通信广播卫星的最佳轨位

通信广播卫星对于指定的覆盖区而言,它在静止轨道上的定点位置有个最佳值。本文从减小功率通量密度损失,提高接收仰角要求出发,在理论上导出通信广播卫星的最佳轨位的数学模型,经微型计算机模拟,确定中国通信广播卫星的最佳轨位为104.25°E。文中按此定点位置要求,给出中国主要城市卫星站参数的计算机运行结果。     

日凌中断预测分析

本文阐述了太阳噪声干扰使通信广播卫星接收站信号中断的自然现象及规律,导出日凌中断与通信广播卫星定点及卫星接收站,位置关系的数学表示式。文中应用作者研究的“卫星电视接收网的系统分析”的计算机软件,预测卫星接收站信号发生日凌中断日期、时刻、持续天数和时间的部分计算实例。     

日凌中断预测分析

本文阐述了太阳噪声干扰使通信广播卫星接收站信号中断的自然现象及规律,导出日凌中断与通信广播卫星定点及卫星接收站,位置关系的数学表示式.文中应用作者研究的“卫星电视接收网的系统分析”的计算机软件,预测卫星接收站信号发生日凌中断日期、时刻、持续天数和时间的部分计算实例.     

基于广播星历参数的卫星自主导航算法

在自主导航中,目前星载处理及传输能力还不足以支持传统模式下全星座集中式动力学定轨算法.为了尝试将集中式应用于星载处理的可能性.本文提出了一种以卫星长期预报星历为基础,以广播星历参数为变量,由观测数据直接获取广播星历修正结果的集中式运动学定轨方法.该方法在地固系下进行轨道计算,无需上注EOP参数,定轨结果无误差累积.并且该方法将轨道确定与星历拟合合并为一步进行,既省略了轨道积分计算,又直接获取广播星历,可有效降低处理的计算量.试验结果表明该方法在4 h弧段内可将数据采样间隔放宽至20 min,有效减低了自主导航对星间链路测量频度及数据处理频度的要求.在现有卫星轨道60 d长期预报精度条件下,可满足URE 1 m、位置3 m的定轨精度.为集中式定轨方法应用于星载处理提供了可能.     

利用广播星历计算GPS卫星位置及误差分析

为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以2005年11月6日的R INEX格式的广播星历为例,通过编程,计算了07号卫星当天24 h的轨道位置坐标,并将其与当天的精密星历所提供的卫星轨道位置坐标进行对比,并对广播星历的轨道精度进行初步的讨论。结果表明,该方法确实提高了GPS卫星轨道位置坐标计算的精度。利用广播星历计算GPS卫星位置的误差主要是由于时间外推方法造成的。     

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.     

GPS卫星位置解算算法研究

GPS定位中需要计算出卫星位置信息来确定用户位置。为快速准确定位,必须得到精确的卫星位置。分析了GPS广播星历,提出了一种利用广播星历和迭代法计算GPS卫星位置的方法,该方法解算速度快、准确度高。     

地面大功率干扰源对导航星座星间链路的干扰分析

为了定量分析地面大功率干扰源对导航星座星间链路的影响程度,提出单星干扰解析模型,通过等效载噪比定量描述干扰强度,通过测距误差和通信误码率衡量干扰对单颗导航卫星的影响。根据导航星间链路的工作特点,对卫星受干扰导致整星座星地联合定轨及星间转发通信功能异常的原理进行分析。研究结果表明:星间链路系统具有较强的抗地面干扰的能力,地面单个大功率干扰源对星地联合定轨精度的影响小于厘米级,对星间转发通信的影响仅为部分卫星的链路传输代价增加以及直接干扰卫星一段时间内的通信异常。     

低轨重力卫星现状及其重力场模型精度分析

文章介绍了低轨重力卫星探测理论及技术的发展,目前已经发射的低轨卫星CHAMP、GRACE、GOCE的状况,以及各重力卫星的搭载、主要探测应用目标。介绍了地球重力场模型的发展,并介绍了利用已有的低轨重力卫星数据反演的重力场模型,对部分低轨重力卫星所获取的重力场模型的精度进行了分析。我们认为低轨重力技术还有很大的发展空间,低轨重力卫星重力场模型高阶项的系数阶方差是逐渐增大的,其精度有限,低阶的位系数精度是比较可靠的。而在南北极地区,应用高阶次的球谐系数是可行的。     

通过改进的仿真器对LEO系统进行延时性能研究

卫星技术的进步使得配置一个由低轨卫星组成的卫星星座来实现通信成为现实。介绍了一种仿真工具的扩展,并通过这种工具对LEO卫星系统端到端的传播延时性能进行了研究。     

A new satellite to satellite tracking algorithm from Doppler-shifted frequency measurements

A new satellite to satellite tracking (SST) algorithm from Doppler-shifted frequency measurements is proposed. The estimation principle is demonstrated and the mathematic model of SST is established. The state estimation methods for a user (the cooperative case) and target satellites (the non-cooperative case) are presented based on particle swarm optimization (PSO). The Cramer-Rao lower bounds (CRLB) are deduced as well. Performance of the new algorithm is validated through computer simulations, which proved that the proposed method is effective in terms of the estimation quality compared with CRLB and superior in accuracy to the Bearings-Only (BO) method in almost all simulation cases except for the case that an enough long tracking arc-length is obtained for a user satellite.     

