基于遗传算法的区域性Flower星座设计

分析和确定了Flower星座的优化参数,从参数编码、适应度评价和算法流程设计三个方面进行讨论,给出了Flower星座的遗传算法优化模型.利用自行开发的卫星星座仿真软件SatSim (satellite simulation)和STK (satellite tool kit)工具包,设计了适合中国区域通信的三个Flower星座并进行了性能分析.仿真结果表明,4和5颗星的星座在最小仰角10°的条件下对中国的平均覆盖率分别为97.26 %和99.24 %;6颗星的星座在最小仰角15°的条件下对中国的平均覆盖率为99.88 %,基本实现对中国的连续覆盖,可以满足卫星移动通信的需求.     

一种低轨卫星星座系统中的路由算法设计

针对低轨(low earth orbit,LEO)卫星星座系统中路由较复杂的问题,结合了最短路径与次选最短路径,提出了一种低轨卫星星座系统中的路由算法设计,通过仿真和分析表明该算法在综合考虑新呼叫和切换呼叫时具有较高的优越性.     

低轨导航星座多普勒定位模型及性能分析

相较于北斗、GPS等全球卫星导航系统（GNSS）,低轨道卫星（LEO）具有更加显著的多普勒频移效应,有助于增强GNSS定位、导航和授时（PNT）服务性能。针对当前可用的LEO导航信号少,无法满足地面用户瞬时定位的问题,研究提出了基于一个由288颗LEO卫星构成的Walker星座,选取仿真了9个全球均匀分布的地面站多普勒观测值,建立了瞬时多普勒定位数学模型,并评估了其潜在的服务性能。结果表明：在中低纬度地区,LEO可视卫星为10~ 15颗左右,多普勒定位精度因子（PDOP）达到500 ~ 600;而在中高纬度地区,LEO可视卫星数达到30颗以上,对应的PDOP值降至180左右。静态多普勒定位可实现厘米至分米级精度,动态定位可实现瞬时分米至米级精度,高纬度地区的定位性能显著优于中低纬度地区。     

我国移动卫星星座设计、覆盖分析及动态仿真

讨论中低轨卫星移动通信的系统设计问题 ,包括星座设计、覆盖率统计和通信线路计算等问题。运用统一建模语言UML、面向对象可视化编程软件Delphi、科学计算软件Matlab、动画制作软件Animator等工具 ,研制了中低轨卫星移动通信系统设计综合软件 ,并以此设计了我国中低轨卫星移动通信系统的星座方案各一套 ,同时完成了星座实时动态演示 ,并能实时对全球、中国、北美、欧洲进行覆盖率动态统计和通信线路计算。     

LEO卫星轨道参数对GPS掩星数量和分布的影响

利用低地球轨道LEO（LowEarth Orbit)卫星所载GPS接收机探测地球大气的分层结构是上世纪80年代后期才发展起来的新技术，不同的LEO卫星，将使发生的掩星事件数量和分布有所差别，在一定的大气折射指数分布模型和现有GPS星座的假设条件下，利用射线追踪法模拟了掩星事件，并讨论了LEO卫星的轨道倾角和高度对掩星事件发生的数量和分布的影响。其结论对实际发射LEO卫星时的参数选取具有参考价值。     

一种改进的并行频谱分配算法

针对现有动态频谱分配算法时间开销过大,用户公平性无法满足的问题,提出了一种基于用户公平性的并行频谱分配算法。该算法在基于图着色理论CSGC的动态频谱分配模型的基础上,引入HE社会模型计算出用于改进分配算法的公平系数,进而利用该系数对并行频谱分配算法进行公平性修正,最终使得动态频谱分配算法的时间开销和公平性同时得到满足,同时还详细讨论了公平系数设计对算法的影响。仿真结果表明:当用户数量固定,用户效益的波动与已有算法相比趋于平稳,用户的公平性得到满足;同时随着频带数的不断增加,算法的时间开销维持在一个较低的水平基本保持不变。     

基于Stackelberg博弈的资源动态定价策略

针对计算密集型任务卸载时边缘云计算能力有限引起的公平性问题,提出一种基于Stackelberg(斯坦克伯格)博弈的资源动态定价策略.首先,分析边缘云系统资源剩余量和用户需求之间的实时关系,设计边缘云网络收益及用户成本函数.然后,通过验证用户之间非合作博弈纳什均衡点的存在性,获得基于完全状态信息下用户成本最低时的最优卸载策略.最后,采用双向迭代搜索算法求解边缘收益问题,获取经价格调整因子调节后的边缘云网络最优定价策略.仿真结果表明:所提算法当计算资源较少时能保证边缘云收益,并在保证用户公平性前提下提高用户服务质量.     

