卫星导航系统功率增强子星座优化设计与性能分析

卫星功率增强技术是提高区域导航信号抗干扰性能的一种有效措施,在卫星导航全星座中优选出卫星数量少、服务性能优的功率增强子星座,是新一代卫星导航系统建设迫切需要解决的问题。因此提出基于卫星数最少准则的功率增强子星座优化设计方法,详细介绍设计流程、数学模型及最优解搜索策略;定义了可用性水平、精度水平和覆盖范围等指标评估功率增强子星座性能;以GPS为例,分别针对覆盖点目标和区域目标两种应用背景进行功率增强子星座优化设计及性能评估。分析结果表明:全球范围内任意目标点进行功率增强需要12～17颗卫星;实现对我国沿海地区的连续覆盖需要18颗功率增强卫星;覆盖整个亚太地区则需要全星座24颗卫星都具备功率增强能力,这样才能满足其连续性和精度要求,此时最优功率增强子星座的服务范围可扩充至全球区域。     

小卫星商业搭载发射的任务组织管理

<正>随着微电子技术的迅猛发展,小卫星市场发展势头迅猛,其结构简单、功能集中,多为星座组网工作模式,发射需求不断增多。自2013年起,在国际商业发射市场上,小卫星占卫星总数的50%以上。目前卫星的发射主要有两种方式,一种是专属发射,所谓"包车"方式,即买下一发火箭完成发射;一种是搭载发射,类似于"搭车",只占用火箭部分运载能力,现有小卫星的发射多采用搭载发射方式。随着商业航天市场的逐渐开     

全球卫星导航系统发展现状与特点分析

正2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射任务取得圆满成功,标志着北斗三号全球星座部署全面完成,北斗卫星导航系统正式拥有全天时、全天候、全球覆盖的服务能力。北斗卫星导航系统成为继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后世界第三个全球定位导航系统,得到了全球的广泛关注。为此,本文将系统梳理全球卫星导航系统的发展现状,分析北斗卫星导航系统相比其他卫星导     

北京国电高科技有限公司

<正>北京国电高科科技有限公司作为国内卫星物联网星座行业的领军企业,拥有低轨卫星物联网星座通信频率许可和工信部颁发的第二类增值电信业务许可,正在建设运营我国首个卫星物联网星座"天启星座",该星座计由38颗的低轨卫星组成,计划于2020年年底前部署完成并运营,目前已经3星在轨组网运营,初步形成天地一体综合信息服务能力,为全球物联网用户提供卫星数据服务,实现"空天地海一体"的卫星物联网生态系统,广泛应用于应急通信救     

地月转移轨道的天基测向初轨确定研究

研究了利用天基测向数据对地月转移轨道的初轨确定。天基平台分别考虑采用单颗卫星和星座卫星,研究了观测数据的噪声平滑,分析了观测弧段长度和观测几何对两种平台的定轨精度的影响,基于数值分析结果,研究了初定轨中系统差的消除。研究结果表明,星座双星同步定轨比较适用于地月转移轨道的天基测向初定轨。     

电子侦察卫星多星侦察覆盖区域及仿真分析

针对单颗电子侦察卫星侦察覆盖范围有限的弱点,利用多颗电子侦察卫星组成卫星环、卫星星座进行侦察。建立了电子侦察卫星环对地侦察覆盖区域计算模型,对卫星环形成的覆盖带宽度和侦察盲区面积进行了计算。构建了电子侦察卫星星座对地侦察覆盖区域计算模型,讨论了相邻卫星环盲区半径与盲区中心距之间的关系对卫星星座对地侦察覆盖区域的影响。最后对卫星环侦察覆盖区域与卫星星座盲区随轨道高度、侦察天线波束角以及轨道倾角的变化关系进行了仿真分析。     

发挥航天技术的带动作用

在发挥航天技术及其产业在国民经济中的带动作用方面,航天科技集团在今后10年的目标是:——建立长期稳定运行的卫星对地观测体系。以气象卫星系列、资源卫星系列、海洋卫星系列和环境与灾害监测小卫星群组成长期稳定运行的卫星对地观测体系,实现对中国及周边地区甚至全球的陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。——建立自主经营的卫星广播通信系统。积极支持商用广播通信卫星的发展,开发长寿命、高可靠的大容量地球静止轨道通信卫星和电视直播卫星,初步建成中国卫星通信产业。——建立自主的卫星导航定位系统,初步建成中国的卫星导…     

