低轨卫星多波束天线波束设计方法研究

本文针对星载天线发射增益与路径损耗关系,提出了一种多波束覆盖区分布求解方法,结合预研课题给出了求解实例,通过仿真软件POS5 进行波束赋形,赋形结果验证了该方法的有效性。     

低轨高通量星座系统波束设计方案研究

基于中国联通“空天地一体化”网络演进计划,低轨高通量星座系统及空地一体技术将是未来移动通信的重要研究方向。面向低轨高通量星座系统建设,首先对低轨高通量星座用户需求、波束特点、波束种类进行了分析,然后针对业务点波束进行设计,主要包括用户接入方案设计、频率选择、带宽选择,并通过链路预算验证了波束设计的可行性。     

星载多波束天线设计

给出了星载多波束天线的设计方法、步骤和参数选择原则，给出了两个区域多点波束天线和赋形波束的设计实例，并用物理光学法计算了覆盖区域的天线方向图、覆盖区增益和频率复用时的同极化波束隔离。     

低轨卫星星座动态波束关闭算法

针对低轨多波束卫星星座网络中空间段卫星对地覆盖不均匀导致某些区域相对密集,造成严重的波束间干扰与不必要的波束资源开销等问题,提出了在满足覆盖等要求下的波束关闭算法。以多波束低轨星座网络为研究对象,分析并建立了低轨星座网络波束关闭的最优化问题,进而分析并论证了该问题的NP完全属性,给出了探索式求解方法。以共计3 168个波束的铱星星座网络为仿真场景,仿真分析了所提出的探索式波束关闭算法。仿真结果表明,所提算法仅需要1 913个波束即可实现对全球区域的连续覆盖,降低了39.61%的波束资源开销。     

低成本低轨卫星用户终端波束检测方法研究

由于低轨卫星相对于地面的高速移动和用户终端的移动性,导致低轨卫星的用户终端成本较高轨(静止轨道)的用户终端有较大上升,如何研制出低成本,高性能的地面用户终端是低轨卫星通信系统发展的重点,本文就其中用户终端对卫星点波束之间的波束间切换、相邻卫星之间的卫星间切换检测方法进行研究,以低成本、高性能实现用户终端对低轨卫星波束的...     

低轨卫星通信系统中的一种波束小区切换算法

针对低轨卫星移动通信系统中终端切换频繁,以及因邻区列表动态变化特性使得邻区测量存在较大不确定性的问题,提出了一种基于波束可视时间与接收信号强度的波束小区切换准则。推导了定向天线信号场值广播至地面的时变表达式,基于此预测切换触发时间,并进一步计算终端的邻区列表。根据波束可视时间与接收信号强度计算邻区的切换权重并进一步选择目标波束,针对重复切换的情形设置同一波束切换次数上限。仿真结果表明,该算法可以有效降低终端切换的频次并避免“乒乓切换”的发生,且终端纬度越高,算法效果越明显。     

利用低轨卫星星座的移动通信系统

本文介绍两种利用低轨地理卫星星座进行移动通信的系统。一种是英法联合研究提出的利用24颗低轨卫星组成的移动通信；另一种是美国研究提出的利用192颗低轨卫星组成的移动通信系统。最后将低轨卫星移动通信系统与同步卫星移动通信系统及高轨卫星移动通信系统进行了比较。     

基于用户位置的低轨卫星波束关闭策略

由于多波束低轨卫星网络具有网络拓扑动态变化、高纬度地区存在波束重叠覆盖现象等特点,可能会引发严重的乒乓切换效应及大量的波束资源浪费.针对该问题,首先设计了卫星星座及多波束天线,建立了低轨卫星网络的覆盖模型,对卫星波束覆盖优化问题进行模拟和分析;其次,基于低轨卫星点波束覆盖、用户位置等约束,以最小化开启卫星波束为目标,提...     

