一种低轨卫星动态模型

分析了地球自转给低轨卫星动态模型带来的影响;针对大多数文献在低轨卫星动态模型中都未考虑地球自转的不足,提出了一种将地球自转考虑在内的低轨卫星动态模型,并在此模型的基础上对地面用户越区切换进行了分析;最后对模型进行了仿真分析,对于在低轨卫星动态模型中考虑地球自转的重要性做出了说明。     

空间目标监视雷达探测低轨卫星效能分析

与光学观测和无线电侦测等手段相比,雷达探测具有全天时、全天候的独特优势。文中详细分析了常用的两种卫星位置计算方法,系统阐述了空间监视雷达模型的性能模型、建模思路与构建过程。以北美防空联合司令部于2008年2月14日更新的在轨运行低轨卫星的轨道参数为基础,从经度和纬度两个方面探讨了探测雷达处于不同位置时其扫描波束的仰角对探测低轨卫星数目和次数的影响,并分析了不同仰角的扫描屏对单颗卫星的探测效能。     

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…     

低轨卫星L频段中继通信载荷技术研究

针对深远海和陆基间高速率实时数据通信需求,完成了一种应用于低轨卫星的高集成度、低成本、低功耗L频段中继通信载荷的设计和实现。该中继通信载荷将通信天线、射频前端、信号处理单元、电源变换单元和接口单元等集成化设计。接收前端采用有源相控阵天线设计,发射前端设计了GaN功率放大器以提高接收单元獹/T值和发射单元等效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power,EIRP)。信号处理单元集成了零中频接收结构和直接射频调制结构,可完成反向链路8Mb/s载荷数据接收解调及前向链路数据处理转发的功能。载荷单机和装星后的环境模拟测试以及星地通信回路模拟测试结果表明,装星载荷可实现L频段卫星通信。整机质量为12.87 kg,在工作温度-25℃～+55℃范围内,发射端功率放大器输出大于30 W时,最大功耗为91.2 W(3.04 A/30 V)。     

低轨卫星互联网产业发展及分析

随着网络技术的飞速发展,其应用领域也越来越广泛,给人们的工作和生活带来了巨大的便利。低轨卫星服务为人们的工作、生活打下了坚实的基础。近年来,为了加快发展低轨卫星网络,国内外多家公司纷纷推出了自己的星座方案,争夺低地轨道资源,文中对国内外低轨卫星网络的发展状况进行了分析,以期为未来的工业发展提供参考。     

面向低轨巨型星座的多目标卫星接入优化

低轨巨型星座可以提供全球无缝覆盖的卫星通信服务,但也会导致用户被卫星多重覆盖,如何选择最优的卫星进行接入,成为低轨巨型星座接入技术的关键问题。对此,提出一种基于粒子群的多目标卫星接入优化算法。综合考虑星地距离、卫星剩余可服务时间和卫星剩余负载等目标函数,根据不同业务类型的QoS需求,对参数赋予相应的权值;针对可视卫星数量多且动态变化的特点,通过粒子群算法进行低复杂度求解。仿真表明,相较于对比算法,所提算法对星地距离和卫星剩余可服务时间进行了优化折中,保障了服务时间和通信质量,提高了接入成功率,能够灵活满足用户的不同业务类型需求,适应用户业务不同时空分布以及业务离散化的场景。     

基于星载GNSS数据的低轨卫星精密定轨

本文介绍了基于星载GNSS观测数据的低轨卫星精密定轨和轨道精度评估方法,并基于GRACE卫星的实测数据开展定轨试验。分析结果表明,基于星载GNSS的动力学定轨可获取厘米级的卫星轨道,为未来低轨星座的精密轨道确定提供参考。     

低轨卫星星座物联网业务量建模

随着物联网(IoT)规模的不断发展,其业务需求呈现出多样化、全球化的趋势.针对地面物联网无法覆盖全球的缺点,卫星物联网尤其是低轨卫星星座(LEOSC)物联网可以有效地为地面物联网提供覆盖性能上的补充和延伸.由于低轨卫星星座物联网系统广覆盖、高动态的特点,其业务量统计特性需要考虑到环境因素造成的影响,这导致其业务量分布与地面物联网存在显著差异.从合理高效利用星上有限资源角度出发,该文研究基于低轨卫星星座的全球物联网业务模型.结合多样化的业务特点以及卫星通信系统特性,采用统计建模理论,得出了全球物联网业务模型框架.并且初步提出了一种基于最高优先级的接入策略,以供设备节点实时选择接入的卫星.仿真结果表明:泊松过程可以用于近似模拟低轨卫星物联网中大量存在的异步流量的叠加过程;由于低轨卫星具有高动态性,其业务源高速变化,导致了卫星业务忙闲不均,峰均比(PAR)较高.     

