地球静止轨道卫星

摘要： 本文主要统计分析了全球以及我国搭载了Ka频段的静止轨道卫星的使用情况分析,并以深圳为监测点,对深圳上空可视弧范围内搭载了Ka频段静止轨道卫星的监测情况进行分析,对掌握当前搭载Ka频段静止轨道卫星的使用情况和未来发展趋势具有参考价值。

摘要： 2022年8月4日,美国第6颗“天基红外系统”(SBIRS)地球静止轨道卫星搭乘“宇宙神-5”运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角航天中心发射升空。该卫星是“天基红外系统”最后一颗入轨卫星,轨道高度约为35400千米,由洛·马公司制造。此次发射也标志着美国“天基红外系统”已正式部署完毕。

摘要： 为了进一步提高共位地球静止轨道(GEO)卫星实时监测的精度,提出1种GEO卫星轨道确定方法:利用L型正交双基线Ku频段连续干涉测量(CEI)测量系统进行干涉测量;利用双行轨道根数(TLE)作为先验轨道信息,确定整周模糊度,采用批处理算法获得GEO卫星的精密轨道.实验结果表明:Ku频段受对流层影响显著,冬季大气较夏季更稳定,信号空间传输路径中的对流层误差基本可以抵消,使得观测数据质量明显好于夏季;夏季的晚间数据质量好于白天;冬季和夏季的内符合精度差别较小,而冬季的外符合精度明显高于夏季;外符合精度变化规律一致,且存在明显的趋势项,表明夏季和冬季观测数据都存在一定的系统误差.

摘要： 他站在那里,仰望着天空——蔚蓝色的苍穹明净如水,广阔无垠。一轮弯月银光淡柔,几颗星星若隐若现。60多年来,他主持以我国第一颗人造地球卫星东方红一号为代表的45颗卫星的研制和发射,主持我国月球探测、北斗导航重大航天工程的研制工作,为我国突破人造卫星技术、卫星遥感技术、地球静止轨道卫星发射和定点技术、导航卫星组网技术和深空探测技术做出了重大贡献。他是我国人造卫星技术、深空探测技术和卫星导航技术的开创者之一。

摘要： 卫星通信网络系统将成为未来全球网络的重要组成部分.现代卫星制造技术、发射技术和网络技术促使大规模低轨星座通信网络成为现实.探讨了未来大规模低轨星座卫星通信网的研究和发展,包括卫星服务和应用、卫星通信的演进与技术挑战、用户对服务质量(QoS)的要求、5G标准用例、5G部署场景.最后展望了基于大规模低轨星座卫星通信网络在未来6G发展中的作用.

摘要： 2020年6月23日上午,“北斗三号”最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心顺利升空,补齐了北斗系统的最后一块拼图。至此,北斗全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。北斗系统的组成结构我国的北斗系统上天入地,由空间段、地面段和用户段三个部分组成。空间段是我们常听到的导航卫星,根据职能的不同,导航卫星大家族又可以细分为三个小家庭:分别是地球静止轨道卫星“吉星”(GEO)、倾斜地球同步轨道卫星“爱星”(IGSO)和中圆地球轨道卫星“萌星”(MEO)。

摘要： 北斗三号全球卫星导航系统于2020年6月23日和7月31日分别完成全球星座部署和正式开通服务公告,这标志着北斗从无到有、从有到优、从区域到全球的“三步走”发展战略圆满完成.北斗三号全球卫星导航系统空间段由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星共30颗卫星组成,具备导航定位和通信数传两大功能,可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务,全球范围定位精度优于10 m、测速精度优于0.2 m/s、授时精度优于20 ns、服务可用性优于99%,亚太地区性能更优.

摘要： 为提高连接端站干涉(connected-element interferometry,CEI)测量对地球静止卫星轨道(geostation-ary satellite orbit,GEO)空间角位置的测量精度,通常采用射电源标校消除大部分公共误差,但需要在测站配置大口径高增益天线以接收射电源的微弱信号.针对该问题,以北斗导航卫星为标校源,仅利用测站现有天线即可实现高精度CEI测量.利用喀什测控站相距20 km的两套天线设备对天链GEO卫星开展CEI测量.经北斗卫星校准后,时延测量精度可达0.03 ns.定轨结果表明,7 h的时延和单站测距数据联合定轨位置精度可达37 m,预报12 h位置偏差约为78 m.与3 000 km范围分布的多站测距系统24 h弧段定轨精度相当,验证了该技术用于GEO卫星高精度测定轨和机动后轨道恢复的可行性.

