Ausleuchtungszone

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Ausleuchtungszone, Spotbeam oder Footprint (engl., wörtlich Fußabdruck) ist ein Begriff aus der Satellitentechnik. Darunter versteht man die Abbildung des Empfangsbereichs eines Satellitensignals auf einer Karte. Auf manchen Footprints wird auch die Signalstärke bzw. die daraus errechnete benötigte Antennengröße in verschiedenen Bereichen des Footprints visuell dargestellt.

Hypothetisches Beispiel eines Footprints eines geostationären Satelliten mit dem Zielgebiet Deutschland, Österreich und Schweiz. An den Ellipsen ist der benötigte Antennendurchmesser zum Empfang in cm angegeben.
Ausleuchtungszone eines „Globalbeams“ eines geostationären Satelliten über dem nullten Längengrad mit Elevationen für die Sichtbarkeit
Maximal bestrahlbare Breite in Abhängigkeit von der Elevation eines Satelliten

Footprintkarten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Footprintkarten werden besonders häufig bei geostationären Satelliten verwendet und dienen zur schnellen Visualisierung, ob es möglich ist, Signale des anvisierten Satelliten in einer Region überhaupt zu empfangen und wenn die Signalstärke angegeben wird, welcher Antennendurchmesser dazu nötig ist. So kann man anhand der Footprints des Astra 1M-Rundfunk-Satelliten (siehe unten Weblinks) erkennen, dass das Signal auf dem „Widebeam“ des Satelliten Astra 1M auch im Nahen Osten empfangbar ist. Der European Beam hingegen ist auf Europa beschränkt.

Eine Footprintkarte kann allerdings nur die prinzipielle Möglichkeit des Empfanges darstellen. Gründe dafür, dass der Empfang in der Realität doch nicht möglich ist, sind u. a. zu kleine Satellitenschüsseln (die Signalstärke reicht nicht für den Empfang mit der zu Verfügung stehenden Antennengröße aus) oder landschaftliche Beeinträchtigungen (im Weg befindliche Häuser oder Bäume können die Empfangssituation verschlechtern oder durch Reflexionen an Fassaden anderweitig verändern).

Ausleuchtbares Gebiet[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aufgrund der Kugelgestalt der Erde und der Strahlengeometrie kann ein sehr weit entfernter Satellit maximal fast die halbe Erdoberfläche bestrahlen; ein Satellit in einer geostationären Umlaufbahn kann mit einem „Globalbeam“ etwa 42 % der Erdoberfläche bestrahlen.[1] Solche Ausleuchtzonen finden sich allerdings nur im C-Band.

Je niedriger die Umlaufbahn, desto kleiner der maximal bestrahlbare Bereich:

  • ein geostationärer Satellit mit einer Flughöhe von 36.000 km über dem Äquator (der Radius der Umlaufbahn beträgt also 36.000 km + 6.300 km für den halben Erddurchmesser = 42.300 km) ist bis zu einer geographischen Breite von 82° gerade noch am Horizont zu sehen,
  • bei einer Flughöhe von 1000 km dagegen nur noch bei 30° Breite.

Bei einer Elevation von 10° reduziert sich die Breite auf 70° bzw. 20°.

Die Herleitung dieser Beziehung findet sich unter Sichtweite.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Hans-Dieter Naumann: Handbuch Satellitenempfang. Siebel Verlag, Meckemheim, 1. Ausgabe 2003, ISBN 3-89632-060-2, S. 23.