupe l'équateur à l'intérieur d'une tranche orbitale commune 32. Selon un mode de réalisation préféré, les satellites 16 possèdent des angles d'inclinaison qui sont supérieurs à une valeur nominale (par exemple, de moins de quelques degrés) si bien que les satellites 16 peuvent atteindre des latitudes qui sont notablement supérieures à celles atteintes par des satellites géostationnaires de la technique antérieure. Grâce à l'utilisation d'une telle orbite inclinée, le satellite géosynchrone viendra à portée de télécommunications d'emplacements situés à des latitudes plus élevées sur la surface de la Terre pour quitter ensuite la zone ainsi définie. La figure 1 montre que la trace au sol 18 de satellites 16 peut atteindre des latitudes

comprises à l'intérieur d'un intervalle s'étendant entre les latitudes 40 et 42.

Selon un mode de réalisation préféré, les orbites de tous les satellites 16 sont inclinées d'un même angle. Selon d'autres modes de réalisation, les orbites de satellites 16 pourraient être inclinées suivant des angles différents, ce qui ferait que des satellites suivent des traces au sol différentes, même si chaque trace au sol

vient couper l'équateur à l'intérieur de la même tranche orbitale.

Selon un mode de réalisation préféré, les satellites 16 sont placés sur

des orbites qui font qu'ils suivent une trace au sol 18 presque identique. Les satel-

lites 16 sont distribués en phase sur leurs orbites de façon qu'ils soient répartis en divers points suivant la trace au sol 18. Selon un mode de réalisation, les satellites 16 sont répartis suivant des phases égales sur leurs orbites. Ceci signifie que les satellites 16 sont séparés en phase les uns des autres d'une valeur correspondant au résultat de la division de 360 degrés par le nombre de satellites 16. Avec cinq satellites, comme représenté sur la figure 1, les satellites 16 présentent une séparation de phase mutuelle de 360/5, soit 72 degrés. Ainsi, l'ascension droite des

noeuds ascendants des satellites 16 respectifs sera séparée de 72 degrés.

Selon d'autres modes de réalisation, il n'est pas nécessaire que les satellites soient séparés en phase de manière égale. Par exemple, lorsque l'on doit

augmenter la capacité de transport de trafic du réseau 10 en raison d'un accrois-

sement de la demande de trafic, des satellites supplémentaires pourraient être déployés sur des orbites telles que les satellites supplémentaires auront eux aussi pour trace la trace au sol 18. Les satellites supplémentaires pourraient chacun être déployés avec une phase qui les place en des points quelconques sur la trace au sol 18. Il n'y a pas de nécessité matérielle pour que les satellites 16 soient répartis en phase de manière égale lors du déploiement ou lorsque des satellites supplémentaires sont ajoutés au réseau 10. Des satellites répartis en phase de manière inégale pourraient produire des capacités de transport de trafic inégales dépendant du temps sur l'ensemble du réseau de télécommunications. Cette capacité inégale pourrait être ajustée dans le temps de façon à placer une capacité supérieure ou inférieure à des heures locales

particulières dans des régions particulières. Par exemple, lorsqu'on ajoute un nou-

veau satellite au réseau, lequel n'est pas réparti en phase de façon égale avec les

autres satellites, on ajoute une capacité supplémentaire au réseau en ce qui con-

cerne les zones situées à portée du point de la trace au sol o le nouveau satellite est placé. Le positionnement du nouveau satellite sur la trace au sol pourrait être calculé de façon que l'accroissement de capacité soit apporté à une zone possédant

une forte demande à une heure particulière.

Dans un mode de réalisation préféré, les satellites 16 communiquent

entre eux sur des liaisons croisées 30 qui peuvent être des liaisons de radiofré-

quence (RF), des liaisons optiques ou des liaisons par laser. Une liaison croisée 30 peut être établie entre deux satellites 16 quelconques qui se trouvent à l'intérieur de la même tranche orbitale et sont à portée de transmission (télécommunications) l'un à l'autre. Selon d'autres modes de réalisation préférés, une liaison du type "tranches croisées" (non représentée) peut être établie entre un satellite 16 placé à l'intérieur d'une tranche orbitale 32 et un satellite (non représenté) placé à l'intérieur d'une tranche orbitale différente (non représentée) ou placé sur une orbite non géosynchrone. Le fait de combiner des liaisons croisées 30 et des liaisons par tranches croisées permet au réseau 10 de réaliser une couverture de télécommunications globale. Par exemple, le réseau 10 pourrait être une partie d'un système hybride plus grand qui utilise des combinaisons quelconques de satellites géosynchrones et non géosynchrones reliés entre eux par des liaisons

croisées 30 et des liaisons par tranches croisées.

Chaque satellite 10 possède une zone de couverture associée 20 à l'intérieur de laquelle un satellite 16 est en mesure de communiquer avec des équipements placés sur la Terre ou au voisinage de la surface de la Terre 12. Les satellites 16 communiquent avec des équipements au sol, par exemple une station terrestre 22 et une unité de télécommunications 24 via des liaisons descendantes 26 et 28 respectives. Les liaisons 26 et 28 peuvent être des liaisons RF, des liaisons optiques et, ou bien, des liaisons par laser, à titre d'exemple, et peuvent

utiliser les mêmes bandes spectrales ou des bandes spectrales différentes.

La station terrestre 22 peut être par exemple une installation de com-

mande ou une installation du type passerelle de commutation. Une installation de commande effectuerait des fonctions de commande du réseau et est décrite de manière plus détaillée en relation avec la figure 7. Une passerelle permettrait à des satellites 16 d'échanger des messages avec un ou plusieurs réseaux différents (non

représentés), comme par exemple un réseau de télécommunications par lignes ter-

restres ou du type cellulaire, ou bien un autre réseau de satellites. Une passerelle

est décrite de manière plus détaillée en relation avec la figure 8.