摘要： 分析基于北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation System,BDS)的低轨卫星编队相对轨道确定问题,但由于缺乏实测数据,通过仿真实验展开研究.结果表明,500 km空域平均可视BDS卫星数约为9.7,由于地球静止轨道(GeoStationary earth Orbit,GEO)卫星和倾斜地球同步轨道(Inclined GeoSynchronous earth Orbit,IGSO)卫星的存在,亚太地区的可视BDS卫星数明显偏多.仅考虑观测噪声的影响时,基于BDS的相对定轨精度可达0.74 mm,加入星历误差的影响,对近距离编队系统的相对定轨而言,GEO卫星数米的星历误差可以忽略,但当星间距离增大到约200 km时,GEO卫星单差后的星历误差可达厘米量级,GEO+IGSO+中圆地球轨道(Medium Earth Orbit,MEO)卫星和IGSO+MEO卫星求解的相对轨道精度分别为1.09 mm和0.96 mm,GEO卫星的加入使得精度下降了13.54％.在其余误差得到有效处理后,BDS的相对定轨精度可达亚毫米量级,且无明显区域差异,GEO卫星和IGSO卫星能提高近距离编队系统的全球相对定轨精度,未来BDS将广泛应用于低轨卫星编队相对轨道确定.

摘要： 地球静止轨道(GEO)卫星由于独特的高轨和静地特性,在通信、气象、侦察、导航定位、授时、跟踪与数据中继以及科学研究等方面发挥着越来越重要的作用,地球静止轨道卫星的自主定轨技术已经成为我国迫切需要发展的航天新技术之一.针对利用星地观测数据对GEO卫星实现定轨存在观测几何差的问题,本文提出了一种基于优化PDOP值星间链路的GEO卫星自主定轨方法.首先,基于建立的仿真场景分析了MEO卫星与GEO卫星所建链路的PDOP值的变化趋势;然后,以PDOP值为评价指标进行了链路择优,得到了一组较优的建链方案;最后,设计了基于扩展卡尔曼滤波的GEO自主定轨算法,分析了上述建链方案在不同噪声条件下的定轨性能.结果表明:仿真计算7天,考虑观测随机噪声误差和GEO轨道初始位置误差时,利用星间链路观测数据对GEO进行定轨解算的定轨精度比利用星地链路观测数据进行定轨解算的精度提高了3倍;作为基准的MEO卫星引入R(径向)、T(横向)和N(轨道面正法向)三个方向误差幅度分别为1m、5m、5m时,GEO卫星x、y、z三个方向上的定轨精度均在4m以内.

摘要： 在未来的航天活动中,在轨道资源非常有限的地球静止轨道区域,利用天基空间目标监视系统对其进行观测是十分有必要的,并将扮演越来越重要的角色.所以首先要充分研究地球静止轨道区域的轨道演化特征,依据该特征制定相关的观测任务可以实现天基监视卫星利用效率的最大化.本文以失效的地球静止轨道卫星为研究对象,分析了其在日月引力摄动、地球非球形摄动力作用下轨道的演化规律,提出了GEO目标包络面的概念,发现并解释了GEO.目标的正弦波动特性.这种特性的发现为制定更加合理和有效的同步带目标观测方案打下了理论基础,可以进一步提高天基目标观测卫星的使用效率.

摘要： 与GPS不同,北斗系统的空间星座由GEO、IGSO和MEO三类不同卫星混搭组成,故研究不同北斗卫星组合特别是GEO卫星对北斗定位精度的影响就显得尤为必要和重要.本文通过分析不同GEO卫星组合定位的PDOP值,并考虑观测点的不同纬度、GEO卫星围绕赤道的摆动、二维定位、具有相同观测方向的卫星等多种因素,得到增加包括GEO在内的定位卫星数目总能降低PDOP值等重要结论.

