Funk

Satellitenkommunikation

Die Positionsbestimmung √ľber Satelliten (GPS, GLONASS, GALILEO) kennen wir mittlerweile alle und ist aus unserem Alltag schon fast nicht mehr wegzudenken. In diesem Artikel m√∂chte ich aber nicht auf die Navigation eingehen, sondern das Thema Kommunikation n√§her beleuchten.

Satellitenkommunikation ist die √ľber Satelliten hergestellte, bidirektionale Telekommunikation zwischen zwei Bodenstationen. Sie verl√§uft √§hnlich dem Mobilfunk von einem Sende- zum Empfangsger√§t und zur√ľck, wobei hier ein Satellit als Relaisstation dient.

Zwar laufen auch Dienste wie der Satellitenrundfunk (TV und Radio), Internetzug√§nge oder milit√§rische Kommunikation √ľber Satelliten, doch wird unter „Satellitenkommunikation“ vornehmlich die Individualkommunikation √ľber Nachrichtensatelliten verstanden.

Die wichtigsten Anwendungen dieses Bereiches stelle ich Ihnen hier vor:


Satellitentelefone

Ein Satellitentelefon stellt eine Verbindung f√ľr Sprache und/oder Daten f√ľr die Satellitenkommunikation in beide Richtungen bereit. Die Verbindung zum Endger√§t erfolgt dabei √ľber Funk direkt zu einem Satelliten. So k√∂nnen theoretisch √ľberall auf der Welt und sogar in Gebieten ohne terrestrische Mobilfunkabdeckung Anrufe get√§tigt werden. Der Satellit leitet den ankommenden Ruf an eine Erdfunkstelle weiter, welche das Gespr√§ch in das √∂ffentliche Telefonnetz einspeist. Diese weltweite, relativ sichere Erreichbarkeit bezahlt man mit einem deutlich h√∂heren Abopreis und teureren Verbindungsgeb√ľhren, verglichen mit den meisten bodengebundenen Mobilfunknetzen.

Zur Zeit stehen folgende kommerzielle Anbieter f√ľr die Satellitentelefonie (Sprachkommunikation und Textnachrichten) zur Verf√ľgung:

  • Iridium: weltweit | Vorwahl +881 6 | LEO
  • Inmarsat: weltweit (ohne Polarregionen) | +870 | geostation√§r
  • Globalstar: weltweit (ohne Polarregionen und hohe See) | Vorwahl +881 8 und 9 | LEO
  • Thuraya: Europa, Afrika (ohne s√ľdliches Afrika), Naher und Mittlerer Osten, Asien (ohne Nordost-Sibirien), Australien, Ozeanien | Vorwahl +882 16 | geosynchron

Bevor man sich f√ľr ein Telefonmodell entscheidet, ist es wichtig zu verstehen, wie die zugrundeliegenden Systeme funktionieren, denn ein Satellitentelefon funktioniert ausschliesslich mit den Satelliten und somit dem Netz des entsprechenden Anbieters, ein nachtr√§glicher Anbieterwechsel ist nicht m√∂glich.

Netzabdeckung

Nur Iridium bietet eine wirklich weltweite Netzabdeckung. Auch Inmarsat ist fast √ľberall verf√ľgbar, jedoch mit Ausnahme von Teilen der beiden Polarregionen. Globalstar bietet seine Dienste weltweit in 120 L√§ndern an, allerdings fehlen hier weite Teile Afrikas, Indiens, Chinas und S√ľdostasiens, die Polregionen und teilweise das offene Meer. Thuraya versorgt die Kontinente Asien (ausgenommen Nordrussland), Europa, Australien sowie das n√∂rdliche und mittlere Afrika, ist aber insbesondere in Amerika und in den Polarregionen nicht vertreten.

GEO oder LEO? Geostationäre und erdnahe Satelliten

Es gibt grunds√§tzlich zwei Arten von Telefon-Satelliten: geostation√§re/geonynchrone (Geostationary Earth Orbit, GEO) und erdnahe Satelliten (Low Earth Orbit, LEO). Der Unterschied besteht im Abstand der jeweiligen Umlaufbahn zur Erde. Die Kreisbahn eines GEO-Satelliten verl√§uft in rund 36’000 km H√∂he √ľber der Erde, LEO-Satelliten befinden sich in deutlich geringeren H√∂hen von nur ca. 800 bis 1’400 km.

