异构预警卫星星座设计与分析

针对北半球预警卫星的应用背景和设计要求,结合椭圆轨道的覆盖特点,提出了一种由中椭圆轨道卫星和赤道圆轨道卫星组成的异构预警卫星星座设计方案,并对该预警星座的预警性能进行了仿真分析。仿真结果表明,这种异构星座构形具有很好的区域覆盖性能。     

一种有效的中椭圆轨道卫星星座设计与分析

利用椭圆轨道远地点特性和对地覆盖性能曲线，提出了一种纬度带连续覆盖中椭圆轨道卫星星座设计方法，并设计了一个覆盖我国所在纬度区域的具有三链路的中椭圆轨道卫星星座。通过仿真分析发现，中椭圆轨道星座具有覆盖率高、覆盖重数多等特点，在未来军事通信、导航、预警等领域具有广阔的应用前景。     

纬度带连续单重覆盖星座快速设计方法与实现

首先,介绍了经典的纬度带连续覆盖星座设计方法,并分析了其局限性;然后,针对纬度带的连续单重覆盖问题,基于卫星环"覆盖带"的几何特性,提出了一种简便快捷的纬度带连续单重覆盖星座设计方法,并给出了实现步骤;最后,通过数字仿真,将设计结果与Rider倾斜圆轨道地带覆盖星座设计结果进行了比较。     

区域性覆盖椭圆轨道卫星通信系统星座设计

由于运行于椭圆轨道上的卫星在其远地点附近有较长的停留时间,如果选择轨道远地点位于覆盖区域上空,则采用椭贺轨道卫星星座以进行区域性覆盖以取得很好的覆盖效果。基于这一设计思想,想出了一种覆盖中国区域的椭圆轨道卫星星座的设计方法,利用覆盖区域的外接圆设计参数,通过分析和计算给茁了一组轨道周期为６h的椭圆轨道卫星星座参数。同时 针对该星座对中国主要城市的覆盖特性的分析证明了该椭圆轨道卫星星座的覆盖效果优良。     

面向区域导航增强的低轨卫星星座设计

部署低轨导航卫星是对现有卫星导航系统的有效补充,是实现导航增强的重要途径。研究了低轨卫星的星座设计问题,面向区域导航增强的应用需求,采用基于椭圆轨道的星座设计方案,利用卫星在椭圆轨道远地点运动速度慢、覆盖区域大、相对地面滞留时间长等特点,提升其对局部区域的覆盖能力。此外,在Flower星座框架下优化每颗卫星的轨道参数,确保其星下点轨迹重复经过重点区域的中心,延长卫星相对于给定区域的过顶时间。有效改善了过顶时间、覆盖重数、空间几何分布等影响导航性能的关键指标。在以北斗3号系统为导航增强对象的仿真对比中发现,在低轨卫星数量相同的条件下,该文的卫星星座设计方案具有更好的导航增强性能。     

对地观测小卫星星座设计及区域覆盖性能分析

研究了对地观测任务的轨道选择与星座设计的基本方法,并根据特定的观测区域,建立了仿真模型,并使用了注册评估版STK卫星工具箱软件对该模型进行了仿真演示与计算,最后分析了设计的星座对目标区域的覆盖特性。结果表明,在使用少量的轨道平面和卫星数目的情况下,文中设计的星座对目标区域仍然具有良好的覆盖性能。     

美国GEO预警卫星覆盖性能分析

鉴于导弹预警卫星是导弹防御系统的重要组成部分和战略预警的有效手段,分析了美国面临的弹道导弹威胁态势和地球静止轨道(GEO)预警卫星的发展历程,利用卫星工具包(STK)软件对美国不同时期国防支援计划(DSP)星座的变化和覆盖性能进行了仿真分析,总结了美国DSP星座部署策略.在此基础上,根据我国实际情况,提出了我国发展GEO预警卫星星座的对策与建议.     

移动卫星通信系统低椭圆轨道星座设计

讨论低椭圆轨道移动卫星通信系统的星座设计问题，提出了星座中各卫星高度不断变化时，卫星群相位的优化设计方法。本文设计的覆盖我国的低椭圆轨道系统星座有二个方案：第一个方案是由１２颗低椭圆轨道卫星（远地点为２９０６ｋｍ而近地点为４２７ｋｍ）组成；第二个方案为弥补系统对低纬度地区覆盖率低的缺陷，而增加四颗赤道平面中轨道卫星，提供对我国的连续覆盖。     

同地迹八颗IGSO卫星区域导航星座分析

设计了由八颗倾斜圆轨道地球同步(IGSO)卫星组成的导航星座.仿真分析表明:该星座具有只需维持覆盖区域不变,无需进行队形保持的优点.对我国绝大部分地区定位精度在20 m以内,北部、西部偏远地区不超过50 m;导航性能优于八颗非同地迹ISGO卫星星座.对亚太地区多重覆盖能力远高于四颗近圆地迹轨道星座;与大椭圆轨道相比,具有卫星轨道保持消耗燃料少,用户终端技术要求低等优点.     

