我国的静止轨道/中轨道跟踪与数据中继卫星系统的性能比较

在分析了我国可采用的静止轨道和中轨道跟踪与数据中继卫星系统的系统结构和特点的基础上,给出了2 个系统方案。通过仿真计算,对它们的覆盖性能和实现的复杂程度进行了比较。仿真结果表明,中轨道跟踪与数据中继卫星系统能够提供更好的覆盖性能,但实现难度大于静止轨道跟踪与数据中继卫星系统。因此,现阶段我国采用双星静止轨道跟踪与数据中继卫星系统是合理的选择。     

STK在卫星轨道机动仿真中的应用

本文在研究和分析卫星轨道机动原理的基础上,针对卫星执行特殊任务的需求,对卫星飞行轨道进行了分析与控制,使其能够根据需求进入目标轨道完成指定的任务,并利用STK分析模块提供的数据信息,进行了卫星变轨仿真的设计与实现,为未来空间机动平台应用能力的进一步研究提供数据支持。     

GPS卫星星历仿真

阐述了GPS卫星星历仿真的基本原理,并通过对某些特定的GPS卫星星历的仿真,获得了该卫星星历仿真数据和卫星位置数据,并将两者与相对应的实际广播星历数据和卫星位置数据进行比较,得到了较为理想的结果.结果表明,该仿真方法的精确性、可靠性和适用性对卫星数据处理有很大的帮助.     

基于HLA的卫星移动网络分布仿真平台中数据采集技术研究

卫星移动网络综合仿真平台是按照HLA框架搭建的,具有良好的重用性和扩展性的分布仿真系统。卫星移动网络仿真过程中,会产生大量的实时数据需要采集,仿真结束后,需要对仿真结果进行统计分析,因此,需要研究开发通用、高效的数据采集和处理系统。文章简要介绍了卫星移动网络仿真平台的总体结构后,对其数据采集子系统(即交互agent)进行分析与实现。在对HLA分布系统中常用的数据采集方法进行了分类分析的基础上,对交互agent进行了设计,并给出了针对不同类型数据的不同采集方法。然后,分析了交互agent实现的多线程机制,并给出了开发界面。在实际应用中,较好的完成了卫星移动网络仿真中各类数据的收集工作。     

基于STK的卫星飞行轨迹仿真技术

通过仿真方法研究飞行器导航算法具有成本低、周期短等优点,但是仿真数据难以获得.介绍了利用STK软件生成卫星飞行轨迹的方法.通过输入期望的卫星轨道根数,可以方便地产生卫星飞行过程中的位置、速度、角速度和姿态等信息.这些数据的获得,为卫星导航、制导与控制的研究提供了有利条件.     

三轴稳定静止卫星赋形天线指向误差分析

对于静止轨道三轴稳定卫星,天线的指向精度是用户要求的重要指标.在卫星定点后处于工作姿态时,要求天线波束覆盖用户规定的地面区域,并满足规定的电性能指标.卫星的姿态、轨道、天线性能和总装等误差对赋形天线的指向精度均具有一定的影响.本文对影响赋形天线指向精度的各类误差的形成原因、误差数据的计算方法进行了逐项分析.研究了各类误差对赋形天线指向精度的影响,其中重点分析了姿态和轨道误差的影响,给出了相应的算法公式,并基于实际工程数据进行了算例仿真,得到卫星在正常和位保两种模式下赋形天线的指向误差数据.通过对比,仿真计算结果与卫星在轨天线方向图的实测结果具有一致性,证明了该分析思路和计算方法的有效性和正确性.     

军事卫星支援下海空封锁作战模型及仿真分析

文章建立了军事卫星信息支援下局部海域封锁与反封锁作战的LANCHESTER型方程模型,并对不同初始条件下的作战结果进行数值仿真分析.仿真结果为研究卫星军事应用系统对海战主战装备的信息支援作用提供了一条直观有效的途径.     