Vor- und Nachteile

Inmarsat und Thuraya arbeiten mit den weit entfernten GEO-Satelliten, von denen f√ľr praktisch weltweite Abdeckung nur drei ausreichen. Deren grosse Entfernung zur Erde erh√∂ht zwar die Reichweite, allerdings sind die Verbindungen st√∂rungsanf√§lliger. Dieses Problem versch√§rft sich, je weiter man sich vom √Ąquator entfernt, denn dadurch erscheint der Satellit immer tiefer am Himmel und wird eher durch Hindernisse wie Berge, W√§lder und Geb√§ude blockiert.

Dagegen verf√ľgen Iridium und Globalstar (wie beispielsweise auch der Dienst Google Earth) √ľber die viel n√§heren LEO-Satelliten. Um st√§ndig weltweit Kontakt zu haben, werden hier rund 50 Satelliten ben√∂tigt. Aufgrund der geringeren Entfernung zur Erde ben√∂tigen diese erdnahen Satelliten ein weniger starkes Funksignal, allerdings ist ihre Lebensdauer auf Grund atmosph√§rischer Einfl√ľsse und Strahlung deutlich geringer als die der GEO-Satelliten.

Da die einzelnen LEO-Satelliten jeweils nur f√ľr kurze Zeit am Himmel zu sehen sind, kommt es zu h√§ufigeren Verbindungs√ľbergaben. Um einen Kontakt aufrecht zu erhalten, ben√∂tigt man daher einen m√∂glichst unbehinderten Blick auf den Himmel. Fehlt dieser oder sind einzelne Satel¬≠liten defekt, brechen Gespr√§che ab oder die Verbindung kann gar nicht erst hergestellt werden.

Um eine einwandfreie, unterbrechungsfreie Kommunikation mit LEO-Satelliten sicherzustellen, darf kein Objekt ab einem H√∂henwinkel von 8,2¬į die Sicht zum Himmel st√∂ren. Als Faustregel gilt: Ballen Sie die Faust und strecken Sie den Arm waagerecht aus. Sehen Sie direkt √ľber der Faust freien Himmel, d√ľrfte auch der Kontakt m√∂glich sein.

W√§hrend Iridium die Verbindung √ľber die eigenen Satelliten an denjenigen leitet, welcher sich √ľber einer Bodenstation (in den USA und Italien) befindet, hat Globalstar den Nachteil, dass seine Satelliten nicht direkt miteinander kommunizieren k√∂nnen. Aus diesem Grund muss sich bei Globalstar eine Bodenstation im selben Satelliten-Empfangsbereich befinden wie der Anwender. In Gegenden ohne Globalstar-Bodenstationen ist deshalb keine Verbindung m√∂glich. Dies betrifft die hohe See, weite Teile Afrikas sowie Indien, Teile Ozeaniens und die Polarregionen.


2-Wege-Kommunikationsgeräte

Eine L√∂sung zwischen den Satellitentelefonen und den Notrufbaken sind die satellitenbasierten 2-Wege-Kommunikationsger√§te mit SOS-Funktion, welche seit einigen Jahren erh√§ltlich sind. Diese sind mit diversen Zusatzfunktionen, wie z. Bsp. nicht-notrufbezogene Kommunikation mit Bekannten √ľber SMS und E-Mail, Live-Tracking und GPS-Navigation erh√§ltlich und erm√∂glichen nach dem Absetzen eines Notrufs die Kommunikation mit der Alarmzentrale und somit unter g√ľnstigen Umst√§nden auch das Revozieren eines f√§lschlicherweise ausgel√∂sten Notrufs. Im Gegensatz zu Satellitentelefonen wird die Sprachkommunikation aber nicht unterst√ľtzt, es sind also nur Textnachrichten m√∂glich.

Wird mit einem solchen Ger√§t ein Notruf ausgel√∂st (normalerweise durch l√§ngeres Dr√ľcken einer dezidierten SOS-Taste), gelangt dieser ins International Emergency Response Coordination Center (GARMIN IERCC, fr√ľher GEOS), welche das Ger√§t ortet und den Notruf an die in der jeweiligen Region zust√§ndige Such- und Rettungsorganisation weitergibt. Im Fall der Schweiz ist dies die Einsatzzentrale der REGA. Zus√§tzlich werden die vordefinierten Notfallkontakte des Abonnenten/der Abonnentin kontaktiert.