星座卫星移动通信系统最新发展及启示

星座卫星移动通信系统是未来卫星通信应用的主要发展方向,凭借卫星固有优势和新技术优势的融合,星座卫星移动通信系统受到了国内外的高度重视和关注。本文从国外和国内两个方面分析了同步轨道和低轨道两类星座卫星移动通信系统的最新发展现状,重点介绍了国外的Inmarsat系统、Starlink系统和国内"天通一号""鸿雁""虹云"系统。结合星座卫星移动通信的应用特点,分析得出低轨道、军民两用、智能通信、低成本及高质量通信是卫星移动通信系统的发展趋势。星座卫星移动通信系统具有巨大的商业通信和军事应用价值,我国必须充分利用长期积累的航空航天和卫星通信技术经验,合理规划利用太空资源,加强星座卫星移动通信系统建设,依托卫星移动通信系统构建"天地一体化"网络,推动信息化建设。     

军情动态

美国轨道科学公司将为台湾建造卫星星座 美国《防务系统日刊》 ３月 １９日报道,台湾“空间规划局”已选定美国轨道科学公司为其研制“中华星-３”卫星星座。该星座将由６颗微型遥感卫星组成,用于收集大气数据,进行天气预报及电离层与微重力等方面研究。设计寿命为５年,计划２００５年初发射。星座部署后,每天可提供２５００多项关键的大气测量数据,有助于提高天气预报和气候研究水平。这些卫星的运行将由台湾的—个控制中心负责,获得的数据传输到美国科罗拉多州博尔德进行分析存档,并实时地提供给国际科学组织使用。为此,美国轨道…     

测控站布局对区域卫星导航系统的影响

建立区域卫星导航系统的测控网是卫星导航系统要解决的关键问题之一。讨论国内测控站的布设问题,采用网格计算方法分析国内测控站对导航星座的可观测性。引入位置精度衰减因子PDOP和定轨中的法矩阵条件数,分析测控网对导航星座的观测几何结构强度以及测站位置分布对轨道确定精度的影响,仿真结果表明,利用我国有限的国土跨度和航天测控资源可以确保对导航卫星的测控任务的完成。对在国外布设测控站进行讨论和仿真,结果说明位于国外的测控站(如可在澳大利亚的珀斯设站)的加入能明显改善观测的几何结构强度、提高导航卫星的轨道精度。     

明眸善睐的“快鸟”

2001年12月19日,数字地球(DigitalGlobe)公司公布了由全球分辨率最高的“快鸟”商业成像卫星拍摄的一组照片,其中包括南极洲、曼谷、华盛顿等。这些照片显示出的丰富细节超过目前所有的商业成像卫星。“快鸟”卫星由贝尔航天技术公司制造,2001年10月18日由“德尔塔-2”运载火箭从美国范登堡空军基地发射升空,运行在在高度450千米、倾角98°的太阳同步轨道。该卫星最高分辨率达到0.61米,是目前在轨商业遥感卫星中分辨率最高的。     

军事与装备动态

美国轨道科学公司将为台湾研制卫星星座台湾“空间规划局”已选定美国轨道科学公司为其研制“中华星-3”卫星星座。该星座将由6颗微型遥感卫星组成,据称用于收集大气数据,进行天气预报及电离与微重力等方面研究。设计寿命为5年,计划2005年初发射。星座部署后,每天可提供2500多项关键的大气测量数据,有助于提高天气     

建设商业化高分辨率遥感卫星系统 推动军民深度融合

<正>背景高分辨率遥感卫星系统已经应用在国家安全、经济建设和大众民生的诸多领域,拥有巨大市场价值。据美国《LBX Journal(位置服务杂志)》估算[1],全球高分辨率对地观测数据的年商业价值(包括国防和政府用户)超过300亿美元(约合2000亿元人民币)。建设商业化高分辨率遥感卫星系统,可实现对全球目标的实时(准实时)监测,军民应用前景十分广阔,已成为全球卫星遥感市场关注的热点。     

