– Små satellitter gir store kommersielle muligheter
Små satellitter brukes i dag først og fremst til å overvåke norske havområder. Men bruksområdet vil øke og Norge har kunnskap til å utnytte forretningsmulighetene dette gir, mener forsker.
Forsker Irene Jensen i SINTEF mener at Norge må se forretningsmulighetene som ligger i teknologi for småsatellitter. Selv forsker hun blant annet på antenneløsninger. Foto: Lisbet Jære.
SATELLITTEKNOLOGI: SINTEF har sammen med Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) og Kongsberg Seatex kartlagt dagens småsatellitter og kommer nå med anbefalinger for nye antenneløsninger for satellittene. Prosjektet er støttet av Norsk Romsenter.
– I Norge har småsatellittene spesielt blitt brukt til å detektere skip, men i områder med mange skip er utfordringen signalkollisjoner. I dette prosjektet har vi funnet fram til en ny type antenne som forbedrer deteksjonen av skip med 12 prosent, sier Irene Jensen, forsker i SINTEF.
Fra avdekking av kriminalitet til fiskerioppsyn
Fakta om småsatellitter
Småsatellitter er mindre enn 500 kg, og kan deles i tre grupper: Minisatellitter: 100-500 kg, Mikrosatellitter: 10-100 kg og Nanosatellitter: 1-10 kg.
AIS, som er en forkortelse for automatisk identifikasjonssystem, er det mest brukte systemet
Den første satellitten AISSat-1 ble sendt opp i 2010, mens den identiske AISSat-2 ble sendt opp i 2014. De var forventet å ha en levetid på 3 år, men selv etter sju år fungerer AISSat-1 bra. De ble skutt opp i India og Russland.
De små satellittene utfører store oppgaver, i løpet av sine tusen første dager i rommet sirklet AISSat-1 rundt jorden mer enn 14 500 ganger, og for hver gang registrerte den 30 000 skip over hele verden. De flyr i polare baner rundt 600 km fra bakken.
–Trenden går mot flere småsatellitter der kostnaden for utvikling og oppskyting er betydelig lavere enn for de store tradisjonelle satellittene. Dette gjør det mulig for mange nasjoner å sende opp småsatellitter som har forskjellige bruksområder; alt fra overvåkning til utdannelse, utvikling og uttesting av ny teknologi, sier Jensen.
Kystverket, Forsvaret og Hovedredningssentralen er blant de etatene som bruker dataene satellittene fanger opp til å overvåke norske havområder. De brukes for eksempel til redningsoperasjoner og kartlegging av trafikk i Arktis. Sporing av oljesøl og skip som mistenkes å være involvert i ulovlige aktiviteter som smugling og miljøkriminalitet, er andre bruksområder.
Registrerte 30 000 skip
Norge har vært et foregangsland på utvikling av småsatellitteknologi. Andøya Space Centre jobber nå for å bygge ut en oppskytingsplattform for småsatellitter. Norske Nammo utvikler en miljøvennlig mikrorakett som kan bære småsatellittene ut i ønsket bane.
– Småsatellitter kan dekke mange ulike behov i framtida, og åpne for nye markeder for norske bedrifter, sier Jensen.
AIS-systemet, som er en forkortelse for automatisk identifikasjonssystem, er det mest brukte systemet (se fakta). AIS-teknologien er et påbudt system på alle større skip og alle passasjerskip, for å hindre skipskollisjoner. Det sender informasjon om identitet, posisjon, kurs og hastighet.
Nye satellitter skutt opp i juli
I juli ble Norsat-1 og Norsat-2 skutt opp som erstatning for AISSat-1 og -2; senere i 2017 skal også AISSat-3 skytes opp. Norsat-satellittene er alle utstyrt med forbedret AIS mottaker.
Norsat-2 har med en ny kommunikasjonsenhet som skal teste ut toveis datakommunikasjon via satellitt til og fra skip. Den er en forlengelse av AIS-systemet, og kalles VDES som er en forkortelse for VHF Data Exchange System.
Satellittene skal få oversikt over skipstrafikken internasjonalt, men med spesielt fokus på nordområdene. De skal også brukes til forskning på sola og romvær.
Utfordring der skipstettheten er stor
AIS-dekningen fra satellitt gir imidlertid utfordringer i områder med stor skipstetthet på grunn av signalkollisjoner.
I dette prosjektet har forskerne sett på hvordan de kan møte denne utfordringen ved å forme antennens strålingsdiagram for å ha kontroll med hvilke områder en ønsker å fokusere på, mens andre områder er filtrert ut. Nyeste generasjon AIS-mottaker, utviklet av Kongsberg Seatex, har 4 antenneinnganger for å oppnå bedre dekning.
– Med nyeste AIS mottaker er signalbehandlingen forbedret, og bruk av flere antenner vil sikre at hvert skip detekteres oftere og at flere skip faktisk blir detektert. I prosjektet fant vi en forbedring i skipsdeteksjon på opptil 12 prosent i områder med høy skipstetthet, sier Jensen. De har brukt programvare fra Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) for å simulere løsningen.
Egnet for kommunikasjon i Arktis
Det er i dag mange mindre fartøy, både fiskebåter og fritidsbåter som ikke har satellittkommunikasjonsutstyr om bord. Disse vil kunne få en betydelig bedring i dekning via VDES-satellitt. VDES er godt egnet for toveis meldingskommunikasjon i Arktis, og vil føre til at kommunikasjonen blir enklere og billigere.
VDES kan også være en felles kommunikasjonskanal for mann-over-bord (MOB) varslinger, både til fartøy i nærheten og til Hovedredningssentralen.
– I dette prosjektet har vi via simuleringer vist at det er mulig å utvikle en fire- elements planar antenneløsning for VDES, som ikke krever utfolding etter oppskyting, og dermed unngår risikoen for feil knytta til det, sier Jensen.
