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.     

低轨星座导航增强能力研究与仿真

低轨卫星星座具有几何图形变化快、落地信号功率强、全球天基监测覆盖等天然优势,可对中高轨全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)星座进行有效补充和增强,提升全球定位、导航与授时(Positioning,Navigation and Timing,PNT)服务的精度、完好性、可用性和抗干扰等能力,已成为下一代卫星导航系统重要的发展方向.本文总结了国内外低轨星座发展现状,对不同低轨星座进行了分析和设计,对低轨星座提升导航定位精度、加速精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)收敛、全球天基监测等导航增强能力进行了分析,重点论证了低轨星座突破现有中高轨GNSS技术瓶颈的机遇和体系增量能力,给出了相应的仿真分析结果,以期对我国低轨星座和北斗卫星导航系统的融合发展提供参考和建议.     

保证用户公平性的低成本卫星星座设计

针对用户分布和地理环境的差异性对保证卫星星座服务下的用户公平性提出的挑战,综合考虑不同区域的用户需求、通信发展水平和自然灾害水平,提出了一种用户公平性保证的低成本卫星星座设计方案。建立LEO卫星网络模型,分析单颗卫星的覆盖性能;定义用户公平性因子,在满足用户公平性的同时,将LEO卫星星座设计问题建模为最小化星座投入成本和最大化覆盖率;在星座容量和星座盈利的约束下,采用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm, NSGA-Ⅱ)求解卫星星座设计问题。仿真结果表明,所设计的卫星星座能够以较低的卫星星座投入成本满足不同区域的用户公平性要求,同时满足目标区域的覆盖率。     

基于星敏感器和星间链路的卫星星座自主定轨研究

以对地定位观测三星星座为例, 研究了联合星敏感器和星间链路测量信息的卫星星座自主定轨方法. 通过仿真三星星座星间链路观测和CCD星敏感器对背景恒星的观测, 生成两种类型的仿真观测资料, 基于这些资料建立了星座联合自主定轨的测轨方程, 在此基础上进行了星座自主定轨的仿真计算. 综合考虑各种定轨方案以及潜在的各种测量误差的影响, 对卫星星座自主定轨精度进行了比较和分析, 结果表明所采用技术手段应用于卫星星座自主定轨是可行的, 并形成了若干研究结论, 对于这种自主定轨技术拓展应用于更广泛意义下的卫星编队星座具有重要的参考价值.     

低轨星座红外凝视传感器覆盖性能分析

针对低轨星座凝视传感器覆盖问题,首先从理论上分析了最大可探测距离、方位角、俯仰角及轨道高度对单个传感器覆盖性能的影响.然后在典型圆轨道星座下,初步分析了轨道高度、轨道倾角及升交点赤经对星座整体覆盖性能的影响.基于点覆盖数值仿真技术的计算结果表明,覆盖率统计结果规律与理论分析完全一致.     

用UML进行卫星移动通信系统建模设计

标准建模语方UML是一种新兴的面向对象的建模语言。介绍了它的发展状况，主要特点以及前景。卫星移动通信是未来移动通信的重要发展方向，但设计一个完善且实用的卫星移动通信系统并不容易，探索用UML对卫星移动通信系统设计软件进行建模，并以此为例，详细地阐述了UML的形式、内容和使用方法，由此对UML形成初步的较完整的认识，并完成卫星移动通信系统设计软件的建模过程。     

用UML进行卫星移动通信系统建模设计

标准建模语言UML是一种新兴的面向对象的建模语言.介绍了它的发展状况,主要特点以及前 景.卫星移动通信是未来移动通信的重要发展方向,但设计一个完善且实用的卫星移动通信系统并不容 易,探索用UML对卫星移动通信系统设计软件进行建模,并以此为例.详细地阐述了UML的形式,内容 和使用方法%由此对UML形成初步的较完整的认识,并完成卫星移动通信系统设计软件的建模过程.     

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.     

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.     

全球导航星座的远地/深空导航应用研究

全球卫星导航系统为低轨和地面用户提供导航服务已有广泛的研究.中高轨卫星以及深空卫星的定轨、定姿和时间同步,目前主要利用地面测控系统完成,存在设备复杂、投资高、无法同时支持大量飞行器、无法自主运行等缺点.本文研究中高轨卫星和深空卫星利用全球导航星座进行定轨、定姿和授时服务的可行性,实现其扩展应用,寻求全球导航星座作为天基网时空基准的高效途径,使得天基网的自主导航与自主运行成为可能.论文提供了一套解决方案,在不增加卫星设备的前提下,通过星间链路的巧妙设计,实现对远地、深空飞行器的无源导航服务,重点研究了卫星可见性、几何精度因子（GDOP）等内容,进行了定位、定时精度分析,为全球导航星座的建设提供思路.     

