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2026-04-20T16:06:59Z

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'''Ausleuchtungszone''', '''Ausleuchtgebiet''' oder '''{{lang|en|Footprint}}''' ([[Englische Sprache|engl.]], wörtlich ''Fußabdruck'') ist ein Begriff aus der [[Satellit (Raumfahrt)|Satellitentechnik]]. Darunter wird eine [[Kartenprojektion|Projektion]] des [[Empfangsgerät|Empfangsbereiches]] eines Satellitensignals auf die Erdoberfläche verstanden. Die Signalstärke am Rand der Ausleuchtungszone ist dabei konstant. Die Ausleuchtungszone wird graphisch als Niveau- bzw. Höhenlinien dargestellt. Mit Footprints wird häufig die Signal[[Leistung (Physik)|leistung]], das [[EIRP]] bzw. die daraus errechenbaren minimalen [[Antennentechnik|Aperturgrößen]] bestimmt. Der Footprint selbst wird durch die [[Richtcharakteristik|Antennencharakteristik]] der Antenne des Satelliten, durch die Erdkrümmung und die Position des Satelliten in Form und Größe definiert.
[[Datei:Satellite Footprint.png|mini|Hypothetisches Beispiel eines Footprints eines geostationären Satelliten mit dem Zielgebiet Deutschland, Österreich und Schweiz. An den Ellipsen ist der benötigte Antennendurchmesser zum Empfang in cm angegeben.]]
[[Datei:Geoausleuchturp.png|mini|Ausleuchtungszone eines „Globalbeams“ eines geostationären Satelliten über dem nullten Längengrad mit [[Vertikalwinkel|Elevationen]] für die Sichtbarkeit]]
[[Datei:Satellite elevatiop.png|mini|Maximal bestrahlbare Breite in Abhängigkeit von der Elevation eines Satelliten]]

== Footprintkarten ==
Footprintkarten werden besonders häufig bei [[Geostationärer Satellit|geostationären]] [[Kommunikationssatellit]]en verwendet und dienen zur schnellen Visualisierung, ob es möglich ist, Signale des anvisierten Satelliten in einer Region überhaupt zu empfangen. Die meist angegebene Signalstärke kann als Referenz benutzt werden um den benötigten [[Antennengewinn]] zu errechnen um ein möglichst rauscharmes Nutzsignal zu empfangen das benötigt wird um Daten zu empfangen. Aus diesem Gewinn ist dann eine minimaler Antennendurchmesser abschätzbar der hierfür nötig ist.

Bei Footprintkarten von [[Broadcasting Satellite System|Rundfunksatelliten]] wie dem [[Astra 1M]] (siehe unten ''Weblinks'') kann man so erkennen, dass das Signal des „Widebeam“-Spots des Satelliten Astra 1M auch im Nahen Osten mit einer spezifischen Leistung empfangbar ist. Der Spot ''European Beam'' hingegen ist auf Europa beschränkt.

Footprints sind ein wesentlicher Bestandteil im Rahmen der Frequenzkoordinierung für Satellitenfunkdienste die durch die [[International Telecommunication Union|ITU]]-R reguliert sind. Sie dienen hierbei neben der Planung eine Satellitendienstes auch zur Abschätzung und zum Schutz gegen Störer.

Ein Footprint kann allerdings nur die prinzipielle Möglichkeit des Empfanges darstellen. Gründe dafür, dass der Empfang in der Realität doch nicht möglich ist, sind die gleichen Störeinflüsse wie bei jeder [[Funkstrecke]]. Sie beinhalten nicht die Einflüsse der Atmosphäre mit dem lokalen Wetter, der örtlichen Gegebenheiten mit Gebäuden, Bäumen oder andersartigen Abschattungen oder des Menschen mit künstlichen Störern.

== Ausleuchtbares Gebiet ==
Aufgrund der Kugelgestalt der Erde und der Strahlengeometrie könnte ein sehr weit entfernter Satellit maximal fast die halbe Erdoberfläche bestrahlen, ein Satellit in einer [[Geosynchrone Umlaufbahn|geostationären Umlaufbahn]] kann mit einem „Globalbeam“, einer Richtantenne mit einem sehr weiten Öffnungswinkel (Apertur 17,2°),<ref name="mpoweruk">[https://www.mpoweruk.com/satellites.htm ''Satellite Technologies''.] Abschnitt ''Orbits and Communications: Low Earth Orbit'' und Grafik. Auf mpoweruk.com; abgerufen am 1. Juni 2019 – Angabe dort {{" |lang=en |Text=34 percent of Earth’s surface}}.</ref> theoretisch maximal etwa 42 % der Erdoberfläche abdecken.<ref>Hans-Dieter Naumann: ''Handbuch Satellitenempfang''. 1. Ausgabe. Siebel Verlag, Meckemheim 2003, ISBN 3-89632-060-2, S. 23.</ref> Solche Ausleuchtzonen finden sich allerdings nur in niedrigen [[Frequenzband|Frequenzbändern]] wie z. B. dem [[C-Band]]. In der Praxis decken solche Satelliten maximal ¼ bis ⅓ der Oberfläche ab.<ref name="Rao 2010">G. S. Rao: ''Global Navigation Satellite Systems.'' Verlag Tata McGraw-Hill Education, 2010, ISBN 978-0-07-070029-1, S. 375 ({{Google Buch |BuchID=lFVEvLGaV-MC |Seite=375}}) – Angabe dort {{" |Text=almost ¼ of earth’s surface |lang=en}}; allgemeine Herleitung der Formel ebd. ''Derivation of Coverage Area of Satellite on Earth'', S. 371 ff.</ref><ref name="mpoweruk" />

Je kleiner der Öffnungswinkel oder je niedriger die Umlaufbahn, desto kleiner der maximal bestrahlbare Bereich:
* ein geostationärer Satellit mit einer [[Flughöhe]] von 36.000 km über dem [[Äquator]] (der Radius der Umlaufbahn beträgt also 36.000 km + 6.300 km für den [[Erdradius|halben Erddurchmesser]] = 42.300 km) ist bis zu einer [[Geographische Breite|geographischen Breite]] von 82° gerade noch am [[Horizont]] zu sehen,
* bei einer Flughöhe von 1000 km dagegen nur noch bei 30° Breite.
Bei einer [[Vertikalwinkel|Elevation]] von 10° reduziert sich die Breite auf 70° bzw. 20°.

[[Low Earth Orbit|Low-Earth-Orbit]]-Satelliten (MEO, LEO) erreichen maximal nurmehr zwischen 20 und 2 Prozent Ausleuchtung der Erdoberfläche.<ref name="mpoweruk" />

''Siehe auch:'' Die Herleitung dieser Beziehung findet sich unter ''[[Sichtweite]]''.<ref name="Rao 2010" />

== Siehe auch ==
* [[Schwad]] (Erfassungszone in der Fernerkundung)
* [[Skew (Satellit)]]

== Weblinks ==
* [http://www.ses-astra.com/business/en/satellite-fleet/satellite-list/astra1m/index.php Footprints des Astra 1M-Rundfunk-Satelliten]
* [https://satbeams.com/footprints satbeams.com] – Ausleuchtungszonen vieler Satelliten ([[Google Maps|Google-Maps]]-basiert)
* [https://www.lyngsat-maps.com/ lyngsat-maps.com] – Detailkarten der Ausleuchtungszonen vieler Satelliten
* [http://www.satlex.de/de/azel_calc-params.html Verschiedene Onlinerechner] zum Thema auf ''satlex.de''

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Satellitentechnik]]

Ausleuchtungszone - Versionsgeschichte

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