L'unité de télécommunications 24 peut être par exemple un téléphone cellulaire, un radiotéléphone, un dispositif dit de recherche de personne, ou un dispositif d'émission-réception de données (par exemple un émetteur-récepteur de données vidéo), pouvant effectuer des communications du type simplex et, ou bien, du type duplex avec des satellites 16. L'unité de télécommunications 24 pourrait utiliser une ou plusieurs antennes du type réflecteur parabolique afin de suivre les satellites 16, comme décrit en liaison avec la figure 9. Selon une autre possibilité, l'unité de télécommunications 24 pourrait faire appel à une antenne

omnidirectionnelle, qui ne nécessite pas la poursuite des satellites 16.

La figure I montre cinq satellites 16, bien qu'on puisse utiliser un nombre plus important ou moins important de satellites, pouvant descendre jusqu'à deux satellites, pour obtenir les avantages de l'invention. Selon un mode de réalisation préféré, on utilise un nombre impair de satellites dans le réseau 10 (spécialement lorsque le nombre des satellites est petit) de façon que des satellites 16 répartis également en phase ne coupent pas l'équateur simultanément. Ceci élimine le risque de collision de satellites sur l'équateur. Le réseau 10 pourrait également utiliser un nombre pair de satellites, mais, toutefois, dans la mesure o on aura pris les mesures permettant d'éviter les collisions et les interférences entre liaisons descendantes. Même trois satellites semblent assurer une couverture notablement supérieure à celle que l'on obtient avec un unique satellite géostationnaire. Un réseau utilisant cinq satellites géostationnaires ou plus s'est

révélé assurer une excellente couverture.

La figure 2 représente un réseau 100 de satellites géostationnaires employant plusieurs satellites 116 qui sont disposés suivant une orbite elliptique

inclinée, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le réseau 100 com-

porte des satellites 116 qui sont en orbites autour de la Terre 12 de manière que la trace au sol 118 des satellites 1116 soit symétrique par rapport à l'équateur 14. La figure 2 montre cinq satellites 116, même si on peut en utiliser un nombre plus

grand ou moins grand, le nombre minimal étant deux satellites.

Selon un mode de réalisation préféré, les satellites 116 sont des satellites géosynchrones possédant des angles d'inclinaison supérieurs à une valeur nominale, si bien que les satellites 116 peuvent atteindre des latitudes qui sont notablement plus élevées que celles atteintes par les satellites géostationnaires de la technique antérieure. Dans un mode de réalisation préféré, les orbites de chaque satellite 116 sont inclinées d'un même angle. Dans d'autres modes de réalisation, les orbites des satellites 116 pourraient être inclinées d'angles différents, ce qui

amènerait ces satellites à suivre des traces au sol différentes.

Selon un mode de réalisation préféré, les satellites 116 se trouvent dans des orbites qui amènent ces satellites à suivre des traces au sol 118 presque identiques. Comme pour le réseau décrit en liaison avec la figure 1, les satellites 1 16 sont répartis en phase sur leurs orbites de façon à être distribués en des points variables sur la trace au sol 118. Les satellites 116 peuvent être répartis en phase

de façon égale ou inégale sur leurs orbites.

A chaque satellite 116, est associée une zone de couverture 120 à l'intérieur de laquelle un satellite 116 est en mesure de communiquer avec des

équipements se trouvant sur la Terre ou au voisinage de la surface de la Terre 12.

Les satellites 116 communiquent avec des équipements situés au sol, par exemple

la station terrestre 122 et l'unité de télécommunications 124 via des liaisons des-

cendantes 126 et 128 respectives. Les liaisons 126 et 128 peuvent être des liaisons RF, des liaisons optiques et, ou bien, des liaisons par laser, par exemple, et peuvent utiliser des bandes spectrales identiques ou différentes. La station terrestre 122 et l'unité de télécommunications 124 ont été décrites en relation avec la

figure 1.

La trace au sol 118 possède une configuration "en forme de goutte" en raison de la nature elliptique des orbites des satellites 116. La forme de la trace au

sol 118 permet au réseau 100 de fournir une meilleure couverture dans l'hémis-

phère nord ou l'hémisphère sud. Comme le montre la figure 2, trois satellites 116 sont, de manière courante, placés à des latitudes situées au-dessus de l'équateur 14, tandis que deux satellites 116 sont placés à des latitudes situées au-dessous de l'équateur 114. De plus, les satellites 116 placés au-dessus de l'équateur 114 sont spatialement plus rapprochés les uns des autres, ce qui fait que leurs zones de couvertures 120 se chevauchent sensiblement. Les équipements terrestres 126 et 128 pourront donc communiquer en utilisant l'un quelconque des trois satellites

116 placés dans l'hémisphère nord. Dans les zones géographiques qui sont desser-

vies par plusieurs satellites 116, la capacité de transport de trafic est augmentée et une plus grande demande de trafic peut être satisfaite. La configuration représentée permet au réseau 100 de concentrer sa capacité de transport de trafic dans l'hémisphère nord. Si l'on utilisait des orbites elliptiques ayant une orientation différente, le réseau 100 pourrait concentrer sa

capacité de transport de trafic dans l'hémisphère sud.

Selon un mode de réalisation préféré, les satellites 116 communiquent

entre eux via des liaisons croisées 130, qui peuvent être des liaisons RF, des liai-

sons optiques et, ou bien, des liaisons par laser. Une liaison croisée 130 peut être établie entre deux quelconques satellites 116 qui suivent la même trace au sol et se trouvent à portée de télécommunications l'un de l'autre. Selon d'autres modes de réalisation préférés, une liaison par tranches croisées (non représentée) peut être

établie entre un satellite 116 qui suit une trace au sol 118 et un satellite (non repré-

sentée) qui suit une trace au sol différente, y compris un satellite se trouvant sur une orbite non géosynchrone. Le réseau 100 pourrait faire partie d'un plus grand système hybride qui utilise toute combinaison de satellites géosynchrones et non géosynchrones ayant des liaisons croisées 130 et des liaisons par tranches croisées. Une orbite de satellite géosynchrone elliptique a été décrite dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 4 943 808 (Dulck et al.). Selon le système de Dulck, un unique satellite géosynchrone assure une couverture à l'intérieur d'une

zone de couverture sensiblement triangulaire qui est définie par l'orbite elliptique.

