Praktiske løsninger for å møte utfordringer i nord

Transkript

1 Praktiske løsninger for å møte utfordringer i nord Kjetil B. Michaelsen Seniorrådgiver satellittkommunikasjon kjetil.michaelsen@spacecentre.no

2 Praktiske løsninger for å møte utfordringer i nord Styrker, behov og utfordringer i nord nordisk samarbeid Brukergrupper med forskjellige behov Noen klarer seg fint uten satkom Andre er best tjent med et av de eksisterende satkomsystemene Men noen har behov som bare framtidige systemer kan tilfredsstille Forskjellige kommunikasjonssystemer med sine styrker og svakheter HAPS, GEO, LEO og HEO Støtteordninger for satkom

3 Fordeler, behov og utfordringer i nord nordisk samarbeid Utnytt styrker og behov! Oppdrett og fiske Transport sjø og luftveien Turisme Nordlys og miljøforskning Forsvaret Olje og gass Søk og redning Satellitt jordstasjoner nærmest mulig nordpolen Utfordringer Navigasjon og kommunikasjon Begrenset kommersielt marked Suksessrike romaktører i nord Kongsberg Satellite Services - KSAT Andøya Space Centre Swedish Space Corporation - Rymdbolaget EISCAT Utdanning NAROM og universiteter/høgskoler

4 Framtidens tjenester krever god kommunikasjon overalt Kilde: TU.no / Chalmers Universitet 4

5 Noen ganger er fiber og kortholds radiosystemer best egnet

6 Forskjellige kommunikasjonssystemer med sine styrker og svakheter De fleste aktiviteter er avhengig av stabile kommunikasjonsløsninger. Fiber og mobilnett når ikke alle. Tradisjonelle radiosystemer er ikke gode nok for mange av dagens og framtidens tjenester. Flyvende basestasjoner er da løsningen. HAPS GEO LEO HEO

7 Flyvende basestasjoner Satellitt Ankerstasjon Bruker

8 HAPS High Altitude Platform Station

9 HAPS Several hundred airships planned? May carry 250 kg payload (comms ++) for civilian and/or military uses Solar panels + regen. FC for power supply STRATOBUS: HALFWAY BETWEEN A DRONE AND ASATELLITE

10 Eller kanskje heller ved hjelp av satellitter? Men først litt teori hva er nå egentlig en satellitt?

11 og hvor er satellittene?

12 LEO Low Earth Orbit -satellitter Iridium har enn så lenge ikke vært helt tilfredsstillende for de fleste brukere i Arktis, men vi håper neste generasjon Iridium kan bli bedre.

13 LEO Low Earth Orbit -satellitter er en av flere planlagte megakonstellasjoner. Skal sørge for tilnærmet global dekning ved hjelp av satellitter, men er samtidig avhengig av svært mange ankerstasjoner. Kommunikasjonssatellitter koster ofte flere milliarder NOK, mens OneWebsatellittene skal koste ned mot 1/1000-del (!) Budsjetterte system- og oppskytingskostnader: 30 milliarder NOK...

14 LEO fordeler og ulemper LEO fordeler Lave baner gir lav tidsforsinkelse og muligheter for små terminaler Rimelige satellitter Muligheter for dekning i Arktis LEO ulemper Mange satellitter og hyppige handovers Forstyrrer andre / blir forstyrret av andre satellittsystemer Høye systemkostnader fordrer svært mange kunder (globalt marked)

15 MEO Medium Earth Orbit -satellitter 12+ satellitter kan gi store datarater og relativt lave tidsforsinkelser, men kun innenfor et relativt smalt belte rundt ekvator. o3b dekker ikke nordområdene, men

16 MEO fordeler og ulemper MEO fordeler Middels forsinkelser og antall handovers MEO ulemper Trenger 8-10 satellitter for kontinuerlig dekning av Arktis, og dekker da ikke lengre sør 24/7 (begrenset marked)

17 HEO Highly Elliptic Orbit -satellitter

18 HEO fordeler og ulemper HEO fordeler Kun 2 satellitter trenges for 24/7 coverage i nord Dekker hele Arktis (inkl. Canada, Russland m.fl.) Brukerterminalens antenne-pekeretning er høyt på himmelen Få handover pr. dag (1-2) Få ankerstasjoner Kan være så store at flere typer nyttelaster (kommunikasjon, navigasjon og observasjon) Gjerne samme brukerutstyr som for andre GEO-systemer Lavest totalkostnader av Arktiske systemer HEO ulemper Begrenset marked (kun nord for ca. 45 grader Nord (Venezia)) Relativt tøft miljø for satellitten (stråling) Høy tidsforsinkelse (som for GEO-satellitter)

19 Store og små terminaler Store terminaler/antenner for GEO-systemer kan være helt OK for noen brukere. Klassisk VSAT (C, X og Ku-bånd) typisk opp til noen få Mbit/s Nye HTS (High Throughput Satellite) typisk opp til Mbit/s Høyere frekvenser muliggjør større datarater og/eller mindre terminaler - 2 meters C-bånd-antenne erstattes med 0,6-1 meters Ka-band-antenne Men f.eks. små båter trenger både små og rimelige løsninger! Dagens Iridium (LEO) har suverent små terminaler og relativt rimelige terminaler, men har sine utfordringer. Kommende VDE-Sat kan gi svært rimelige løsninger Kommende HEO-løsninger krever mer avanserte terminaler. Flere norske aktører bidrar til å gjøre også HEO-løsningene mindre og rimeligere

