摘要：进入信息时代,人们对通信有了更高要求。低轨卫星通信系统的应用,使通信信号能够实现全球覆盖,完善了全球个人通信网,推动了移动通信的发展。针对低轨卫星通信的特点,对链路层的设计进行分析。在此基础上,结合现有的卫星通信技术策略,分析我国自主研发的福星低轨卫星通信系统协议栈,从随机接入、切换和资源分配三个方面,介绍福星通信系统协议的链路层架构及其设计方法,为低轨卫星通信协议的应用提供参考。

摘要：为减少无线电掩星(RO)大气探测星座的卫星数量并增加探测数据量,将北斗(BD)和GPS、Galileo、GLONASS共同作为探测信源,提出一种多全球导航卫星系统(GNSS)掩星大气探测星座概念和优化设计方法。融合先验大气模型和二维射线追踪算法,建立兼容多GNSS信源的掩星事件前向模拟算法,实现掩星事件快速精确仿真;给出多GNSS掩星大气探测星座参数对探测性能的影响特性,降低了星座模型的复杂度;并利用改进的蚁群算法实现星座参数寻优。设计结果与COSMICII星座相比,卫星数量减少2颗,探测数据量增加了40%,探测均匀性提高了67%。

摘要：时间与空间信息是智能化建设和信息系统稳定运行的基础。全球导航卫星系统(GNSS)是提供时空信息的重要空间基础设施,在国家经济发展和社会运行中发挥着核心作用。随着导航定位技术应用的扩展,各类信息系统对时空信息的要求也不断提升,需要提高定位和授时精度、缩短定位时间、改善恶劣环境下的服务质量。在低轨巨型卫星互联网星座陆续开展建设、卫星导航相关技术持续提升的背景下,开展低轨卫星导航系统建设成为了可能。在低轨卫星导航系统建设过程中,应当面向导航定位的用户需求和应用场景开展系统建设。在广泛需求调研的基础上,根据用户特点和使用场景,实现低轨卫星导航系统的功能收敛和技术指标的确定,进而完成系统的设计、建设和运行。

摘要：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.

摘要：卫星通信技术日益进步,低轨卫星通信系统已然成为新的发展趋势。由于频谱资源受限,低轨卫星通信系统可能面临自身及与外部地面和卫星系统的同频干扰问题。文章指出从外部系统对低轨卫星通信系统干扰、低轨卫星通信系统对外部系统干扰以及低轨卫星通信系统内部干扰3个方面进行了系统干扰场景分析,在此基础上,根据不同的干扰情况分别给出了外部地面干扰、低轨卫星通信系统与同步静止轨道卫星以及系统内部的干扰规避策略,可以为低轨卫星通信系统设计提供一定的参考,保障系统能有效可靠地运行。

摘要：月球作为光谱特性稳定、光强在探测器动态范围内的理想定标源,利用月球进行卫星在轨对月定标是提高辐射定标效率、监测探测器成像稳定性的重要手段之一。针对低轨高分辨率遥感卫星,提出了一种姿态机动对月定标方法,包括对月定标时机选择、对月定标卫星姿态规划以及载荷成像参数选取等技术。并基于某在轨运行的低轨光学遥感卫星成功开展了15次对月定标实验,卫星姿态角速度为0.06(°)/s,载荷积分时间为0.2938 ms,月相角覆盖-79.872°~89.236°。实验结果表明,卫星姿态实际执行情况符合设计的对月定标卫星姿态规划流程,且该对月定标方法具有很高的观测效率,仅耗时1500 s,不会影响卫星正常的对地观测任务;地面获取的15幅月球图像纹理清晰、稳定,对月空间分辨率优于1.18 km,图像DN值分布层次感较好;计算得出的月球辐照度分布趋势与国际上ROLO(Robotic Lunar Observatory)模型公布的趋势一致。实验结果验证了提出的对月定标方法的正确性及合理性,同时实现了中国首次低轨高分辨率遥感卫星姿态机动对月球多月相角观测,可为长期监测卫星探测器的成像稳定性和大量积累对月定标数据、建立中国自主可控的月球辐射模型提供可靠依据。

摘要：针对目前全球低轨卫星快速发展的现状,对低轨导航增强卫星星座设计方法进行了详细的研究。首先推导了轨道高度与可视球冠的关系,结合太空垃圾分布,从覆盖范围、经济性及碰撞风险几方面联合确定了轨道高度。然后推导了用户仰角与轨道倾角的关系,分析了实现南北极点覆盖的轨道倾角。接着结合铱星星座,推导出单一星座构型无法实现全球范围内均匀的可见星和精度衰减因子(Dilution of Precision,DOP)值分布。最后提出了一种组合低轨卫星星座设计方法。结果表明,该方法设计的组合星座在实现全球覆盖的同时,能够实现可见星数量与DOP值在全球范围内的均匀分布。

摘要：某近地轨道(LEO)卫星通过磁强计测量、飞轮控制和磁力矩器卸载,实现三轴姿态稳定。围绕该卫星姿态确定问题,对扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行综合分析对比,最后给出该卫星姿态确定实现方法。分析了地磁模型误差、磁强计测量误差及剩磁的影响,推导了四元数均值及协方差的计算方法。分别引入EKF和UKF进行姿态确定,并讨论了影响算法性能的因素。对两种方法的估计精度、收敛时间及计算需求等指标进行了对比。最后针对该卫星姿态确定要求和硬件条件,选用EKF算法实现姿态确定,满足对地指向精度优于1°,稳定度优于0.1(°)/s的设计指标。

摘要：近年来,随着火箭重复利用及一箭多星技术的出现,国内外低轨卫星行业得到迅速发展。相对于传统的静止轨道卫星,低轨卫星具有低时延、大带宽、低成本的优势,现已成为卫星通信领域的发展热点之一。为了更好地研究低轨卫星通信系统中信关站的部署策略,设计了一款星地全要素动态仿真平台。通过设置不同的低轨卫星星座及地面站参数,对信关站站内天线数量、信关站出口光纤需求进行仿真,为低轨卫星通信系统的信关站方案设计提供参考。

摘要：传统的广播星历模型(如GPS的16参数模型和18参数模型)是针对中高轨卫星设计的,而中高轨卫星与低轨卫星所受摄动力有所区别,如果直接将传统模型应用到低轨卫星上,拟合精度会降低,因此需要针对低轨卫星所受摄动的特点设计更加合理的广播星历模型。考虑到大气阻力主要改变平面内的轨道要素,文章在18参数模型的基础上增加偏心率变化率这一参数,设计基于轨道根数的19参数模型,并分别对不同轨道高度和倾角的卫星进行位置拟合试验。试验结果表明:在相同仿真场景下,19参数模型的位置拟合精度高于18参数模型;同时,对于大倾角卫星的长弧段位置,其拟合精度与26参数模型近似。