D'autres satellites peuvent être utilisés pour fournir une couverture dans des zones différentes. Le système de Dulck ne fait pas appel à plusieurs satellites pour couvrir une zone particulière, et n'utilise pas non plus de liaisons croisées entre satellites. Ainsi, le système de Dulck n'est pas en mesure d'accroître de façon adaptée la capacité du réseau, ni de réduire les retards des signaux qui sont propres

aux systèmes à canal coudé.

La figure 3 représente un réseau 140 de satellites géosynchrones

employant plusieurs satellites copositionnés 151 à 154 selon un mode de réalisa- tion préféré de l'invention. Les satellites 151 à 154 sont dispersés sur

une orbite 150 entourant la Terre 12 et sont copositionnés à l'intérieur d'une tranche orbitale 156 représentant une fenêtre de tolérance réglementaire. Alors que quatre satellites 151 à 154 sont représentés sur la figure 3, on pourrait en utiliser un plus ou moins

grand nombre, pouvant descendre jusqu'à deux satellites.

Puisque les satellites 151 à 154 doivent rester à l'intérieur de la tranche orbitale 156, les distances angulaires entre satellites 151 à 154 sont très petites (par exemple quelques centièmes de degré). Bien que les satellites 151 à 154 soient dispersés sur une orbite circulaire, leur proximité mutuelle fait que leur

orientation est quasiment colinéaire.

L'existence des liaisons croisées entre satellites adjacents 151 à 154 permet au réseau 140 d'avoir une capacité de fonctionnement en réseau et aussi de diminuer les retards propres aux liaisons à canal coudé. Toutefois, l'orientation presque colinéaire des satellites 151 à 154 fait qu'il est difficile d'établir et de maintenir des liaisons croisées, en particulier des liaisons croisées en bande étroite, entre des satellites non adjacents. Par exemple, si l'on tente d'établir une liaison croisée en bande étroite entre les satellites non adjacents 151 et 153, le satellite intercalé 152 est susceptible de faire obstacle à la liaison croisée. Les figures 4 et 5 illustrent des configurations de réseau qui permettent de surmonter

le problème de l'obstacle aux liaisons croisées entre satellites non adjacents.

La figure 4 représente un réseau 160 de satellites géosynchrones, qui

emploie plusieurs satellites copositionnés 171 à 174 qui suivent des orbites pertur-

bées selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Comme sur la figure 3, les satellites 171 à 174 sont dispersés sur l'orbite 170 entourant la Terre et sont

copositionnés à l'intérieur d'une tranche orbitale. Toutefois, les orbites des satel-

lites 172 et 173 ont été volontairement perturbées dans une petite mesure, afin que

soit éliminé le problème des obstacles aux liaisons croisées.

On voit que le satellite 172 suit une trace au sol 176 dans la direction 177 en sens antihoraire. Le satellite 173 apparaît comme suivant une trace au sol 178 dans la direction 179 en sens horaire. Lorsque les satellites 172 et 173 sont répartis en phase de manière appropriée sur leurs orbites, une liaison croisée entre les satellites non adjacents 171 et 173 ne sera pas arrêtée par le satellite intercalé

172.

Pour obtenir les perturbations orbitales apparaissant sur la figure 4, on ajoute aux orbites des satellites 172 et 173 un très petit angle d'inclinaison (par exemple 0,04 degré) et une très petite excentricité (par exemple 0,00005). De plus,

on ajuste les arguments des périgées des satellites 172 et 173 sur des valeurs res-

pectives de 270 degrés et 90 degrés de façon à obtenir des traces au sol ovales tournant en sens contraires. Enfin, un déplacement de phase a été induit pour

écarter les satellites 172 et 173 l'un de l'autre sur leurs orbites.

Selon d'autres modes de réalisation, on pourrait faire appel à des com-

binaisons différentes de perturbations pour réaliser les orbites des satellites 172 et 173, et, ou bien, on pourrait appliquer les perturbations à d'autres satellites que les satellites 172 et 173 de façon à obtenir le même effet de suppression de l'obstacle entre satellites non adjacents. Par exemple, on pourrait appliquer les perturbations

aux satellites 171 et 173 plutôt qu'aux satellites 172 et 173. Il appartient à l'inven-

tion d'envisager l'incorporation de combinaisons différentes de perturbations et de

faire varier le nombre des satellites copositionnés.

La figure 5 montre un réseau 190 de satellites géosynchrones

employant plusieurs satellites copositionnés 181 à 184 qui suivent des orbites per-

turbées, selon un autre mode de réalisation de l'invention. Comme sur la figure 3, les satellites 181 à 184 sont dispersés sur une orbite 180 entourant la Terre et sont

copositionnés à l'intérieur d'une tranche orbitale. Toutefois, les orbites des satel-

lites 182 et 183 ont été volontairement perturbées dans une petite mesure afin

d'éliminer le problème des obstacles aux liaisons croisées.

On voit que les satellites 182 et 183 suivent des traces au sol 186 et 188 respectives, qui ont la forme du chiffre huit. Lorsque les satellites 182 et 183 sont répartis en phase de manière appropriée sur leurs orbites, la liaison croisée entre les satellites non adjacents 181 et 183 ne sera pas arrêtée par le satellite

intercalé 182.

