摘要：结合未来月球探测任务对中继通信及月面导航的需求,提出一种近月空间星座轨道构型设计方法。首先梳理了中继通信、月面导航、建设及维护成本三个方面的星座设计指标,并应用层次分析法确定了各项指标的权重,给出综合评价指标;充分考虑近月空间轨道资源,分析各类轨道的性质,初步筛选适合部署星座的轨道类型;提出一种近月空间星座建设路线,分三个阶段逐步实现全月的100%四重覆盖;依次设计三个阶段的星座构型,对每个阶段,比较不同的构型方案,选择综合评价指标最优的构型方案。基于上述方法得到了近月空间星座建设方案:第一阶段部署2颗椭圆冻结轨道卫星,可为月球南极极区提供全时对地中继通信;第二阶段部署6颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L2晕轨道卫星,可为月球南极极区提供全时导航定位,并为全月面提供全时对地通信;第三阶段部署4颗椭圆冻结轨道卫星、2颗近直线晕轨道卫星、1颗L1晕轨道卫星、3颗远距离逆行轨道卫星,可为全月提供全时导航定位。对全月任一点,该星座的几何精度衰减因子小于5的时间至少占72%,可长时间为全月面提供高精度导航定位。相较于现有文献,该近月空间星座设计方法考虑的轨道类型更丰富,星座性能指标更全面,且创新性地提出了分阶段的近月空间星座建设方案。

摘要：针对国内外临近空间大气特性研究的迫切需求,对临近空间大气研究卫星的星座构型进行了分析与研究,采用STK对全球区域进行了仿真设计,解决了以临边探测为观测方式的载荷探测可行性分析论证问题。采用对覆盖性能评价指标作定性不定量加权的方法,研究了星座构型对临近空间大气探测的探测点覆盖和地方时覆盖的影响;并以单星方案覆盖性能为参考目标对同轨道面星座和玫瑰星座进行性能评价及对比分析,仿真结果表明同轨道面星座和玫瑰星座对临近空间大气探测的探测点覆盖都能有明显的优化作用,而只有玫瑰星座对临近空间大气探测的地方时覆盖有显著的提升,最终得出以玫瑰星座为优选构型的结论,为临近空间大气研究卫星的设计提供有力的技术支撑。

摘要：针对全球范围内任意地点的限时快速重访星座设计问题,进行了重点研究。对不同轨道类型卫星的对地覆盖特性进行了分析,重点针对星座重访时间问题进行了研究。基于赤道的打靶法星座设计方法,设计了可在全球范围内可实现任意地点限时重访的星座构型设计方法,并且得出了全球范围2小时重访的星座设计构型,并对以上结果进行了仿真验证。实验结果表明,提出的星座构型设计具有正确性以及使星座使用的卫星数量达到最低。

摘要：针对近年来低轨卫星快速发展,由于其传输时延短、路径损耗小等优势,与高轨道导航定位卫星联合增强星座作为构建高精度天基监测网的关键技术,已成为国内外航天领域的研究热点。该文仿真构建了北斗卫星与低轨卫星联合的星座,分析了不同星座构型条件下的星座覆盖性、可视卫星数、天地基可观性等方面的性能。仿真结果表明:①对于典型Walker星座,随着卫星数量的成倍增加,全球可视卫星的数量增加却极为有限;②低轨卫星数量与PDOP值不成比例变化,随着轨道面数越多,对应覆盖区域的PDOP连续性也越好,但能够覆盖的区域也就越小;③本文设计构建的北斗+60颗低轨星座,能够与地面站进行有效建链,能够基本保障3重以上的低轨卫星覆盖关系,可支撑实现所有境外卫星观测数据的快速回传。

摘要：自1998年铱星系统建成以来,低轨星座发展迅速,低轨卫星导航技术的发展建设为导弹等飞行器提供了又一导航技术途径。详细介绍铱星、全球星、轨道通信、一网、星链、鸿雁、虹云等低轨系统星座信息、系统功能与性能指标;对各星座采用的发射、构型、星间链路等关键技术进行总结,分析各技术的发展趋势与其带来的优势;详细介绍了低轨星座的导航算法发展历程,分析低轨卫星系统对于多普勒频率定位与精密单点定位导航精度提升的作用;总结未来低轨星座与低轨导航算法发展方向,对低轨星座卫星星座与导航算法的后续研究具有参考意义。

摘要：针对北斗二代卫星导航系统最佳几何排列问题,对所设计的星座进行GDOP值和可见星数目进行仿真分析,选择星座参数,设计出适合我国导航定位需求的GEO+MEO星座构型,在此基础上增加一个倾斜地球同步轨道卫星星座,扩充成一个GEO+MEO+IG-SO的全球卫星导航系统。