摘要： 与GPS不同,北斗系统的空间星座由GEO、IGSO和MEO三类不同卫星混搭组成,故研究不同北斗卫星组合特别是GEO卫星对北斗定位精度的影响就显得尤为必要和重要.本文通过分析不同GEO卫星组合定位的PDOP值,并考虑观测点的不同纬度、GEO卫星围绕赤道的摆动、二维定位、具有相同观测方向的卫星等多种因素,得到增加包括GEO在内的定位卫星数目总能降低PDOP值等重要结论.

摘要： 与GPS不同,北斗系统的空间星座由GEO、IGSO和MEO三类不同卫星混搭组成,故研究不同北斗卫星组合特别是GEO卫星对北斗定位精度的影响就显得尤为必要和重要.本文通过分析不同GEO卫星组合定位的PDOP值,并考虑观测点的不同纬度、GEO卫星围绕赤道的摆动、二维定位、具有相同观测方向的卫星等多种因素,得到增加包括GEO在内的定位卫星数目总能降低PDOP值等重要结论.

摘要： 与GPS不同,北斗系统的空间星座由GEO、IGSO和MEO三类不同卫星混搭组成,故研究不同北斗卫星组合特别是GEO卫星对北斗定位精度的影响就显得尤为必要和重要.本文通过分析不同GEO卫星组合定位的PDOP值,并考虑观测点的不同纬度、GEO卫星围绕赤道的摆动、二维定位、具有相同观测方向的卫星等多种因素,得到增加包括GEO在内的定位卫星数目总能降低PDOP值等重要结论.

摘要： 地球静止轨道(GEO)卫星发射过程的最终段要求将卫星控制到GEO轨道上预定的地理经度位置,该问题称为GEO卫星定点入轨问题.本文针对连续小推力GEO卫星定点入轨最优控制问题进行了研究,给出了一套综合差分进化算法(DE)、混合法及参数延拓的最优转移时间控制策略.首先,仅考虑轨道面偏差和地理经度偏差,通过特定形式的推力假设及解析近似,快速给出J2摄动模型下、初始偏差轨道为偏心率等于0的地球同步轨道(GSO)的定点入轨转移时间估计;然后,针对同一问题,利用差分进化算法(DE)与混合法进行求解,得到时间最优的小推力控制;接着,考虑初始轨道形状偏差,延拓轨道偏心率和半长轴,得到J2摄动模型下、从给定初始偏差轨道开始的GEO卫星最短时间定点入轨控制律;最后在动力学模型中加入日月引力摄动项,利用序列二次规划(SQP)算法优化得到含主要空间摄动力影响作用的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制,以此近似高精度全摄动模型下的最短转移时间控制.该策略避免了参数初值的随机人为猜测,算法鲁棒性好,适用于求解任意初始轨道偏差的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制问题,所得结果经STK(Satellite Tool Kit)高精度仿真验证满足末端入轨精度要求,可为真实环境下GEO卫星定点入轨任务设计提供参考.

摘要： 地球静止轨道(GEO)卫星发射过程的最终段要求将卫星控制到GEO轨道上预定的地理经度位置,该问题称为GEO卫星定点入轨问题.本文针对连续小推力GEO卫星定点入轨最优控制问题进行了研究,给出了一套综合差分进化算法(DE)、混合法及参数延拓的最优转移时间控制策略.首先,仅考虑轨道面偏差和地理经度偏差,通过特定形式的推力假设及解析近似,快速给出J2摄动模型下、初始偏差轨道为偏心率等于0的地球同步轨道(GSO)的定点入轨转移时间估计;然后,针对同一问题,利用差分进化算法(DE)与混合法进行求解,得到时间最优的小推力控制;接着,考虑初始轨道形状偏差,延拓轨道偏心率和半长轴,得到J2摄动模型下、从给定初始偏差轨道开始的GEO卫星最短时间定点入轨控制律;最后在动力学模型中加入日月引力摄动项,利用序列二次规划(SQP)算法优化得到含主要空间摄动力影响作用的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制,以此近似高精度全摄动模型下的最短转移时间控制.该策略避免了参数初值的随机人为猜测,算法鲁棒性好,适用于求解任意初始轨道偏差的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制问题,所得结果经STK(Satellite Tool Kit)高精度仿真验证满足末端入轨精度要求,可为真实环境下GEO卫星定点入轨任务设计提供参考.