De la même façon que pour le réseau représenté sur la figure 4, pour obtenir les perturbations orbitales représentées sur la figure 5, on ajoute un très petit angle d'inclinaison aux orbites des satellites 182 et 183. Toutefois, les traces au sol 186 et 188 forment des chiffres huit plutôt que des ovales du fait que les

arguments de périgée des satellites 182 et 183 ont été ajustés sur les valeurs oppo-

sées de 0 degré et 180 degrés tandis que l'excentricité des orbites est nulle. Enfin, un déplacement de phase a été induit pour écarter les satellites 182 et 183 l'un de

l'autre sur leurs orbites.

Dans d'autres modes de réalisation, on pourrait utiliser des combinai-

sons différentes de perturbations pour analyser les orbites des satellites 182 et 183, et, ou bien, on pourrait appliquer ces perturbations à des satellites autres que les satellites 182 et 183 pour obtenir le même effet de suppression des obstacles entre

satellites non adjacents.

La figure 6 représente un schéma fonctionnel d'un satellite géosyn-

chrone 200 (par exemple les satellites 16 et 116 des figures 1 et 2) selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le satellite géosynchrone 200 est utilisé pour l'échange de données entre des équipements au sol et des satellites. Selon un mode de réalisation préféré, le satellite géosynchrone 200 comporte un processeur 202 et au moins un émetteur-récepteur de liaisons croisées 204, 206, 208. Dans le cas d'un satellite géosynchrone qui communique avec des équipements au sol, le satellite 200 comporte également un émetteur-récepteur de liaisons descendantes 210. Le satellite géosynchrone 200 reçoit des données de la part d'au moins un satellite géosynchrone via l'émetteur-récepteur de liaisons croisées 204, 206, 208. Selon un mode de réalisation préféré, les autres satellites géosynchrones sont

placés sur une trace au sol commune (par exemple dans une tranche orbitale com-

mune) avec le satellite 200, bien que le satellite géosynchrone 200 puisse égale-

ment maintenir des liaisons par tranches croisées avec d'autres satellites géosyn-

chrones situés suivant des traces au sol différentes ou avec des satellites occupant

des orbites non géosynchrones.

Comme précédemment expliqué, une liaison croisée peut être une liaison de télécommunications RF, optique ou par laser entre deux satellites. Selon un mode de réalisation préféré, le satellite géosynchrone 200 est en mesure de maintenir plusieurs liaisons croisées lorsque plusieurs autres satellites se trouvent à portée de transmission (télécommunications), même si les avantages propres à l'invention peuvent être obtenus dans le cas o le satellite géosynchrone 200 ne peut supporter qu'une seule liaison croisée avec un seul émetteur- récepteur 204 de

liaisons croisées.

Le processeur 202 est utilisé pour commander les émetteurs-récepteurs de liaisons croisées 204, 208, 206 et l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 210, ainsi que pour commander l'acheminement de données reçues sur des liaisons croisées et des liaisons descendantes. Le fonctionnement détaillé du processeur

202 est décrit en relation avec la figure 12.

Selon un mode de réalisation préféré, chaque satellite géosynchrone d'un réseau particulier est en mesure d'entretenir au moins une liaison descendante via au moins un émetteur-récepteur de liaisons descendantes 210. Dans d'autres mode de réalisation, certains satellites géosynchrones pourraient n'être utilisés que pour acheminer des données de liaisons croisées, et n'auraient pas besoin d'un

émetteur-récepteur de liaisons descendantes 210.

L'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 210 est utilisé pour échanger des données avec des équipements au sol, comme par exemple une

installation de commande, une passerelle de commutation, ou une unité de télé-

communications. Des types différents d'émetteurs-récepteurs de liaisons descen-

dantes 210 pourraient être nécessaires, par exemple pour communiquer avec une

installation de commande et pour communiquer avec une unité de télécommuni-

cations. La figure 7 représente un schéma fonctionnel d'une installation de

commande 300 selon un mode de réalisation de l'invention. L'installation de com-

mande 300 est utilisée pour commander le fonctionnement du réseau de satellites géosynchrones. Selon un mode de réalisation préféré, l'installation de commande 300 comporte un processeur 302 et un émetteurrécepteur de liaisons descendantes 304. L'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 304 est utilisé pour envoyer des données à des satellites et en recevoir. Les données reçues peuvent être par exemple des données télémétriques et, ou bien, de position, permettant à

l'installation de commande 300 de contrôler l'état du réseau. L'installation de com-

mande 300 envoie également des informations de commande à des satellites via

un émetteur-récepteur de liaisons descendantes 304.

Des informations de commande sont créées par le processeur 302.

Selon un mode de réalisation préféré, le processeur 302 commande la formation de liaisons croisées en déterminant des temps d'établissement de liaisons pour les

moments o des satellites géosynchrones seront à portée de transmission, en cal-

culant des angles de pointage pour les émetteurs-récepteurs des satellites, et en envoyant des informations de commande aux satellites de façon que les liaisons croisées puissent être établies aux temps d'établissement de liaisons croisées. Cette procédure est décrite de manière plus détaillée en liaison avec la figure 14. Dans d'autres modes de réalisation, une partie ou la totalité de ces calculs et de ces fonctions de commande peuvent être effectués par les satellites plutôt que par

l'installation de commande 300.

Selon un mode de réalisation préféré, l'installation de commande 300 comporte également une mémoire 306, même si celle-ci ne joue pas un rôle crucial dans l'invention. La mémoire 306 s'utilise de manière souhaitable pour stocker les informations associées aux satellites, comme des données orbitales et

télémétriques, qui sont utiles pour la commande du réseau.

La figure 8 représente un schéma fonctionnel d'une passerelle 400 selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La passerelle 400 est utilisée comme interface de commutation entre un réseau de satellites géosynchrones et un autre réseau. Selon un mode de réalisation préféré, la passerelle 400 comporte un processeur 402, un émetteur-récepteur de liaisons descendantes 404 et au moins

une interface de réseau externe 406, 408, 410.