利用星间伪距观测进行编队星座相对状态测量

以三星编队星座为例 ,讨论利用高精度的星间伪距观测进行星间相对位置、姿态和时间参数确定的一些问题 ,包括 :坐标系、独立参数的选取和观测方程的建立 ,星座状态的转换 ,天线的安装和指向等 ,并针对一个对地观测的星座进行了仿真和分析     

美国成像侦察卫星发展趋势

作为全球唯一的超级大国,美国在空间观测方面具有勿庸置疑的优势。介绍了美国现有成像侦察卫星的构成、作用和发展现状,指出了美军开始注重利用商业遥感图像的新趋势,并且详细介绍了当前美国成像卫星软件的商业开发以及美国未来天基雷达计划的发展。     

GPS和类GPS测距技术联合用于双星编队星座的状态确定

编队卫星状态的高精度确定是编队星座功能实现的重要基础。针对对地观测的双星编队星座的状态确定问题,为了提高状态确定的精度,在GPS技术的基础上,引入了类GPS测距技术,建立了联合GPS和类GPS测距技术进行状态整体确定的两种数学模型,并讨论了GPS星间单差模糊度和类GPS星内单差模糊度的同时初始化方法,最后进行了数值仿真。仿真结果显示,类GPS观测值尤其是类GPS星内载波单差观测值的引入,明显提高了双星编队星座的状态确定精度,其中绝对姿态角的精度达到rad,相对位置的精度达到m,相对钟差的精度达到s。仿真证明方法正确有效,模型二更优于模型一。     

我国民营航天企业承接第一笔国际商业火箭发射订单

<正>日前,北京蓝箭空间科技有限公司与丹麦Gomspace公司签订火箭发射服务协议。这是国内民营商业航天企业承接的第一笔国际市场商业火箭发射服务的订单。按照协议约定,北京蓝箭将于2018年使用LandSpace-1运载火箭发射GomSpace的立方体卫星群。     

地球静止轨道粗定位的北斗系统接收机快速定位方法

传统全球导航卫星系统信号发射时间的整毫秒恢复算法,在接收机概略位置未知时存在计算量剧增而无法应用的问题。利用北斗系统混合星座中GEO卫星电文速率高的这一特点,提出一种基于GEO粗定位的北斗接收机快速定位的方法。在接收机概略位置完全未知的情况下,使用已获取完整信号发射时刻的纯GEO星座进行粗定位,根据解算获得的概略位置对非GEO卫星发射时刻毫秒整数时间进行恢复,利用所有可见卫星进行精确定位。使用国际全球连续监测评估系统测站观测伪距对算法进行验证,国内测站可100%实现伪距恢复,完成快速定位。仿真遍历中国区域用户,在仿真伪距增加均值为0,标准差为6m噪声,截止仰角为0°时,中国附近区域实现快速定位概率均大于98.68%,其中约80%的中国附近区域可以100%实现卫星信号传输时间恢复并完成快速定位。     

LAAS处理算法及其完善性仿真研究

为了满足民用航空用户在精密进场与着陆中的应用需求,美国联邦航空管理局设计了GPS局域增强系统(Local Area Augmention System,LAAS).LAAS地面站设备采用3-4个安装在机场固定已知点的高性能GPS接收机,观测所有可见卫星,并将这些观测数据同时发送给处理单元,处理单元将码相位测量的伪距数据进行载波相位平滑,同时使用差分技术获得每颗可用卫星的误差修正值,并进行完善性监测,最后利用甚高频(VHF)广播这些修正数据.当某颗卫星出现故障后,整个系统的可用性发生改变.通过仿真研究可以得到当可见卫星数量在6颗或6颗以上时,减少一个卫星对完善性影响不大,甚至会变好,在可见卫星为5颗的时候较少一个完善性的可用性降低.并且完善性还和卫星的几何分布有关.     

GEO对潜地弹道导弹探测能力与突防策略研究北大核心

天基红外系统(SBIRS)是美国部署的新型天基红外预警系统,分析了该系统中GEO的覆盖范围及探测能力,研究了卫星观测角和大气透过率2个主要因素对卫星探测能力的影响,计算了GEO覆盖下不同大气透过率对潜地弹道导弹探测能力的影响,并对GEO及其星座的探测能力进行了分析,提出了潜地弹道导弹变时域和变海域发射的突防策略。