摘要： 地球静止轨道(GEO)卫星发射过程的最终段要求将卫星控制到GEO轨道上预定的地理经度位置,该问题称为GEO卫星定点入轨问题.本文针对连续小推力GEO卫星定点入轨最优控制问题进行了研究,给出了一套综合差分进化算法(DE)、混合法及参数延拓的最优转移时间控制策略.首先,仅考虑轨道面偏差和地理经度偏差,通过特定形式的推力假设及解析近似,快速给出J2摄动模型下、初始偏差轨道为偏心率等于0的地球同步轨道(GSO)的定点入轨转移时间估计;然后,针对同一问题,利用差分进化算法(DE)与混合法进行求解,得到时间最优的小推力控制;接着,考虑初始轨道形状偏差,延拓轨道偏心率和半长轴,得到J2摄动模型下、从给定初始偏差轨道开始的GEO卫星最短时间定点入轨控制律;最后在动力学模型中加入日月引力摄动项,利用序列二次规划(SQP)算法优化得到含主要空间摄动力影响作用的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制,以此近似高精度全摄动模型下的最短转移时间控制.该策略避免了参数初值的随机人为猜测,算法鲁棒性好,适用于求解任意初始轨道偏差的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制问题,所得结果经STK(Satellite Tool Kit)高精度仿真验证满足末端入轨精度要求,可为真实环境下GEO卫星定点入轨任务设计提供参考.

摘要： 地球静止轨道(GEO)卫星发射过程的最终段要求将卫星控制到GEO轨道上预定的地理经度位置,该问题称为GEO卫星定点入轨问题.本文针对连续小推力GEO卫星定点入轨最优控制问题进行了研究,给出了一套综合差分进化算法(DE)、混合法及参数延拓的最优转移时间控制策略.首先,仅考虑轨道面偏差和地理经度偏差,通过特定形式的推力假设及解析近似,快速给出J2摄动模型下、初始偏差轨道为偏心率等于0的地球同步轨道(GSO)的定点入轨转移时间估计;然后,针对同一问题,利用差分进化算法(DE)与混合法进行求解,得到时间最优的小推力控制;接着,考虑初始轨道形状偏差,延拓轨道偏心率和半长轴,得到J2摄动模型下、从给定初始偏差轨道开始的GEO卫星最短时间定点入轨控制律;最后在动力学模型中加入日月引力摄动项,利用序列二次规划(SQP)算法优化得到含主要空间摄动力影响作用的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制,以此近似高精度全摄动模型下的最短转移时间控制.该策略避免了参数初值的随机人为猜测,算法鲁棒性好,适用于求解任意初始轨道偏差的小推力GEO卫星最短时间定点入轨控制问题,所得结果经STK(Satellite Tool Kit)高精度仿真验证满足末端入轨精度要求,可为真实环境下GEO卫星定点入轨任务设计提供参考.

摘要： 本发明提供了一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，涉及移动通信中卫星通信系统的技术领域，包括：确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；根据静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，通过构造有效的空域隔离以规避对静止轨道卫星系统的有害干扰，实现同频共存，同时对卫星系统的整体覆盖性能影响较小。

摘要： 本发明公开了一种一种用于地球静止轨道通信卫星的离轨方法，适用于GEO通信卫星的离轨操作，特别地考虑了通信卫星的特点，提出了具有针对性的方法，满足了离轨操作的实际要求；根据离轨的轨道要求，提出了平均量机动和修正量机动相结合的方法，可操作性强，便于调整控制策略，确保在满足轨道高度要求的同时满足了偏心率要求；提出了巡航模式下推力器周期性相对喷气的方式消耗推进剂，效率高，对姿态的影响小；同时，本方法要求在卫星整个离轨控制过程中，避免上行测控对邻近GEO卫星的干扰，保证巡航可见测控时间。