L'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 404 est utilisé pour envoyer des données à des satellites et en recevoir. Les données envoyées et reçues par l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 404 comprennent typiquement des données associées au trafic, même si des données de commande peuvent également être échangées. Les données associées au trafic peuvent comprendre, par exemple, des signaux vocaux, des données, des informations d'établissement/ coupure de communications, des informations de facturation, d'enregistrement et de télémétrie. Des données reçues de la part de satellites via l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 404 sont acheminées par le

processeur 402 à l'interface de réseau 406, 408, 410.

Les interfaces de réseau 406, 408, 410 assurent l'interface de la passe-

relle 440 avec d'autres réseaux, tels que par exemple des réseaux câblés terrestres, des réseaux cellulaires terrestres ou d'autres réseaux de satellites. La passerelle

400 peut être en interface avec un seul autre réseau ou plusieurs autres réseaux.

Selon un mode de réalisation préféré, la passerelle 400 comporte

également une mémoire 412, même si la présence de cette dernière n'est pas cru-

ciale pour l'invention. La mémoire 412 est utilisée de manière souhaitable pour stocker les informations associées à des utilisateurs du système (c'est-à-dire des informations d'enregistrement, de passerelle d'origine, et, ou bien de facturation)

ainsi que des informations utilisées pour réaliser des opérations d'acheminement.

La figure 9 représente un schéma fonctionnel d'un dispositif 500 de

télécommunications par satellites selon un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion. Le dispositif de télécommunications par satellites 500 est utilisé pour recevoir des informations d'un réseau de satellites géosynchrones et pour lui en envoyer. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de télécommunications par satellites 500 comporte au moins deux réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508, au moins deux dispositifs 506, 510 d'orientation de réflecteur parabolique, un processeur 502 et au moins un émetteur-récepteur de liaisons descendantes 512. Selon d'autres modes de réalisation, le dispositif de télécommunications par satellites 500 pourrait ne comporter qu'un seul réflecteur parabolique de satellite 504 et un seul dispositif d'orientation de réflecteur parabolique 510, ou bien un unique dispositif 506 d'orientation de réflecteur parabolique pourrait être utilisé pour commander l'orientation de plusieurs

réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508.

Le processeur 502 est utilisé pour commander l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 512 et les dispositifs 506, 508 d'orientation de réflecteur parabolique. L'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 512 reçoit des paquets de données recueillis par les réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508 et envoie les paquets de données à des satellites via les réflecteurs paraboliques de

satellite 504, 508.

Le dispositif de télécommunications par satellites 500 peut être un dis-

positif du type duplex, ou un dispositif simplex pouvant seulement émettre ou recevoir des signaux. Lorsque le dispositif de télécommunications par satellites 500 est un dispositif duplex, l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 512 comporte un émetteur et un récepteur. Lorsque le dispositif de télécommunications par satellites 500 est un dispositif simplex pouvant seulement émettre, l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 512 ne comprend qu'un émetteur. De même, lorsque le dispositif de télécommunications par satellites 500 est un dispositif simplex pouvant seulement recevoir, l'émetteur-récepteur de

liaisons descendantes 512 ne comporte qu'un récepteur.

Les réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508 comportent des antennes et sont utilisés à la fois pour recueillir des signaux provenant de satellites géosynchrones et pour envoyer des signaux aux satellites géosynchrones. Les

dispositifs d'orientation de réflecteur parabolique 506, 508 sont utilisés pour orien-

ter les réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508 en direction des satellites géo-

synchrones. Comme précédemment décrit, selon un mode de réalisation préféré, les satellites géosynchrones du réseau suivent des traces au sol qui nécessitent la

réorientation de récepteurs directionnels basés au sol.

Plusieurs réflecteurs paraboliques de satellite 504, 508 sont souhai-

tables dans un mode de réalisation préféré de façon que le dispositif de télé-

communications par satellites 500 puisse effectuer un transfert du type à fermeture avant rupture entre satellites géosynchrones. Le réflecteur parabolique de satellite 504 établit une liaison avec un premier satellite géosynchrone et suit ce satellite tandis qu'il se déplace sur son orbite. Ce premier satellite géosynchrone peut

finalement se déplacer hors de portée de transmission du dispositif de télécom-

munications par satellites 500. Avant que ceci ne se produise, le dispositif de télé-

communications par satellites 500 peut établir, de manière souhaitable, une autre liaison avec un deuxième satellite géosynchrone à l'aide du réflecteur parabolique de satellites 506. Cette procédure de transfert est décrite de manière plus détaillée

en liaison avec la figure 13.

La figure 10 représente un schéma fonctionnel d'une unité de télécom-

munications sans fil 600 selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

L'unité de télécommunications 600 est utilisée pour recevoir des informations de la part d'un réseau de satellites géosynchrones et en recevoir. Selon un mode de réalisation préféré, l'unité de télécommunications 600 comporte un processeur 602, un émetteur- récepteur de liaisons descendantes 604 et une interface

d'utilisateur 606.

L'unité de télécommunications 606 diffèere du dispositif de télécom-

munications par satellites 500 (figure 9) en ce que cette unité de télécommunica-

tions 600 est apte, via l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 604, à rece-

voir des signaux de la part de satellites géosynchrones et, ou bien, à leur en

envoyer sans utiliser un réflecteur parabolique de satellite. L'unité de télécommu-

nication 600 peut être un dispositif du type duplex, ou un dispositif simplex pou-

vant seulement émettre ou recevoir des signaux. Lorsque l'unité de télécommuni-

cations 600 est un dispositif duplex, l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 604 comporte un émetteur et un récepteur. Lorsque l'unité de télécommunications 600 est un dispositif simplex pouvant seulement émettre, l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 604 comporte seulement un émetteur. De la même façon,

* lorsque l'unité de télécommunications 600 est un dispositif simplex pouvant seule-

ment recevoir, l'émetteur-récepteur de liaisons descendantes 604 comporte seule-

ment un récepteur.