区域性中低轨卫星移动通信系统星座设计

探讨了非静止轨道区域性覆盖卫星移动通信系统星座设计方法。针对我国区域性覆盖,理论研究、计算和总结了各种中低轨星座设计方法的结果,包括全球覆盖星座、地带性覆盖星座、极圆轨道区域性覆盖星座、倾斜圆轨道区域性覆盖星座,同时提出了我国赤道、椭圆轨道星座设计。综合比较和仿真分析,赤道轨道地带性覆盖星座（总卫星数为５颗）、段斜圆轨道区域覆盖星座（总卫星数为８颗）可作为我国区域性覆盖、非静止轨道卫星移动通信系统     

LEO/MEO星座组网设计与分析

具有星际链路的低轨(LEO)和中轨(MEO)星座组网,对构建卫星信息传送网络至关重要。该文建立了一种具有星际链路的LEO/MEO双层星座模型,对MEO、LEO星座组网进行分析,设计了卫星信息传送网络LEO/MEO星座组网仿真系统。通过STK仿真,得到LEO/MEO双层星座组网的卫星星座结构、星际和星地链路通断时间、链路传输时延等数据,分析得出具有LEO/MEO双层星座组网的卫星信息传送网络拓扑结构变化数据,并应用到卫星信息传送网络的构建中,为卫星信息传送网络综合性能的评价提供支持。     

覆盖特定区域的中轨卫星移动通信系统常规星座优化设计

通过综合分析卫星移动通信系统星座设计方法 ,结合具体问题 (覆盖东径 75～ 10 5° ,北纬 3～ 5 4°区域 ) ,分别根据区域性覆盖、地带性覆盖和全球性覆盖星座设计思想 ,利用圆极轨道和倾斜圆轨道进行了分析与设计 ,从中得出覆盖指定区域的中轨道全天候持续覆盖常规卫星星座的优化设计结果 ,并证明了考虑轨道间卫星相位关系的地带性星座设计方法的优越性     

基于小波变换和灰色关联度的航迹关联算法

超视距雷达和红外预警卫星能对弹道导弹助推段进行探测跟踪,因此两者的情报可以相互关联印证,从而提高情报质量。针对超视距雷达和红外预警卫星的航迹关联问题,提出了一种基于小波变换的灰色关联度的航迹关联方法。该算法将超视距雷达和红外预警卫星的方位角信息序列通过小波变换进行去噪,得到方位角航迹的整体走势,然后对走势相同的方位角航迹建立灰色关联矩阵,并根据该矩阵按照一定的规则进行航迹相关判定。仿真结果表明,相对灰色关联度的关联算法,该算法的正确关联率提高了约8%。     

一种确定性星座对地覆盖计算方法

为提高星地覆盖计算精度和效率,研究了星座对地覆盖问题.首先,分析了星座对地覆盖几何特性,着重研究了基于Delaunay三角网和Voronoi图的星座空间几何构形划分方法;其次,通过定义卫星的所属覆盖区域,将星座对地覆盖问题简化为单星覆盖问题.并在此基础上提出了星座对任意类型地面目标覆盖能力的精确、快速计算方法;最后,比较不同覆盖目标下,所提出的方法和经典的网格点划分方法的计算精度和计算效率.实验结果表明,所提出方法具有正确性和高效性,且该方法可以有效应用于卫星星座优化设计和性能分析中.     

New Regional Satellite Scheme Positioning Constellation Discussion

The characteristics of present “Beidou” satellite positioning system are analyzed. In order to perfect our country regional satellite positioning system, the idea of “Beidou” geosychronous earth orbit （GEO） satellites combined with some middle earth orbit （MEO） satellites constellation is put forward. The details of general satellite constellation optimized method are described, using this method the multiple positioning constellation design results are gained. And those results belong to two type of sehems, one is 2 GEO plus some MEO satellites and the other is 3 GEO plus some MEO satellites. Through simulation and comparison, among those multiple design results, final optimized regional positioning constellation is given. In order to check the chosen constellation cover performance, the position dilution of preeision（PDOP） is calculated, and with ,satellite constellation simulation software Satlab many coverage performances of the chosen constellation substellar point track, elevation, azimuth and visible satellites number changing situation are also simulated.     

New Regional Satellite Positioning Constellation Scheme Discussion

The characteristics of present “Beidou” satellite positioning system are analyzed. In order to perfect our country regional satellite positioning system, the idea of “Beidou” geosychronous earth orbit (GEO) satellites combined with some middle earth orbit (MEO) satellites constellation is put forward. The details of general satellite constellation optimized method are described, using this method the multiple positioning constellation design results are gained. And those results belong to two type of schems, one is 2 GEO plus some MEO satellites and the other is 3 GEO plus some MEO satellites. Through simulation and comparison, among those multiple design results, final optimized regional positioning constellation is given. In order to check the chosen constellation cover performance, the position dilution of precision(PDOP) is calculated, and with satellite constellation simulation software Satlab many coverage performances of the chosen constellation substellar point track, elevation, azimuth and visible satellites number changing situation are also simulated.     

一种重路由策略在低轨QoS卫星网络中的应用

提出在低轨(LEO)服务质量(QoS)卫星网络中使用重路由策略容纳尽可能多的QoS业务。重路由是为接受新的传输请求,选择一个已经被网络接受的数据流并用其他的路径替代该数据流的路径,且不这样做,就无法接受这个新请求。计算机仿真验证了重路由策略应用在LEO QoS卫星网络中的可行性。结果表明,重路由策略能够有效地提高网络资源利用率,但同时也增大了数据流的连接切换频率。为了解决这个问题,结合LEO星座的网络拓扑特点提出了一种新方法选择数据流进行重路由,仿真结果表明,该选取方法改善了数据流的连接切换频率性能。