20 Løsninger for kommunikasjon i nord HAPS LEO MEO HEO Banehøyde km km km km Antall satellitter N/A (for local coverage only) Typ for global coverage, but less for Arctic Antennestørrelser Dep. on feed type Large (especially If no ISL) Dekningsområde pr. satellitt Antall handovers per dag Lite typisk <200 km Ingen eller noen få Middels typisk < 2000 km 8-12 for continuous coverage Large (especially If no ISL) Stort nesten hele Arktis Tidsforsinkelse Meget lav Lav Middels (o3b: <150ms) 2 for continuous coverage Small, GEO-like (for each satellite) Meget stort Pan Arktisk Høy (typ ms, tilsv. GEO) Markedsområde Regionalt/lokalt Globalt/regionalt Arktisk/regionalt Arktisk/regionalt Strålingsbelastning av satellitt Meget lav Lav Middels Høy, avh. av type HEO

21 Norske nano/mikrosatellitter i polare baner AISSat-1 (2010) AISSat-2 (2014) AISSat-3 (2017) Norsat -1 (Jan. 2017) AIS (ASR-x50) Langmuir prober Clara Norsat -2 (Jan. 2017) AIS (ASR-x50) VDE-Sat demonstrator Norsat -3, 4 & 5 ( ) Nyttelaster TBD

22 VDE-Sat for brukere med små behov demonstreres snart på Norsat-2 Dekning av Arktis (20 av 100 minutter pr. omløp) To-veis store and forward dataoverføring 10 MB opplastingskapasitet per passering 4 MB nedlastingskapasitet per passering Ankerstasjon i Vardø Oppskyting i 2017

23 Virkemiddel/støtte-apparatet

24 Rådgivning/tjenester Basisvirkemidler Hovedvirkemidler Veiledning NFR - PES H Forskning NORD NFR Søknadsskrivingskurs Prøve-eval. H2020 Innovasjon/Næringsliv H2020 Samfunnsutfordring FORNY2020 INNOFF Brussel-netverk Eurostars BIA Innovasjon Norge Veiledning Bedriftsnettverk / NIC NCE / GCE - kontakt IN- Forprosjekt IN- Etablerertilskudd (1/2) IN- Lån/Garanti IN IFU IN OFU IN- Generell prosjektstøtte Veiledning Post 72 - Følgemidler ESA ARTES ESA GSP Søknadsskrivingskurs Post 74 Ørem. midler ESA EOEP ESA GSTP NRS Evaluering av romteknologi SatNav competition ESA GNSS Evo ESA PRODEX Workshops Copernicus competition ESA TRP ESA FLPP

25 Følgemidler Samlet sum tilgjengelig: 15 mill NOK (10 mill redusert ift. i 2015 og 2016) Støtte (typisk 40-60%) gis for hvert kalenderår Søknadsfrist: 28. oktober Tildeling: typisk rundt årsskiftet

26 Elementer i ESA ARTES (1/2) Advanced Research in Telecommunications Systems Generell teknologi / produktutvikling (opp- og nedstrøms) Future Preparations : strategi ESA-utlyst, konkurranseutsatt, 100% finansiert Mulig å spille inn forslag til ESA Advanced Technology : teknologi/innovasjon ESA-utlyst, konkurranseutsatt, 100% finansiert Mulig å spille inn forslag til ESA Competitiveness and Growth Technology : Eget initiativ, direkteanskaffelse, typisk 75% finansiert Competitiveness and Growth Definition, Product og Demonstration : Eget initiativ, direkteanskaffelse, typisk 50% finansiert

27 Elementer i ESA ARTES (2/2) Tjenesteutvikling (nedstrøms) ARTES Applications Eget initiativ, direkteanskaffelse, 50% finansiert 2-trinns søknadsprosess ARTES IAP - Feasibilitystudie eller demoprosjekt - Feasibilitystudie kan være ESA-initiert (100%, konkurranse) eller 50%-finansiert (eget initiativ/direkteanskaffelse) - Demoprosjekt er 50%-finansiert (eget initiativ/direkteanskaffelse) og kan inkludere deler av feasibilityfasen Dedikerte satellitt og bakkesegment-programmer: PPP og Opportunities Men om foreslått statsbudsjett går gjennom kuttes den langsiktige satsingen på ARTES med 75% (!)

28 ARTES byggeblokker Future Preparations Public Private Partnerships (PPP) Opportunities New Integrated Applications and Downstream Growth Future Preparations EDRS GlobeNet IRIS IAP Core Competitiveness (C 2 ) Neosat Sat-AIS Sat-AIS Competitiveness & Growth applications Sat-AIS applications Advanced Technology Competitiveness & Growth - Electra - Quantum - ICE - INDIGO - ECO - LynxSat - ScyLight New - Pioneer - Govsatcom New

29 Takk!