La figure 11 illustre un procédé servant à déployer un réseau de satel-

lites géosynchrones selon un mode de réalisation préféré de la présente invention.

Le procédé commence, à l'étape 702, par le déploiement d'au moins un satellite

initial sur une orbite géosynchrone qui suit une trace au sol commune. Les carac-

téristiques de l'orbite géosynchrone dépendent du type de configuration employée

par le réseau. Des exemples de configurations de réseaux ont été décrits en rela-

tion avec les figures I à 5.

A l'étape 704, la demande de trafic est évaluée. Cette évaluation peut s'appuyer, par exemple, sur des informations télémétriques reçues de la part de satellites et. ou bien, de passerelles qui indiquent le volume du trafic qui est en

train d'être traité par le réseau.

A l'étape 706, il est déterminé si la demande de trafic est proche de la capacité de transport de trafic du réseau (par exemple si la demande est au niveau

de la capacité, proche de celle-ci, ou l'a dépassée). Dans le cas contraire, la procé-

dure revient en arrière, comme indiqué sur la figure 11.

Si la demande de trafic est devenue proche de la capacité de transport de trafic, l'étape 708 est effectuée, par laquelle des satellites supplémentaires sont

déployés suivant la trace au sol commune. Les satellites supplémentaires permet-

tent au réseau d'augmenter sa capacité de transport de trafic. Ensuite, la procédure

revient en arrière, comme représenté sur la figure 11.

Après le déploiement, les satellites se trouvant sur la trace au sol com-

mune utilisent des liaisons croisées pour acheminer des données entre eux. La figure 12 illustre un procédé d'acheminement d'informations via un réseau de satellites géosynchrones selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le procédé commence, à l'étape 802, au moment o un satellite reçoit un paquet de données. A l'étape 804, le satellite évalue les informations d'acheminement qui

sont associées au paquet de données.

A l'étape 806, il est déterminé, sur la base des informations d'achemi-

nement, si le paquet de données doit être acheminé à un satellite de destination qui est placé suivant la trace au sol commune. S'il en est ainsi, le paquet de données est envoyé au satellite de destination via une liaison croisée entre le satellite ayant

effectué la réception et le satellite de destination.

Selon un mode de réalisation préféré, si l'étape 806 indique que le paquet de données ne doit pas être envoyé à un satellite placé suivant la trace orbitale commune, il est déterminé, à l'étape 810, si le paquet de données doit être

acheminé à un satellite de destination qui est placé suivant une trace orbitale dif-

férente, ou bien à un satellite de destination qui est non géosynchrone. S'il en est ainsi, le paquet de données est envoyé, à l'étape 812, au satellite de destination qui n'est pas placé sur la trace au sol commune. S'il n'en est pas ainsi, le paquet de destination est envoyé, à l'étape 814, via une liaison descendante appropriée à un

dispositif de destination situé au sol. Alors, la procédure prend fin.

Les étapes 810 et 812 ne sont effectuées que lorsqu'un réseau particu-

lier de satellites géosynchrones (par exemple comme sur les figures 1 à 5) est en mesure d'établir des liaisons à tranches croisées avec des satellites qui ne sont pas placés suivant la trace au sol commune ou qui ne se trouvent pas à l'intérieur de la même tranche orbitale. Si une telle capacité existe, on peut obtenir la couverture

de transmission globale en utilisant le procédé et l'appareil selon l'invention.

Pour des réseaux ayant des orbites inclinées (par exemple ceux des figures 1 et 2), des satellites géosynchrones peuvent venir à portée de transmission d'équipements terrestres ou se déplacer hors de portée de ces équipements. De

préférence, au moins un satellite géosynchrone du réseau se trouvera en perma-

nence en vue de l'équipement terrestre. A certains moments, il devient souhaitable de transférer une liaison de télécommunications, ayant lieu avec une installation

au sol, d'un premier satellite géosynchrone à un deuxième satellite géosynchrone.

La figure 13 illustre un procédé permettant de transférer une unité de télécommunications entre des satellites géosynchrones inclinés selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le procédé applique des transferts de liaisons entre satellites géosynchrones et tout type d'équipement terrestre (par exemple une

unité de télécommunications, une passerelle, ou une installation de commande).

Le procédé commence, à l'étape 902, lorsqu'une liaison est établie entre l'unité de télécommunications et un premier satellite géosynchrone. Si cela est nécessaire, l'unité de télécommunications suit le premier satellite, à l'étape 904, afin de maintenir la liaison par réorientation d'une antenne en direction du premier satellite, tandis que le premier satellite se déplace sur son orbite. Cette poursuite

ne serait pas nécessaire, par exemple, dans le cas d'une unité de télé-

communications qui possède une antenne omnidirectionnelle.

Il est déterminé, à l'étape 906, si le moment d'effectuer le transfert à un

autre satellite géosynchrone est arrivé ou va arriver bientôt. Le moment du trans-

fert pourrait avoir lieu par exemple lorsque le premier satellite est sur le point d'arriver hors de portée de transmission de l'unité de télécommunications. Selon une autre possibilité, le moment d'un transfert pourrait arriver dans le cas o la capacité du premier satellite serait dépassée ou sur le point de l'être. Une unité de télécommunications pourrait déterminer que le moment du transfert est arrivé en s'appuyant sur ses propres calculs ou à partir d'un message reçu de quelque autre dispositif (par exemple une passerelle ou une installation de commande). Si le moment du transfert n'est pas arrivé, la procédure revient en arrière, comme

représenté sur la figure 13.

