Planet заявила 10 Гбит/с для малого спутника через 32 Ka-канала

После витка съёмки в памяти спутника лежит массив кадров, а на передачу остаются считаные минуты пролёта над станцией. В Ka-диапазоне запас линии меняют дождь, влажность и геометрия трассы. Planet описала HSD3 — радиосистему спутников Pelican и Tanager, которая обходит это ограничение заявленной пиковой скоростью около 10 Гбит/с.

Зрелищная часть архитектуры видна сразу: HSD3 несёт 32 параллельные несущие по 80 Мсимв/с. Шестнадцать работают в одной поляризации, ещё шестнадцать — в ортогональной. Каждая цепочка способна, по заявлению Planet, дать до 350 Мбит/с; суммарно система использует одновременную полосу 1,5 ГГц. Такую конструкцию легче представить как 32 небольших спутниковых модема, собранных в одном аппарате, чем как один радиоканал с невероятной символьной скоростью.

Для каждой несущей FPGA AMD выполняет модуляцию и кодирование через коммерческие IP-ядра DVB-S2. Конкретная модель FPGA, MODCOD, roll-off фильтров и распределение ресурсов не опубликованы, однако сам выбор DVB-S2 показателен: в космический Ka-тракт перенесли зрелую спутниковую экосистему, доступную также на земле. Семь наземных Ka-станций Planet используют коммерческие DVB-S2-демодуляторы.

Параллельность нужна не только ради красивой итоговой цифры. Канал в Ka-диапазоне меняется по ходу сеанса: Planet указывает колебания SNR на 3–8 дБ из-за осадков, влажности, дальности и состояния атмосферы. Поэтому HSD3 применяет адаптивное кодирование и модуляцию (ACM): каждая цепочка может выбирать режим, соответствующий текущему запасу линии. В результате полезная скорость должна меняться вместе с погодой и углом на станцию, сохраняя передачу там, где агрессивный режим уже дал бы ошибки.

РЧ-часть собрана вокруг собственной 3D-печатной алюминиевой рупорной антенной решётки с двумя поляризациями. Planet заявляет около 30 дБВт EIRP на поляризацию. Радио покрывает линию вниз 25,5–27 ГГц и предусматривает межспутниковую линию Ka-диапазона на 27.5–30 ГГц. Компания также сообщала о лётной ретрансляции Pelican через SES mPOWER, однако в опубликованном отчёте начальная демонстрация работала на 1 Мбит/с. Независимых данных, что именно HSD3 передал на орбите 10 Гбит/с, пока нет.

Пока HSD3 остаётся описанием архитектуры с заявленной пиковой скоростью; опубликованного рекордного измерения полезной скорости нет. Для инженера здесь интереснее сам приём: вместо попытки выжать всё из одной несущей Planet распараллелила FPGA-обработку, поляризации и радиоканалы. По мере роста разрешения оптических систем узкое место дистанционного зондирования всё заметнее смещается в накопитель, планирование сеансов и наземную инфраструктуру, способную принять такой поток.