基于小卫星的地空超视距通信系统设计与仿真

远程地空通信的超视距通信是一个亟需解决的难题，为此提出一种以分布在多个椭圆轨道面的小卫星为中继的地空超视距通信方案。对小卫星的轨道参数进行设计，证明了用4颗中轨小卫星可以实现对特定区域99.41%的视距覆盖。研究了小卫星地空超视距通信系统的工作原理和链路传播特性，并在此基础上设计了通信链路的收发参数。仿真结果表明:用该系统进行地空超视距通信不受距离的限制，具有通信效果好、抗毁能力强、成本低等优点。     

一种新型多层卫星星座组网设计

随着空间技术需求的不断增多,传统的单层卫星星座组网模式,由于其结构简单,在未来空间技术的发展中受到限制.近年来,采用多层卫星进行星座组网受到业界的普遍关注.鉴于多层卫星星座模型的优点,设计了一种新的基于GEO/MEO/LEO的三层卫星星座模型.本模型充分结合高、中、低轨道各自的优势,以尽量少的卫星数量实现了对地球的全面覆盖,较之传统单层模型更为立体化.最后,通过STK和MATLAB对所提出的多层卫星星座组网模型进行了数字化仿真,从星间链路的长度、链路通信俯仰角以及方位角等方面进行了对比和分析,验证了本模型的合理性和有效性.     

我国第九颗北斗导航卫星成功发射

7月27日,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,将第九颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道,这是中国北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。该卫星成功发射,标志着中国北斗区域卫星导航系统建设又迈出坚实一步。按照北斗卫星导航系统“三步走”发展战略,2012年年底前,中国还将陆续发射多颗组网导航卫星．     

遥感卫星组网观测资源调度中的数学建模与优化问题

多颗遥感卫星组网后可实现对地球表面特定区域的连续监测,可满足应对突发应急事件的监测需求。但其需解决不同轨道卫星资源的优化部署以及快速发射小卫星补网等手段进行卫星资源合理调度问题。对构建资源分配调度数学模型,设计优化求解、调度策略的优化分配是解决这类问题的关键。基于此,对遥感卫星组网观测资源调度需解决的数学建模以及模型优化求解的相关数学问题进行了研究。     

科技博览

<正>我国第九颗北斗导航卫星成功发射北京时间27日5时44分,中国在西昌卫星发射中心用"长征三号甲"运载火箭,将第九颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道,这是中国北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。该卫星成功发射,标志着中国北斗区域卫星导航系统建设又迈出坚实一步。专家称,目前,中国北斗区域卫星导航系统的基本系统已建设完成,正在抓紧开展星地联调和测试评估工作,经初步测试系统运行良好,将于今年年底前为中国及周边大部分地区初步提供连续无源定位、导航和授时以及短报文通信服务,满足交通运输、渔业、林业、气象、电     

一种基于演化博弈的低轨卫星切换算法研究

近年来利用低轨卫星组网提供全球覆盖的移动通信成为行业发展和研究的热点,低轨卫星角速度大,单颗卫星无法为用户提供持续的服务,用户需要根据卫星的通信覆盖范围不断切换接入新的卫星才能确保持续通信.针对大量用户同时切换,且有多颗卫星可以提供接入服务的场景,提出一种基于演化博弈的低轨卫星群组切换算法.根据用户的网络满意度、带宽价格满意度以及所需的带宽进行分组,由簇头决定同组用户在切换时的接入卫星,卫星为了保障负载能力和确保收益会调整带宽的价格,影响簇头的接入决策.通过建立用户与卫星的演化博弈模型,利用博弈达到均衡状态,实现用户和卫星的效用最大化.仿真实验表明了算法的有效性和稳定性,该算法可为未来全球低轨卫星移动通信的用户切换提供参考.     

适于中国的移动卫星通信系统星座设计方案

针对我国地域分布的实际情况及移动通信业务量各时间段的差异,提出了一种适合我国的移动通信卫星组网星座方案,利用一颗同步卫星和两个低轨道上16颗小卫星来构建卫星通信系统,达到移动通信的要求,并对这一星座方案在我国范围内的覆盖情况进行了比较详细的分析。     

我国成功发射第五颗北斗导航卫星

[新华社]8月1日5时30分,我国在西昌卫星发射中心用＂长征三号甲＂运载火箭,成功发射第五颗北斗导航卫星,并将卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星,是我国今年连续发射的第3颗北斗导航系统组网卫星。     

双层协同对地观测卫星星座设计

针对日益增长的卫星对地观测需求,提出了一种双层卫星星座设计方案.首先,分析了我国目前对地观测卫星的覆盖性能,以时间分辨率和空间分辨率作为对地观测星座的评价指标;然后,通过优化卫星轨道高度,得到满足任务要求的最优轨道;最后,通过设置轨道相位使得整个星座构成全连通链路,单个地面站与卫星相连便可以与整个星座相连,从而摆脱了对中继卫星的依赖.该方案充分结合了中轨星座时间分辨率高、低轨星座空间分辨率高的优点,相对于传统的单层卫星组网方案,双层星座能够以高空间分辨率和时间分辨率对全球任意目标1 d观测多次,并实现遥测指令与观测数据的实时传输.     