基于改进蚁群算法的区域伪卫星增强GPS星座优化设计

为实现信号遮挡严重区域伪卫星增强GPS系统的最优导航定位性能,提出了增强星座优化模型及基于改进蚁群算法的实现方法.首先,根据恶劣定位环境可见GPS卫星时空分布不均的特点,基于精度、可用性、连续性等导航性能指标以及系统投入成本和工程地质、地形条件建立增强星座的优化模型.然后,针对该模型主要评价指标的特点,利用改进的蚁群算法实现伪卫星最优位置的搜索.结合具有典型峡谷特征的小湾电站2号山梁相关实验,从多角度给出建立优化模型的准则及其对搜索算法的影响.实验结果表明,经优化设计后该区域的导航定位性能提高了35%～70%,能够满足形变监测系统的设计要求.     

认知无线网络基于正交频分复用的子载波和功率分配策略

为满足认知用户对主用户的干扰约束,建立了在主用户接收端干扰受限条件下最大化认知用户容量的数学优化问题;进一步提出了当主用户信噪比不断变化时,认知用户可根据干扰控制因子自适应地调整发射功率,最大化认知系统容量;利用拉格朗日乘数法,得到了该数学问题的最优解;最后,在多用户情况下提出了一种公平性和容量性能折衷的子载波和功率分配方案。仿真结果表明,在主用户可容忍的干扰约束下,该方案能有效地保证认知用户间的公平性且系统容量性能趋于最优。     

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.     

卫星导航定位系统(十九)

20世纪70年代以来,我国航天事业实现了历史性跨越。介绍了我国东方红一号、实践一号以及5颗返回式卫星的发射、升空和入轨等情况。     

关于同步卫星姿态稳定性的讨论

本文利用同步卫星所受万有引力的不均匀性，设计了一种保持同步卫星姿态稳定性的方案。     

STK及其在通信卫星链路仿真中的应用

为了实现对通信卫星的链路仿真,介绍一种仿真软件STK,并详细说明了STK／Comm通信分析模块和STK／Coverage覆盖分析模块在仿真中的分析功能,并使用STK建立一个完整的通信卫星链路仿真,最后进行覆盖分析,将仿真结果使用二维或三维的地图或图表进行显示。     

卫星电视图像传输质量分析

本文综合影响卫星电视图像传输质量的主要因素的数学关系,应用作者研究的“卫星电视接收网的系统分析”软件成果,给出收看效果,接收仰角,优选接收系统,预测接收站的图像等级与取样实测结果.     

The Polar Orbit Meteorological Satellite in China

1 IntroductionMeteorological satellite is a kind of application satellite ,whichis of great importance of economic and social benefit .Since American Tiros-1 satellite obtainthe first global imagesfromthe orbit , various countries have launched more than130 meteorological satellites , which are working day andnight sending back earth images of different regions andmeteorological data continuously.Toobservethe earthsurfaceand atmosphere has become very important meteorologicalobservation nowad…     

Analysis of the characteristics of the harmonics coefficient <Emphasis Type="Italic">J</Emphasis><Subscript>2</Subscript> of the Earth’s gravity field in different periods

The characteristics of the geopotential coefficient J2 in different periods are analyzed using satellite laser ranging data spanning the last 27 years.The satellites used in the analysis are Lageos1 and Lageos2.The variations in J2 are obtained by determining the dynamic orbit.The results show that there are strong seasonal and long-term variations.For different data spans,the seasonal variations agree well in terms of both amplitude and phase.Using all the data,the amplitude and phase of the annual term are 2.5 10-10 and 127°,respectively,while the amplitude and phase of the semiannual term are 0.94 10-10 and 213°,respectively.In the case of long-term variation,the secular variation in J2(J2) is-2.2 10-11 a-1 from 1984 to 2010.J2 differs for the different periods because of interannual variations,such as the "1998 anomaly".Another anomaly may have taken place during 2007-2010.Although the cause of the anomaly is unknown,it is an important observational constraint on the shape of the Earth.     

国外新兴卫星互联网星座的发展

 2015年,以OneWeb和SpaceX为代表的"新兴卫星互联网星座"不断涌现。本文回顾了20世纪90年代至今"卫星互联网星座"的发展历程,分析了不同时期各个星座的发展特点,探讨了影响卫星互联网星座成功与否的关键因素。从市场定位、盈利方式、卫星制造、发射、融资等方面分析了新兴互联网星座的优势和风险,并预测了其未来可能的机遇与挑战。分析表明,新兴互联网星座的发展不会是历史的简单重复,将对未来卫星通信产业、卫星运营、卫星制造和传统航天企业的发展带来重要影响。结合中国卫星通信产业发展情况提出了相关启示和建议。     

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。     

一种适合星上处理的动态IP路由算法

分析了宽带卫星网络的拓扑结构和交换方式，并对卫星组网的路由特点和基本路由策略进行了研究，设计了一种适合星上处理的动态IP路由算法。仿真分析结果表明该算法具有较低的计算复杂性，需要的存储空间很小，能够有效克服卫星移动性对路由计算的影响。     

一种适合星上处理的动态IP路由算法

分析了宽带卫星网络的拓扑结构和交换方式,并对卫星组网的路由特点和基本路由策略进行了研 究,设计了一种适合星上处理的动态IP路由算法。仿真分析结果表明该算法具有较低的计算复杂性,需要 的存储空间很小,能够有效克服卫星移动性对路由计算的影响。