Si le moment du transfert est arrivé, l'unité de télécommunications

établit une liaison avec un deuxième satellite géosynchrone, à l'étape 908. L'éta-

blissement de cette deuxième liaison demande que le deuxième satellite géosyn-

chrone se trouve à portée de transmission de l'unité de télécommunications. Dans

le cas d'une unité de télécommunications qui doit suivre les satellites géosyn-

chrones, l'établissement de la liaison demande également que l'unité de télécom-

munications oriente une deuxième antenne vers le deuxième satellite et "acquiert"

ou "accroche" le deuxième satellite.

Après que la deuxième liaison a été établie, l'unité de télécommunica-

tions coupe la liaison avec le premier satellite, à l'étape 910, et la procédure de transfert prend fin. Cette procédure utilise une séquence de transfert du type établissement avant rupture, de sorte qu'une deuxième liaison est établie avant la

coupure de la première liaison. Selon d'autres modes de réalisation, l'unité de télé-

communications pourrait utiliser une séquence de transfert du type rupture avant établissement ou bien une séquence de rupture o l'établissement et la rupture sont simultanés. Le type particulier de séquence de transfert employée n'est pas crucial

pour l'invention.

Comme expliqué précédemment, l'appareil selon l'invention utilise des liaisons croisées entre satellites géosynchrones. La figure 14 illustre un procédé permettant d'établir des liaisons croisées entre satellites d'un réseau de satellites géosynchrones selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Le procédé est de préférence mis en oeuvre par une installation de commande. Toutefois, une

partie ou la totalité des parties peuvent être effectuées par une passerelle, un satel-

lite, une unité de télécommunications, ou bien une combinaison de ces dispositifs.

Le procédé commence, à l'étape 1002, par la détermination du moment d'établissement de liaison o premier satellite géosynchrone se trouvera à portée de transmission d'un deuxième satellite géosynchrone. Ceci peut être par exemple déterminé par une évaluation de données télémétriques des satellites et, ou bien, par une évaluation des paramètres orbitaux des satellites, permettant le calcul des

positions des premier et deuxième satellites.

A l'étape 1004, les angles de pointage relatifs aux émetteurs-récepteurs de liaisons croisées sont alors calculés pour les premier et deuxième satellites sur la base de la relation géométrique et de l'orientation des satellites. Ces angles de pointage indiquent o chaque émetteur- récepteur de satellite doit être pointé pour établir une liaison croisée au momentd'établissement de liaison. Ensuite, à l'étape 1006, au moment d'établissement de liaison, les émetteurs-récepteurs de

liaisons croisées reçoivent l'instruction de pointer en direction de l'autre satellite.

Si la commande de pointage des émetteurs-récepteurs est le fait d'un dispositif qui n'est pas le premier ou le deuxième satellite, l'instruction peut être exécutée de façon indirecte par envoi d'informations de commande aux satellites, permettant

aux satellites d'établir les liaisons.

Après que les émetteurs-récepteurs de liaisons croisées ont été pointés de la manière appropriée, l'établissement de la liaison croisée est ordonné, à l'étape 1008. Encore une fois, dans le cas o un dispositif autre que le premier ou le deuxième satellite commande l'établissement de la liaison croisée, cette instruction sera exécutée indirectement par envoi d'informations de commande

aux satellites. Après que la liaison croisée a été établie, la procédure prend fin.

En résumé, un procédé et un appareil ont été décrits, qui utilisent plu-

sieurs satellites géosynchrones employant de nouvelles configurations orbitales et communiquant entre eux via des liaisons croisées. Le procédé et l'appareil selon l'invention offrent de nombreux avantages par rapport à la technique antérieure et résolvent des problèmes qui n'étaient pas pris en compte dans les systèmes de la

technique antérieure.

L'invention a été décrite ci-dessus en relation avec des modes de réa-

lisation préférés. Toutefois, l'homme de l'art admettra que divers changements et modifications peuvent être apportés à ces modes de réalisation préférés sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple, les processus et les étapes identifiés ici

peuvent être classés et organisés de manière différente tout en procurant des résul-

tats équivalents. De plus, on étend les charges utiles de télécommunications qui sont embarquées dans les satellites de façon qu'elles puissent comprendre des

informations vidéo, des informations de navigation, des informations de surveil-

lance et toutes autres informations obtenues à partir de la géométrie spatiale ter-

restre du réseau et du transfert de ces informations.

Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des

procédés et des appareils dont la description vient d'être donnée à titre simplement

illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas

du cadre de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Réseau (10) de télécommunications par satellites, caractérisé par l'existence d'une pluralité de satellites géosynchrones (16) disposés à l'intérieur d'une tranche orbitale commune (32), o les satellites géosynchrones (16) de ladite pluralité communiquent entre eux via au moins une liaison croisée (30) formée entre les satellites géosynchrones (16) de ladite pluralité, et au moins un satellite de ladite pluralité de satellites géosynchrones (16) communique avec au moins un dispositif terrestre (22, 24) via une liaison descendante (26, 28) formée entre ce

satellite (ou ces satellites) et le ou les dispositifs terrestres (22, 24).

2. Réseau de télécommunications par satellites selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce qu'au moins un satellite de la pluralité de satellites géo-

synchrones (16) communique avec au moins un autre satellite se trouvant sur une

orbite différente via au moins une liaison croisée supplémentaire.

3. Réseau de télécommunications par satellites selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que la pluralité de satellites géosynchrones (16) comporte au moins trois satellites (16) qui sont disposés sur des orbites (18) qui sont sensiblement colinéaires sur l'étendue d'une période d'orbite, et en ce qu'une perturbation est appliquée à une orbite (18) d'au moins un satellite parmi les trois ou plus de trois satellites (16) de façon qu'une liaison croisée (30) entre deux quelconques des trois ou plus de trois satellites (16) ne soit pas interrompue par l'obstacle matériel formé par un quelconque autre des trois ou plus de trois

satellites (16).