2012-27 科学共同体要闻

我国"一箭双星"成功发射2颗北斗导航卫星9月19日3时10分,我国在西昌卫星发射中心用"长征三号乙"运载火箭,采用一箭双星方式,成功将第14颗和第15颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。这是我国第2次采用一箭双星方式发射北斗导航卫星,也是今年北斗卫星导航系统组网的第3次发射。此次北斗导航卫星的成功发射,标志着我国北斗卫星导航系统快速组网技术日臻成熟。     

双基站卫星星座设计研究

针对双基站卫星星座的特点，分析了卫星和空间站之间的可视窗、通讯窗和过顶时间要求下的通讯约束．根据卫星轨道高度、倾角、升交点赤经、轨道数目及卫星分布选择、星际链路建立等几个方面，对双基站卫星星座进行设计，并研究了长期执行任务的情况下，卫星轨道修正方案．该星座克服了以地球为基地的卫星星座测控信号传递路程长，信号受到环境干扰大的不足，充分利用空间站的优势，更有效地发挥了卫星及其星座的作用。通过仿真计算给出了双基站卫星星座与地面站和空间站的日通讯时间．从结果可以看出，所设计的双基站卫星星座可以作为我国空间站的数据中继系统。     

Variation of satellite transponder delay

For precise orbit determination of geosynchronous earth orbit(GEO)satellites using transfer ranging observations,it is generally assumed that the variation of the satellite transponder delay is very small and that it can be solved as a constant parameter together with satellite orbit parameters.However,this assumption is too general and it reduces the accuracy of orbit determination for GEO satellites.To study and analyse the impact of the satellite transponder delay on GEO satellites orbit determination,two schemes were proposed.First,the satellite transponder delay was eliminated by forming single-difference observations between two ground stations;second,the satellite transponder delay was described as a constant parameter.The preliminary results demonstrate a difference of about1–2 m between the two schemes when used for precise orbit determination of GEO satellites.By fixing the GEO satellite orbit and other relevant parameters estimated by single-difference model,we inversed the instantaneous transponder delay from non-difference observation.It was found that the satellite transponder delay has a distinct diurnal variation,with an amplitude of 3–4 m.The findings of this paper are helpful in establishing an accurate model of satellite transponder delay and in improving the accuracy of GEO satellites orbit determinations and predictions.     

全球移动卫星通信的发展前景

简述了卫星通信应用从固定地卢、通信扩伸至移动通信的趋向；详细说明了空间卫星从传统的对地静止轨道发展至新设想的低轨道和中轨道的过程，对中、低轨道移动通信系统技术的具体情况加以比较分析，作出综合评述；最后扼要介绍了利用卫星的全球个人通信系统和全球定位系统，并表明卫星通信在“信息高速公路”和国家信息基础结构中具有与光纤通信同样重要的地位．     

北斗卫星整网集中式自主定轨算法研究

由于分布式定轨算法只能得到局部次优解,为进一步提升北斗卫星自主导航算法精度,对北斗卫星整网 集中式定轨算法在轨实现方法进行研究。设计了基于推广卡尔曼滤波算法的整网集中式定轨算法及其在轨实 现流程,并利用北斗卫星上的龙芯1E300 处理器对算法精度及工程可行性进行了评估。仿真结果表明,整网集 中式算法精度优于分布式导航算法。且通过在龙芯1E300 处理器上仿真验证可知,集中式导航算法已具备星 上使用条件。     

Suggestion of EFS-small satellite system for impending earthquake forecast

In the IAF Congress ’92 a multiple small satellite Earth observation system was put forward with sensors of visible and infrared spectrums. The system could shorten the revisiting period so that any place on the world could be observed twice a day. Now we extend the idea to the microwave remote sensing satellite system. The main purpose of the system is the impending forecast of earthquakes. According to the theory and long-time concrete practice of Qiang Zuji through the observation of temperature increase of the low layer of atmosphere and its moving trend caused by some sorts of radiation and gases released from Earth interior, an impending strong earthquake could be predicted in time. As the temperature increase is detected by thermo-infrared spectrum sensors on the meteorological satellites, the observation may be sometimes obstructed by cloud or rain. In the suggested system, mm-wave radiometers are used and those obstructions could be generally overcome. Besides, radiometers of some other microwave frequencies are also included so as to make the small satellite system useful for observation of atmosphere, soil and crops. The platform construction and the altitude control system of the satellites suitable to the sweeping radiometer antennas are stressfully implemented. The orbit of the satellites in the system is well designed so that any place in the world could be observed twice a day in accordance with the optical small satellite system.     

业务自适应的卫星跳波束系统资源分配方法

多波束卫星通信系统在业务空间分布不均匀的情况下资源利用率较低,而跳波束技术虽然能够根据业务需求灵活分配波束资源,但在整个卫星覆盖区内全局跳变时计算复杂度较高。针对上述问题,提出了一种业务自适应的卫星跳波束系统资源分配方法,以系统吞吐量最大化为目标,采用先分簇跳变后全局跳变的方式为小区提供服务,从而降低计算复杂度,并充分适应卫星覆盖区内业务分布情况。该方法通过空间隔离的方式消除波束间的共信道干扰,可实现波束间全频率复用。仿真结果表明,该方法能够显著提高系统资源利用率和公平性。     

卫星网络中基于链路误码率的主动队列管理算法

由于卫星信道特点影响了宽带卫星通信网对终端用户的QoS保证,DiffServ是一种面向类的粗管道IP QoS技术,其简单性和良好的扩展性使其成为卫星网络IP QoS的首选方案。现有DiffServ研究并没有考虑卫星通信网误码率高、星上处理能力受限等因素,如果将其直接应用到卫星通信网中,会使性能下降。基于DRIO算法,结合卫星链路误码率高的特点,提出了适用于卫星IP网络的S-DRIO队列管理算法。该算法降低了误码率相对较高的流的分组丢弃概率,提高了占有带宽。理论分析和仿真实验表明,在信道误码率较高的卫星链路中,该算法能够更好地保证流之间的公平性。     

卫星导航定位系统(二十九)

介绍了中星-22号A通信卫星、一箭双星、鑫诺二号通信广播卫星、军用通信与导航卫星等的发射、升空和入轨之情况。