低轨卫星星座物联网业务量建模

随着物联网(IoT)规模的不断发展,其业务需求呈现出多样化、全球化的趋势。针对地面物联网无法覆盖全球的缺点,卫星物联网尤其是低轨卫星星座(LEOSC)物联网可以有效地为地面物联网提供覆盖性能上的补充和延伸。由于低轨卫星星座物联网系统广覆盖、高动态的特点,其业务量统计特性需要考虑到环境因素造成的影响,这导致其业务量分布与...     

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。     

低轨卫星微电子器件SER仿真分析

本文首先介绍了空间辐照环境和高能单粒子及其对飞行器微电子器件可靠性的影响,然后综合国外文献,给出了器件软错误率(SER)相对空间粒子辐射强度仿真计算模型,并在此基础上对低轨卫星微电子器件S E R进行了仿真分析.     

低轨卫星PN码捕获的新方法

这里介绍分析具有高码多普勒和码多普勒速率的ＣＤＭＡ ＬＥＯ卫星系统ＰＮ码捕获的一种新方法。这种方法的基础是把二维码多普勒（Ｄ）和延迟不确定区域（Ｄ，ｔ）变换到一个新的不确定区域（Ｔｃ，ｔ），其中Ｔｃ为一个滑动相关器输出端的相关脉冲周期，当多普勒率出现时，三维不确定区域（Ｄ、Ｒｄ、ｔ）被变换到一个新的不确定区域（Ｔｃ，Ｒｔ，ｔ），其中Ｒｄ和Ｒｔ分别为多普勒汉速率和相关脉冲周期速率。     

低轨卫星自跟踪技术分析

针对低轨(LEO)卫星无信标信号时,传统自跟踪方式无法对其进行有效跟踪的问题,提出了全数字跟踪体制。对采用频分时分复合多址(FDMA/TDMA)体制的低轨卫星,采用宽带检测结合窄带跟踪的方法,快速准确地提取方位俯仰误差,实现了对目标卫星的高精度跟踪。对采用码分多址(CDMA)体制的低轨卫星,采用频域跟踪的方法,实现了低信噪比条件下对目标卫星的高精度跟踪。     

低轨卫星定位的导航卫星可见性与GDOP分析

针对全球卫星导航系统对低轨卫星定位的动态观测几何问题,对于不同低轨卫星轨道高度、不同截止高度角和不同卫星导航系统的情形,进行了导航卫星可见性分析,并在此基础上分析了几何精度因子（GDOP）。低轨卫星高度在几百km内变化时对可见性与几何精度因子的影响很小,而不同截止高度角则影响较大;另外与采用单个GPS系统相比,采用GPS—Galileo组合卫星导航系统对低轨卫星定位时,可见导航卫星数目明显增加,GDOP数值减小,且即使在截止高度角较大时也能得到较好的GDOP。     

低轨卫星信号去噪方法

针对低轨卫星通信系统中超宽带信号引入的噪声问题,提出一种基于小波变换以及奇异值分解的去噪方法。对两种经典去噪方法进行结合,以达到更好的去噪效果。仿真结果表明,低轨卫星通信系统中的超宽带信号经过去噪处理后,信噪比得到明显提升。     

低轨卫星与地面蜂窝网一体化方案及性能分析

文章讨论了发卫星网和地面蜂窝网中的切换问题。提出了低轨卫星移动通信网与地面蜂窝 一体化方案，建立了相应的数学模型。该模型能清楚地反映卫星网内部和地面网内部的切换关系，极大地降低了运算量，文章还对爱尔朗第一公式提出了修正。该一体化方案能有效地提高发卫星移动通信系统的信道利用率，减小地面蜂覆盖区的呼损率而不影响地面蜂窝网信道利用率。     

低轨卫星移动通信系统的星间链设计

从分析铱星通信系统的特点出发,研究了低轨卫星移动通信系统波束覆盖面积和星间切换、波束切换的频率,以及系统用户位置管理方案和数据包路由策略对星间链的要求;分析了星间链的多普勒特性,提出星间链应采用频分双工体制、采用Ka(或更高)频段的载波频率,并设计了星间链传输的帧结构方案。仿真验证了该帧结构方案的可行性。     

Ka频段低轨卫星跟踪技术研究

大口径天线在跟踪Ka频段低轨遥感卫星时,由于半功率波束宽度很窄,对天线跟踪提出了更高的要求。从提升天线跟踪精度角度出发,提出了通过采用变积分PID控制及计算机辅助跟踪的方法,有效减小天线伺服环路的动态滞后,提高天线跟踪精度;从优化Ka频段跟踪捕获流程角度,提出了低仰角捕获跟踪及高仰角捕获跟踪时的不同策略,提高大口径天线Ka频段窄波束捕获成功率。采用上述方法和策略,通过仿真及工程调优可以显著提升天线跟踪精度,实现天线高精度跟踪。