基于贝叶斯网络的作战效能分析方法

天基信息系统的作战效能评估已经成为军事领域的研究热点。提出一种基于贝叶斯网络的天基信息系统作战效能分析方法。首先通过仿真平台获取仿真数据,然后采用基于搜索的贝叶斯网络结构学习算法和期望最大化(expectation-maximum, EM)参数学习算法学习数据样本,构建贝叶斯网络模型,最后从贝叶斯网络的节点敏感性分析出发,从载荷层、能力层两个方面分析了天基信息系统的可见光侦察卫星、合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像侦察卫星以及电子侦察卫星对作战效能的影响。同时,仿真验证了该方法应用在天基信息系统作战效能评估的有效性和可行性,能够为武器装备体系效能评估提供坚实的技术支撑。     

J2项摄动对分布式天基雷达波束形成的影响

分布式天基雷达小卫星不可避免地要受到摄动的影响,摄动不仅对卫星编队有影响,对雷达稀疏阵列的波束形成也会产生很大的影响。从卫星相对运动方程出发,利用轨道摄动方程,并引入编队构型参数,根据分布式天基雷达对各成员卫星间距小而稳定的要求,对采用空间圆编队的分布式天基雷达卫星编队进行了仿真。利用在J2项摄动影响下的分布式天基雷达卫星编队的仿真结果,进行了分布式天基雷达波束形成的仿真,分析了J2项摄动影响下波束指向的偏移量,为研究分布式天基雷达波束形成技术提供了重要的参考依据。     

GPS卫星钟差分析、建模及仿真

卫星钟差是卫星导航系统中的一项重要误差源,本文根据IGS观测数据分析GPS卫星铷钟和铯钟的噪声特性,并对星钟误差进行建模和仿真.首先采用修正Allan方差表征和分析了GPS卫星上不同种类原子钟随机噪声的时域特性;然后基于最小二乘分段拟合确定了卫星钟差确定性分量的时差、频差、线性频漂参数值;对于多项式拟合后的残差部分,利用随机噪声幂律谱模型建立了随机性分量误差模型;最后利用修正Allan方差反演的方法模拟产生了各噪声分量的独立随机序列并进行合成;对合成序列与原始数据进行了对比分析以验证本文所提出建模与仿真方法的正确性.     

基于STK／Matlab的GPS卫星可见性仿真分析

卫星工具软件STK(Satellite Tool Kit)是航天领域中进行卫星系统分析和仿真的有效工具,其重要模块之一STK/Matlab Interface可提供用户Matlab与STK的连接.以此接口模块为基础,将STK与Matlab联合分析的方法应用于GPS卫星可见性仿真实例,取得了良好的效果.     

北斗系统新体制信号质量监测指标及测试方法

卫星信号质量监测通常采用通用标准仪器、监测接收机和离线数据3种方式。对于新信号体制下的卫星导航信号,前2种方法存在分析指标不全、适应性较低等问题。在总结归纳传统卫星信号质量监测指标的基础上,重点对质量监测指标与信号伪距、载波相位、电文符号的关系进行理论分析与仿真计算,指标参数主要涵盖相关损失、相关峰、IQ正交性、载波伪码相干性等。最后,以离线数据分析的方法建立基于软件接收机的信号质量监测分析系统,并对北斗二号二期体制的试验信号进行质量分析测试。结果表明:该评估方法合理有效,可为提供北斗卫星全球体制的设计提供验证平台。     

商业遥感卫星的应用及发展趋势

近年来,商业遥感卫星技术已经实现了快速突破,高分遥感卫星的发射和激光雷达技术的成熟进一步丰富了遥感数据的来源。由于深入挖掘遥感数据的能力不足,在应用领域上限制了商业遥感卫星的发展。随着国家政策的鼓励和支持,一大批创新型企业开展商业遥感卫星研发和数据应用,推进了遥感数据向市场化方向发展。该文对商业遥感卫星在不同的领域应用的数据特点及应用的现状进行了分析,在此之上对商业遥感卫星的发展趋势进行了探究,为商业遥感卫星的发展和遥感信息服务的开拓提供了思考,从而让遥感数据的应用惠及更多领域,推动我国商业遥感产业的发展。     