A new satellite to satellite tracking algorithm from Doppler-shifted frequency measurements

A new satellite to satellite tracking (SST) algorithm from Doppler-shifted frequency measurements is proposed. The estimation principle is demonstrated and the mathematic model of SST is established. The state estimation methods for a user (the cooperative case) and target satellites (the non-cooperative case) are presented based on particle swarm optimization (PSO). The Cramer-Rao lower bounds (CRLB) are deduced as well. Performance of the new algorithm is validated through computer simulations, which proved that the proposed method is effective in terms of the estimation quality compared with CRLB and superior in accuracy to the Bearings-Only (BO) method in almost all simulation cases except for the case that an enough long tracking arc-length is obtained for a user satellite.     

一种基于无线蜂窝网络辅以同步卫星的TDOA定位

基于蜂窝的定位与基于卫星的定位都是当今无线定位的研究热点。在分析了独立采用基站TDOA定位和同步卫星TDOA定位技术的优缺点基础之上，提出了蜂窝网无线定位辅以同步卫星TDOA的定位方法，给出了各自的TDOA定位的算法，并分别对TDOA定位性能进行了仿真和分析，表明这种定位方法弥补了独立的蜂窝网无线定位和同步卫星定位系统的不足，可以适应不同环境的定位需要。     

一种基于无线蜂窝网络辅以同步卫星的TDOA定位

基于蜂窝的定位与基于卫星的定位都是当今无线定位的研究热点。在分析了独立采用基站TDOA定位和同步卫星TDOA定位技术的优缺点基础之上，提出了蜂窝网无线定位辅以同步卫星TDOA的定位方法，给出了各自的TDOA定位的算法，并分别对TDOA定位性能进行了仿真和分析，表明这种定位方法弥补了独立的蜂窝网无线定位和同步卫星定位系统的不足，可以适应不同环境的定位需要     

卫星闪电定位校正

从卫星资料处理出发，分析了雷暴云在多通道卫星云图上的基本特征，提出了利用多通道数字化卫星云图判识雷暴云的方法。在判识出雷暴云的基础上，对其中心进行定位，并利用其定位结果，对闪电定位仪测得的闪电资料进行校正，以提高闪电定位仪的定位精度及卫星资料判别雷暴云的正确率。初步分析表明，利用卫星定位对闪电定位进行校正，对闪电资料的定位精主工有较大的提高，得到了较好的结果。     

只测角单站被动式高精度定位方法

讨论了只测角被动式单目标环境下固定发射源的位置可观测性条件，并进行理论分析，给出定位精度的Cramer-Rao下界，提出以最大化Fisher信息矩阵行列式为原则来优化侦察机轨迹，改善目标的定位精度。建立解此最优问题的模型，研究了利用计算机求解最优轨迹的方法。基于极大似然估计，提出了高精度被动目标定位方法。仿真结果表明，该方法可以显著地提高目标的定位精度，并使其逼近Cramer-Rao下界。     

Rician/Lognormal信道调制技术误码性能分析

基于莱斯／对数正态(Rician／Lognormal)衰落信道传输时，对采用不同调制技术的误码性能进行的分析，以多径衰落和阴影效应复合影响的信道模型为基础，推导了误码率的解析表达式，通过大量的计算机仿真得出了最佳的调制方案。所得结论对陆地移动卫星通信系统的设计具有重要的意义。     

一种分布式无锚点定位算法的优化与实现

符合分布式和无锚点特点的定位算法一直是传感器网络节点定位技术的一个重要发展方向。通过对大量无锚点定位算法的分析,提出了一种符合分布式特点且定位精度较高的无锚点定位算法。为进一步提高该算法的节点定位精度,建立了该算法的误差模型,通过对其分析,提出了减少目标节点定位误差的方法。为衡量节点估计位置的准确程度,首先提出了2个指标——定位等级与可信度;然后以原算法为基础,利用提出的指标,按照误差分析得出的结论,设计了一种从目标节点邻居表中筛选出高精度邻居节点的优化机制,从而提高了目标节点的定位精度。计算机仿真分析表明,优化后的算法计算节点估计位置的有效性和可靠性均高于原算法,进而证明了这种优化设计的可行性。     

卫星城镇避难场所布局优化研究

为解决中小城镇避难场所系统布局优化问题,本文通过分析卫星城镇避难需求与避难场所系统层次性特征,利用P-中位数与MCLP模型确定了一套适用于卫星城镇避难场所系统优化布局方法。该方法考虑了短临避难阶段疏散距离最短与中长期避难阶段覆盖最大需求综合目标,结合规定疏散距离及实际设施容量,以典型卫星城镇为实例进行了分级分步计算优化研究。研究结果表明,本文模型方法确定的避难场所系统设施层次更为丰富、备选资源利用效率更高,且应急疏散效果相对高效。