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.     

基于VRNET的卫星路由算法研究与仿真

分析了目前已有卫星路由算法,讨论了其中具有代表性的多层卫星网络路由算法MLSR,在此基础上提出并设计了一种适合LEO&MEO&GE0多层卫星网络的路由算法DTMLSR,该算法充分利用了卫星通信网络的规律性和可预知性,利用地面网关来传输部分链路信息,有效地减少了路由计算开销,缩短建路时间.另外通过增加卫星网络流量监测及接入卫星的选取机制,平衡了网络流量分布,降低了网络的丢包率,并在一定程度上减少了通信业务的端到端时延.     

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.     

Globalstar卫星通信系统星座模拟和全球覆盖率的研究

Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统是美国ＬＱＳＳ（ＬｏｒａｌＱｕａｌｃｏｍｍＳａｔｅｌｉｔｅＳｅｒｖｉｃｅｓ）公司于１９９１年６月向美国联邦通信委员会（ＦＣＣ）提出的低轨道（ＬＥＯ）卫星通信系统。使用开发工具Ｄｅｌｐｈｉ，通过编程的方法成功地模拟了Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ卫星通信系统的系统动态运行情况，并同时给出了系统运行的全球覆盖率。     

新一代移动通信系统的发展前景

简要说明移动通信和个人通信迅速发展的趋势和欧洲第二代移动系统ＧＳＭ向新一人即第三代系统ＵＭＴＳ的变移和进化。简述ＵＭＴＳ的特点，包括陆地蜂窝网的进一步利用，业务与移动性层和交换与运输层的分开，及固定网与移动网的会聚。阐述当今无绳与蜂窝网移动电话的结合使用，有必要制成ＤＥＣＴ／ＧＳＭ双模手持机，新一代蜂窝风的多址方式急需从ＴＤＭＡ与ＣＤＭＡ作出选择，以及为了实现全球个人通信，必须考虑ＬＥＯ／ＭＥＯ卫     

适合消防抢险的低轨卫星系统位置管理技术初探

在移动通信的发展中,位置管理是移动通信技术发展中最重要最具挑战性的问题之一。为适应公安消防部队新时期灭火救援任务需要,建设好覆盖公安消防部队卫星通信网,需要对适合消防抢险的位置管理技术进行研究。提出了一种适合用于消防抢险的低轨卫星系统的位置管理方式,有一定的参考价值。     

低轨卫星移动通信系统场强概率分布模型的研究

建立了一种适用于低轨卫星移动通信系统的场强概率分布三状态模型和不同环境下的概率分布模型曲线.通过不同环境下三态概率分布模型和实测概率分布的比较,发现参数确定的概率分布与实测的概率分布符合得比较好.     

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。     

LEO/MEO卫星网络中一种抗毁路由算法

提出了一种基于ATM(AsynchronousTransferMode,异步转移模式)技术的抗毁路由算法·该算法通过VPC(VirtualPathConnection,虚通路连接)将卫星网虚拟成一个全连接网络,根据空间位置将卫星网络划分为若干个可动态重组的簇,由簇首维护本簇内的实时拓扑信息·当星际链路出现故障时,簇首将尽量在本簇范围内重建VPC,如果无法重建则将重建请求和本簇拓扑信息扩散到相邻簇首,就在更大的已知拓扑范围内完成VPC重建工作·在Iridium(铱星)系统模型上对该算法的信令开销、有效性进行的仿真结果显示,扩散抗毁路由算法可以绕开故障的星际链路,提高系统抗毁性,而且寻路开销也较之...     

Approach to Improving TT＆C Coverage Rate of LEO and MEO Spacecrafts in China

1Foreword　Ground basedspacecraftTT&CnetworkinChinaconsistsoffixedgroundstations,mobilestations ,telemetryships ,andtelemetryairplanes.BecausegroundstationswhichsupportLEOandMEOspacecraftsaresituatedinthenativedistrict,itsgeographylongitudecrossesabout5 0°(12 5°E -75°E) ,thegeographylatitudecrossesabout30°(4 5°N - 15°N) .Therefore ,LEOandMEOspacecraftsrunning 14 - 16passeverydayaroundtheEarthcanonlybetracked 6 - 8pass,andtrackingarclastsabout 10minforsinglestationeachpass,about 2…