摘要：针对SpaceX公司的“星链”低轨星座,分析其基于制造与发射、位置与架构、数量与性能所获得的部署优势、能力优势和应用优势,从情报信息搜集与获取(情报链)、导弹防御与目标打击(杀伤链)、指挥协调与作战管理(指控链)三个维度对其潜在军事应用能力进行深入分析,并对其可能的应用场景进行设计说明。在此基础上,结合星座特点和轨道参数,对“星链”的侦察能力、地区可见性和覆盖性进行仿真分析,以期为应对“星链”带来的军事威胁和影响提供参考。

摘要：美国SpaceX公司的“星链”是目前全球商业化应用最广泛的卫星互联网系统。出于保护商业秘密的原因,SpaceX极少向外界透露有关“星链”系统的安全设计信息。根据SpaceX官方网站发布的少量信息,对“星链”终端和系统的安全设计理念进行了介绍,对应用中面临的挑战和关键技术进行了探讨,并对国内卫星互联网安全设计提出了建议。

摘要：以新兴低轨巨型星座网络为研究对象,概述了系统基本架构与工作模式,总结了新兴巨型星座网络的基本特征。根据系统架构,从卫星网络拓扑动态性管理、星地链路切换策略、路由算法设计、地面信关站布局优化设计以及网络仿真与性能评估5个方面系统梳理了各关键技术的主要技术路线和研究进展,尤其是近期巨型星座的相关研究进展。重点分析了低轨巨型星座中星座规模和复杂度扩增对组网关键技术的挑战,以及现有的各类解决方法在巨型星座宽带网络场景下的适用性。最后对未来巨型星座网络的相关研究方向进行了展望。

摘要：未来十年全球将陆续发射数以万计的近地轨道卫星,组成巨型星座,这将为定位导航应用提供大量不同频段、带宽和制式的机会信号。为了便于利用卫星机会信号,设计一种轻量级模块化的通用型接收设备,率先观测到星链卫星下行信号频道间间隔中心处的信标信号(11.95 GHz/12.45 GHz)。基于该信标信号提出多普勒提取和定位方法,并开展外场实验,接收获得6颗星链卫星的信号,利用其实现接收站定位。接收机的三维定位误差为28.9 m,水平定位误差为11.8 m,验证了星链信标信号用于多普勒定位的实际有效性。

摘要：面向星链星座的网络仿真是未来低轨卫星星座设计与建设验证和评估的重要工具。针对星链网络规模庞大,结构复杂的特性,设计了一种高性能卫星网络仿真体系。该体系基于云平台的分布式网络仿真架构,通过系统仿真工具包(system kit tool,STK) Engine底层接口开发、卫星模型库存储优化和消息异步传输等技术,实现对星链星座的快速部署,具有良好的可扩展性。实验表明:所提方法实现了400颗卫星规模的复杂卫星网络的自动化建模,在部署效率上相对于传统方法提升了39.07%,可为大规模低轨卫星建设提供仿真技术支持。

摘要：随着无人机技术的发展与普及,当下对无人机典型“低慢小”目标的高效监测需求逐渐凸显。针对无人机探测的难点,本文提出一种利用低轨卫星作为机会照射源的新式无人机低空探测方法,结合前向散射体制小型化、反隐身与卫星信号全天候、易获取的特点,深入研究了卫星信号前向散射雷达在无人机探测领域的潜在应用。首先,本文详细分析了卫星信号前向散射雷达的几何结构,介绍了前向散射雷达信号处理流程,构建了基于目标水平基线距离的雷达评估模型,仿真了不同目标飞行高度下雷达可探测的最大水平基线距离,仿真结果表明:无人机飞行高度对前向散射探测距离的影响较小,当无人机飞行高度为100 m时,雷达探测的最大水平基线距离为77.2 m;同时分析了卫星运动与天线波束对无人机目标时频特征的影响,分析结果表明,低轨卫星运动对时频特征影响较小;当天线波束过于狭窄时,时频响应由“V”形图像变为“竖条”图像。随后,针对低轨卫星高速运动的特点设计了一套低轨卫星信号接收系统,开展了系统测试实验,测试实验结果表明所设计系统能够稳定、实时地接收低轨卫星信号。最后,利用所设计的接收系统,开展了低轨卫星前向散射雷达无人机探测实验,获得了无人机穿越基线时的前向散射时频特征,实验结果与仿真结果相吻合,证明了理论分析的正确性以及所提体制探测无人机目标的可行性。

摘要：网络仿真是卫星互联网在滚动建设过程中新技术验证与安全技术评估的重要支撑。针对卫星互联网高度时变特点,设计了基于云平台的动态仿真体系架构。基于该架构,针对卫星链路参数的时变问题,提出卫星链路分布式仿真算法,提升了链路动态仿真的同步精度;针对卫星运动过程中的拓扑时变问题,提出基于时间片的实时拓扑仿真算法,实现了仿真拓扑的实时准确变化;针对人在回路操作导致的拓扑变化问题,提出卫星链路动态仿真控制技术,实现了仿真拓扑的实时重构。实验表明:相对于传统方法,链路动态仿真同步精度提升了96%;对卫星断链导致的拓扑变化场景,可以实现拓扑的实时准确变化;对人在回路操作导致的拓扑变化场景,能完成仿真拓扑的实时重构。

摘要：当前,星链巨型星座受到国际航天业内广泛关注。由于其运营方SpaceX公司的商业性质以及星链卫星潜在军事用途,涉及星链卫星技术细节的资料比较匮乏。为减小星链卫星星座运行过程中对国际有关行业的不良影响,SpaceX公司定期公开全部在轨星链卫星的精密星历。这为研究星链控制策略及其运行规律提供了难得的一手资料。本文尝试分析SpaceX公司发布星历的精度,利用星链卫星的精密星历分析星链卫星工作轨道维持段的站位保持策略和卫星自动碰撞规避策略,为巨型星座卫星设计和管控提供一定参考。

摘要：Starlink星座计划是目前全球最具前瞻性和影响力的低轨宽带卫星互联网星座。随着Starlink星座部署规模扩大,其高频次的发射及批量卫星部署,多样化卫星宽带服务提供,全球终端用户的快速增长,以及对军事应用的潜在支持和增强能力等应用潜力逐步显现。首先分析Starlink的在轨运行现状,并将其互联网服务与其他卫星宽带服务提供商进行对比;然后重点研究Starlink星间激光链路的应用特点及技术挑战,探讨Starlink的军事应用现状及演化趋势;最后总结Starlink的综合应用优势及面临的技术挑战,为我国卫星网络设计提供依据。总体而言,巨型LEO星座的建设及其应用不仅是卫星平台的实现,还涉及卫星设计及工业化生产、发射能力支持、星座的运维、卫星组网、地面站配套等一系列的工业链能力集成。

摘要：SpaceX公司的Starlink系统是目前设计规模最大、发展最快的卫星网络系统,系统建成后,将能向民用和军用领域提供全球范围的高速宽带网络服务。介绍了该系统的轨道信息、工作频率、波束覆盖、星座协同、用户终端与网关地球站及抗干扰策略,从中可以看出其系统的技术先进性,也为今后对Starlink系统的进一步研究打下基础。