Hierzulande sind momentan vorallem die Anbieter Garmin inReach (nutzt die 100% weltweit verf√ľgbaren Iridium-Satelliten) und SPOT (arbeitet auf dem Globalstar-Netz) relevant. Die in jedem Fall zwingend abzuschliessenden Satellitenabos sind, je nach Leistung und inkludierten Nachrichten etc., in der Regel g√ľnstiger als Satellitentelefon-Abos der entsprechenden Netze. Als Zusatzleistung kann meist noch eine Versicherung zur Deckung der Such- und Rettungskosten abgeschlossen werden.


Notfunkbaken

Eine Notfunkbake ist eine Funkstelle des Mobilfunkdienstes, deren Aussendungen die Such- und Rettungsarbeiten auslöst und die Ortung erleichtert. Sie funktioniert ebenfalls unabhängig von Mobilfunknetzen und kann somit auch in sehr abgelegenen Gegenden oder auf hoher See Leben retten.

Diese Ger√§te kommunizieren mit Satelliten des COSPAS-SARSAT-Systems, bestehend aus f√ľnf COSPAS- und f√ľnf SARSAT-Satelliten, Low-Earth Orbiting Search and Rescue (LEOSAR-Satelliten) und f√ľnf geostation√§ren Satelliten (Geostationary Search and Rescue, GEOSAR). All diese Satelliten empfangen Signale auf der internationalen Notfunkfrequenz 406 MHz. Die Signale werden bei n√§chster Gelegenheit an eine Bodenstation weitergeleitet.

Anwenderseitig werden in der Regel kleine Funksender eingesetzt, beispielsweise als Rettungsger√§tfunkstelle, mit deren Hilfe die Search-and-Rescue-Einsatzkr√§fte rettungsbed√ľrftige Flugzeuge, Personen oder Schiffe orten k√∂nnen. F√ľr die Luftfahrt optimierte Notfunkbaken werden als ELT (emergency locator transmitter) bezeichnet. Die f√ľr den personenbezogenen Einsatz an Land und in k√ľstennahen Gew√§ssern optimierten Notfunkbaken, z. B. f√ľr Wanderer, Skifahrer, Kanufahrer oder Schneemobilfahrer, tragen die Bezeichnung PLB (personal locator beacon). Die f√ľr die Schifffahrt optimierten Notfunkbaken nennt man dagegen EPIRB (emergency position-indicating radio beacon). Letztere werden beim Eintauchen ins Wasser, also zum Beispiel beim Kentern des Schiffes, meist automatisch aktiviert und senden danach schwimmend √ľber einen gewissen Zeitraum das SOS-Signal aus.

Nach dem Aktivieren einer Notfunkbake wird ein Notruf an eine internationale, beh√∂rdlich betriebene Alarmzentrale (RCC) √ľbermittelt. Diese alarmiert dann weltweit die im jeweiligen Gebiet zust√§ndigen Rettungsdienste. In der Schweiz gelangt der Notruf ans Rescue Coordination Center (RCC Z√ľrich), welches durch die Luftwaffe betreut wird.

Die Notrufe gelangen immer direkt ans RCC. Zum Betrieb ist lediglich eine obligatorische, kostenlose Registrierung notwendig, Abogeb√ľhren fallen hier nicht an. Erhaltene Notrufe werden von den RCC immer als Ernstfall betrachtet, wodurch jeweils eine Rettungskette in Gang gesetzt wird, was bei einem irrt√ľmlich abgesetzten Notruf erhebliche Kosten verursacht. Im Gegensatz zu den 2-Wege-Kommunikationsger√§ten kann ein Notruf einer Notfunkbake nicht direkt annulliert werden.

Neben der satellitengest√ľtzten Alarmierung auf 406 MHz senden die Notfunkbaken nach der Aktivierung ein kontinierliches Alarmsignal √ľber die internationale Notfrequenz 121.5 MHz aus, was den sich n√§hernden Such- und Rettungsteams die genaue √∂rtliche Lokalisierung erleichtert.


Amateurfunk

Auch der Amateurfunkdienst bietet die M√∂glichkeit, √ľber Satelliten zu kommunizieren. Weitere Informationen dazu finden Sie im entsprechenden Thema.


N√ľtzliche Links zum Thema:


< zur√ľck