4. Satellite géosynchrone (200), caractérisé par: au moins un émetteur-récepteur (204) de liaisons croisées servant à envoyer des données de liaison croisée à un autre satellite géosynchrone (16) placé à l'intérieur d'une tranche orbitale commune (32) avec ledit satellite géosynchrone (200), ainsi qu'à en recevoir de cet autre satellite; et un processeur (202), couplé à cet émetteur-récepteur, ou ces émetteurs-récepteurs, de liaison croisée (204), et servant à commander ce ou ces

émetteurs-récepteurs de liaison croisée et à commander l'acheminement des don-

nées de liaison croisée.

5. Appareil (400) de commutation de réseaux, caractérisé par: un émetteur-récepteur (404) servant à envoyer des données à des satellites géosynchrones multiples (16) d'un système de satellites géosynchrones, o les satellites géosynchrones multiples (16) sont placés suivant une trace au sol commune; un processeur (402) couplé à l'émetteur-récepteur (404), et servant à évaluer des informations d'acheminement qui sont associées aux données et à acheminer les données à une interface de réseau appropriée (406); et au moins une interface de réseau (406), couplée au processeur (402), et servant à envoyer les données à un deuxième réseau lorsque les informations

d'acheminement le demandent.

6. Unité de télécommunications sans fil (600), caractérisée par: un récepteur (604) servant à recevoir des données en provenance d'un

premier satellite (16) d'un réseau (10) de télécommunications par satellites géo-

synchrones contenant de multiples satellites géosynchrones (16) qui sont disposés

suivant une trace au sol commune, o les satellites géosynchrones (16) commu-

niquent entre eux via au moins une liaison croisée (30); et un processeur (602) couplé au récepteur (604) et servant à traiter les données.

7. Système global (10) de télécommunications par satellites géosyn-

chrones, caractérisé par plusieurs réseaux géosynchrones, o chacun des réseaux géosynchrones est disposé à l'intérieur d'une tranche orbitale (32) de façon que des liaisons croisées (30) entre les différents réseaux géosynchrones permettent d'établir un trajet de transmission autour d'au moins une partie de la Terre, chacun des réseaux géosynchrones comportant au moins un satellite géosynchrone (16) placé suivant une trace au sol commune et possédant un angle d'inclinaison qui est plus élevé qu'une valeur nominale, de sorte que ce ou ces satellites géosynchrones (16) viennent à portée de transmission d'au moins un emplacement de la surface

de la Terre et s'en aillent hors de portée de celui-ci, o ce ou ces satellites géosyn-

chrones (16) sont en mesure de communiquer avec un autre satellite géosynchrone placé sur la trace au sol commune via une liaison croisée (30) et sont en mesure de communiquer avec un dispositif terrestre (22, 24) via une liaison descendante (26,

28).

8. Procédé d'acheminement d'un paquet de données via un système (10) de satellites géosynchrones, le procédé étant caractérisé par les opérations suivantes:

a) recevoir (802) un paquet de données de la part d'un satellite géo-

synchrone (16) du système (10) de satellites géosynchrones, o le satellite géosynchrone (16) se déplace suivant une trace au sol commune avec au moins un autre satellite géosynchrone (16) et

est en mesure de communiquer avec cet autre satellite géosyn-

chrone (16) via au moins une liaison croisée (30); b) évaluer (804) les informations d'acheminement associées au paquet de données; c) déterminer (806), sur la base des informations d'acheminement, si le paquet de données doit ou non être acheminé à un premier

satellite (16), qui est "ledit au moins un" autre satellite géosyn-

chrone (16), via une première liaison croisée (30) qui est "ladite au moins une" liaison croisée (30); et d) lorsque les informations d'acheminement indiquent que le paquet de données doit être acheminé au premier satellite via la première

liaison croisée (30), envoyer (808) le paquet de données au pre-

mier satellite via la première liaison croisée (30).

9. Procédé de transfert d'une unité de télécommunications se trouvant à l'intérieur d'un réseau (10) de satellites géosynchrones, d'un premier satellite géosynchrone (16) à un deuxième satellite géosynchrone (16), le procédé étant caractérisé par les opérations suivantes: a) maintenir (902, 904) une première liaison de télécommunications avec le premier satellite géosynchrone (16); b) évaluer (906) si le moment du transfert est ou non arrivé; c) lorsque le moment du transfert est arrivé, établir (908) une

deuxième liaison de télécommunications avec le deuxième satel-

lite géosynchrone (16), o le premier satellite géosynchrone (16) et le deuxième satellite géosynchrone (16) sont placés à l'intérieur d'une tranche orbitale commune (32); et d) couper (910) la première liaison de télécommunications avec le

premier satellite géosynchrone (16).

10. Procédé d'établissement de liaisons entre des satellites (16) d'un

système (10) de satellites géosynchrones, le procédé étant caractérisé par les opé-

rations suivantes: a) déterminer (1002) un temps d'établissement de liaison o premier satellite géosynchrone (16) et un deuxième satellite géosynchrone (16) se trouveront à portée de transmission, le premier satellite géosynchrone (16) et le deuxième satellite géosynchrone (16) étant placés à l'intérieur d'une tranche orbitale commune (32)

b) calculer (1004) des angles de pointage pour un premier émetteur-

récepteur (204) du premier satellite géosynchrone et un deuxième émetteur-récepteur (204) du deuxième satellite géosynchrone, de façon que les angles de pointage permettent au premier récepteur (204) et au deuxième récepteur (204) de communiquer entre eux

via une liaison croisée (30) formée entre le premier émetteur-

récepteur (204) et le deuxième récepteur (204); c) commander (1006) au premier émetteur-récepteur (204) et au

deuxième émetteur-récepteur (204), au voisinage du temps d'éta-

blissement de liaison, de pointer selon les angles de pointage; et d) commander (1008) l'établissement de la liaison croisée (30) au

moment du temps d'établissement de liaison.