基于ADAMS的着陆器与目标卫星着陆仿真分析

本文基于ADAMS,在失重条件下,对具有一定初速度的着陆器与目标卫星发生碰撞进而吸附在一起的过程进行仿真分析。在Pro/e中建立着陆器模型,在ADAMS中进行着陆器的起落架与目标卫星着陆碰撞的运动学和动力学分析,利用ADAMS的参数化设计功能,通过一些给定的参数对起落器着陆卫星表面的可行性进行分析。仿真结果表明,在满足一定的条件下,着陆器可以比较稳定的吸附在目标物体上,为今后研究中的可靠性分析提供依据。     

云雾天气下卫星信道两状态Markov模型研究与实现

为研究云雾天气下卫星信道的传播特性,建立了云雾天气下卫星信道两状态模型。首先分析多径效应、阴影效应及云雾天气对卫星信道链路的影响;然后分别建立表征云和雾天气下信道传输特性的Corazza信道模型和Nakagami信道模型,并利用两状态Markov模型实现云雾天气变化带来的信道转换;最后设计了信道模型的实现方法。仿真结果表明,所建模型模型的仿真数据与理论数据具有较好的吻合性。     

多星座GNSS卫星轨道模型简化方法研究

为提高多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率,从卫星椭圆轨道的近似,统一同一星座卫星轨道半长轴长度,基于K-means算法对升交点赤经数据进行聚类划分与重新赋值这3个方面对模型进行了简化,并进行了仿真计算. 仿真结果表明,该方法的采用显著减少了需要显示的轨道数量,减少了完成模型渲染所需的时间,提高了每秒显示帧数. 多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率得到明显提高.      

GPS电文用户测距精度参数设计分析

为了研究卫星导航系统完好性参数设计对用户端完好性的影响,该文对GPS电文完好性参数中用户测距精度(URA)参数的分级方式及用户算法的变化进行了研究。采用实际国际GPS服务(IGS)广播电文数据与精密星历星钟数据进行仿真分析,证明了细化GPS用户测距精度分级方式的必要性。在此基础上,证明了采用相互独立的星历和星钟用户测距精度值能更好地描述卫星段误差。考虑传输段误差影响,利用广播星历构造卫星星座仿真分析了最坏用户位置处的测距误差,并采用加权法和最大方差法分别计算用户瞬时测距精度。对电文改进前后的两种区间划分标准和不同URA更新周期下的用户测距精度索引值进行比较分析。研究结果表明,导航电文采用5 bits将用户测距精度细化为32个区间能更好地区分不同卫星的测距误差,改善用户的完好性性能。     

宽带数据链卫星链路中级联码的仿真分析

与一般通信链路相比较,宽带数据链中的卫星链路传输距离遥远,因而采用具有高增益的编码技术是数据链卫星链路中必不可少的技术措施.本文阐述了在卫星链路中采用RS码和卷积码的纠错能力,对其级联码的编码增益进行了分析.利用仿真平台对RS码及卷积码纠错性能进行了仿真,并与级联码条件下的仿真结果进行了比较和分析.     

多波束卫星移动通信系统资源管理研究

为了提高多波束卫星移动通信系统的资源使用效率、发挥其保障重点、兼顾全局的优势,以星上资源的管理方法为研究对象,以地震为假想场景,首先建立了地球同步轨道多波束卫星移动通信系统的资源管理仿真模型。在考虑了用户和业务优先级设置的前提下,对预分配、分布式动态分配、集中式管理三种资源管理模式分别进行了对比分析与仿真。仿真分析结果表明,采用设置用户和业务优先级可以对高优先级的重点用户提供更好的服务保障,集中式管理资源模式可以使卫星资源得到更充分的利用。     

低轨卫星移动性管理仿真平台研究及实现

针对当前低轨卫星通信系统在移动性管理仿真方面的空白,以铱星星座为参照,基于OPNET设计了一个低轨卫星移动性管理仿真平台.针对低轨卫星的运行特点,从工程实现的角度设计了一套基于接收信号强度测量的硬切换方案,包括星间切换和波束间切换的信令流程.仿真结果表明,该平台能够正确模拟低轨卫星通信系统的工作状态,在不同条件下对卫星通信和切换质量进行对比并输出相关数据参数,为低轨卫星通信系统的研究开发工作提供参考和指导.