卫星互联网常可划分为高轨和低轨两类。高轨卫星的轨道距离地面约3.6万公里,也叫作地球同步轨道(GEO)。尽管都在高速运动,但该轨道上的卫星轨道周期和地球自转周期严格一致,相对地面保持“静止”,其覆盖的地区也是固定,因此建立通信服务比较容易。利用这个特点,可以通过高轨卫星实现宽带通信,而且所需的卫星数量不用太多。但是,用高轨卫星实现通信服务,相当于从地球表面发信号到3.6万公里以外,一来一回,导致时延不小。这种时延对于一般的通话或访问网页来说影响不大,但对实时性要求高的应用,如联网游戏、无人机遥控等来说却是“灾难”。此外,地面接收高轨卫星信号的终端必须做得比较大,才能良好接收如此远距离的信号。
低轨(LEO)卫星位于距地球 300 至 1000 公里的轨道上。在近地轨道上,地面和卫星之间的通信传输时延达毫秒,足够满足车联网、自动驾驶等需求,接收终端可做成手持的。
由于低轨卫星具有广覆盖、低成本、低时延的优势,因此卫星互联网可能是连接地面基站覆盖不到的偏远地区的最佳选择。以1000公里的近地轨道为例,卫星绕地球一圈100多分钟,通过成百上千个卫星在这个轨道高度组成星座,从而实现对全球的无缝覆盖。
卫星上有众多的仪器设备需要供电,卫星上的活动部件和火工装置,也都需要供电后才能工作。电源系统的发展水平,对提高卫星的性能,完成广泛而复杂任务的能力,有重要的作用。现在,卫星上采用的电源主要有太阳能电池电源、化学电池、机电电池(EMB)等。
由于距离太阳很近,LEO 卫星需要低功率供电,通常它们的全部能量都来自太阳光。然而,大多数卫星都在太阳阴影中度过了一部分自转周期。因此,能量存储系统是不可避免的,以使它们在太阳阴影期间保有动力。