星载可控点波束天线两种波束扫描方案的电性能比较

对星载可控点波束天线两种波束扫描方式的电性能特性进行了比较，结果表明：对于反射器绕焦点转动的波束扫描方式，可控点波束天线存在最佳焦径比（F／D）；而对于反射器绕顶点转动的波束扫描方式，F／D越大，增益越高，副瓣电平越低，当F／D〉I．4时电性能改善有限。这一结论对星载可控点波束天线的方案选择有着非常重要的指导意义。     

方兴未艾的低轨卫星移动通信市场

进入90年代,世界上掀起一阵低轨卫星手持移动电话旋风,“铱”系统于今年9月23日正式投入商业运营,紧随其后的“全球星”系统也将于今年底或明年初投入运营。投资39亿美元、64颗卫星的“空中之桥”和投资达90亿美元、840颗卫星的“空中因特网”(Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ)系统也都将于世纪之交投入运行。据悉,目前全球正在运转的各类卫星总数已超过500颗,将要发射的还有1500颗,其中已进入轨道的低轨卫星近300颗,将要发射完成的低轨卫星有900多颗,占到卫星总数六成以上。可见低轨(ＬＥＯ)卫星系统已越来越成为今后几年新的增长热点。低轨卫星通信系…     

LEO/MEO卫星通信系统发展展望

本简述了LEO/MEO卫星通信系统的主要特点，并介绍了几个典型的LEO/MEO卫星通信系统，如Iridium、Globalstar、ICO、Teledesic、Skybridge系统。还从星座、频率、星上处理及星际链路、无线技术、网络技术等方面讨论了LEO/MEO卫星通信系统的发展趋势和研究热点。     

中国低轨卫星星座组网设计与规划

针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基础,结合我国当前实际,在假定任务背景下,研究了第一阶段4颗卫星的优化部署方案,并利用STK对不同设计方案的覆盖性能进行了仿真和对比分析,验证了连续覆盖型星座的优势,为我国低轨卫星通信系统的组建提供了参考。     

中国低轨移动卫星通信系统星座设计

本文研究低轨移动卫星通信系统设计中的一个基本问题－－星座设计问题，并给邮了我国低圆轨道移动卫星通信系统的星座设计方案，该星座是以三个轨道平面组成的２４颗星系统，它的高度为１３２６ｋｍ，轨道参数由本文提出的优化算法进行设计，本文用统计的方法对我国低轨系统方案和Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统（２４颗星方案）的覆盖性能进行分析比较，结果表明本文提出的系统对我国的覆盖特性优于Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统，本文还对圆     

LEO卫星通信系统的呼叫接入性能分析

在均匀业务模型的基础上,根据LEO卫星通信系统自身特点,提出了一种简单有效的呼叫接入控制策略,这种策略能在非均匀业务下较好地工作,此时系统新呼叫阻塞率和切换呼叫失败率能达到更好的平衡。在分析随机接入（RANDOM）算法和预留保护信道（GC）算法的基础上,进行了计算机仿真,并给出了相应的仿真结果。     

LEO卫星移动通信系统空间网络技术分析

在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。     

星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AIS通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对相关理论结果进行了仿真。     

LCMV方法在卫星多波束天线赋形中的应用

本文提出了用线性约束最小方差(LCMV)方法对卫星多波束天线进行赋形.它是通过在保证主瓣电平一定的条件下,使天线的辐射功率最小,来对卫星天线的方向图赋形.由于这种方法与目前常用的迭代方法不同,它是一种解析法,故它在赋形精度、运算效率方面都高于目前这些常用方法,同时不会出现不收敛的现象.最后用两个具有代表性的例子,分别对方形区域和中国本土进行赋形,证明了LCMV方法的优点.     

LEO卫星网基于时间和距离的位置更新策略

针对LEO卫星网中的动态位置区划分提出的一种基于时间和距离的位置更新策略,不同以往的处理方式,提出的更新策略中动态位置区更新半径随着用户的运动速度和业务繁忙程度而改变,对高速用户和低速用户分别采用不同的更新半径,当系统的业务繁忙程度改变时更新半径也相应的改变,仿真结果表明文中提出的位置更新策略对于移动用户比较多并且业务突发情况,能有效的减少位置管理开销,节省了系统资源。