摘要： 本发明公开了一种小推力控制在地球静止同步卫星轨道倾角保持中的应用，仿真流程包括输入初始卫星状态向量和预估的推力器工作时段、根据倾角控制目标和最优化目标、列写目标函数和约束函数、进行数值积分计算、根据参数优化方法求解最优推力器的工作时段、输出控后目标和输出最优控制向量，本发明科学合理，使用安全方便，本发明通过建立基于极小值原理、相平面控制和参数优化三种方法的倾角保持优化数学模型，进行适应性分析，并对参数优化方法进行仿真验证，仿真结果表明小推力控制策略满足轨道倾角保持要求，可在后续卫星管理中借鉴使用，通过仿真结果显示，采用小推力优化控制方法在地球同步静止卫星的倾角保持中是适用的。

摘要： 本发明提供了一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，涉及移动通信中卫星通信系统的技术领域，包括：确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；根据静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，通过构造有效的空域隔离以规避对静止轨道卫星系统的有害干扰，实现同频共存，同时对卫星系统的整体覆盖性能影响较小。

摘要： 本发明涉及一种非静止轨道卫星对静止轨道卫星干扰的分析方法，包括：根据对静止轨道卫星干扰最大的非静止轨道卫星位置确定非静止轨道卫星对静止轨道卫星地球站的下行链路等效功率通量密度；根据受到非静止轨道卫星干扰最大的静止轨道卫星位置确定非静止轨道卫星地球站对静止轨道卫星的上行链路等效功率通量密度。进一步确定非静止轨道卫星对静止轨道卫星的干扰程度，找到干扰程度最大位置对应的非静止轨道卫星。该方法能够将干扰程度与非静止轨道卫星系统的位置、波束配置、工作状态、卫星姿态等实时状态建立联系，便于给出干扰规避策略或验证非静止轨道卫星干扰规避策略的有效性。

摘要： 本发明提供了一种小型地球静止轨道卫星轨道转移方法及系统，包括：通过三个阶段将小型地球静止轨道卫星从地球转移轨道转移至地球静止轨道，具体包括：在第一阶段，变轨化学推力器点火，以快速提升轨道近地点高度至第一高度以上，且国内测控弧段不小于阈值测控弧段为控制目标执行变轨；在第二阶段，电推力器以所述轨道近地点高度调整至第二高度的同时，轨道倾角调整至阈值倾角、轨道偏心率调整至阈值偏心率为控制目标执行变轨；在第三阶段，姿控化学推力器点火，以进入目标轨位精度范围内为目标执行定点捕获。

摘要： 本发明涉及一种地球静止轨道卫星具有斜切遮光罩相机实时阳光规避方法，在轨每天能够自主进行中午、午夜阳光规避，且中午阳光规避的时间起点地面可控；同时本技术可以确保阳关规避前后，相机指向的地面目标不会变动；而且可以根据四季之中太阳方向，合理有效地设计最短规避轨迹，最大程度地减少动量轮的使用；对于午夜阳光规避，设计不同的拟合曲线，有效地避免控制可能存在的奇异问题；配合自主时间预报功能，帮助地面测控人员分析当前时刻，是否适合进行成像任务或者位保等相关操作，确保不同种类的任务之间在时序上冲突。整个设计方案实用性广泛，具有一定的应用前景。

摘要： 本发明公开的一种地球静止轨道卫星电推力器及其布局优化方法，属于航天器分系统优化领域。本发明的一种地球静止轨道卫星电推力器，包括电推力器和矢量调节机构。本发明的一种地球静止轨道卫星电推力器布局优化方法，建立卫星静止轨道摄动运动模型；建立用于位置保持策略的电推力器布局，计算各推力器推力矢量沿三轴的投影系数；定制位置保持策略；建立推力器布局优化模型，通过优化求解得到每个小控周期的最优推力器布局方案；对每个小控周期进行推力器布局优化，即得到整个位置保持周期推力器布局的最优方案。本发明能够提高推力器产生推力的南北分量系数，进而提高位置保持效率，减少卫星位置保持所需的燃料消耗。

摘要： 本发明提供了一种小型地球静止轨道卫星轨道转移方法及系统，包括：通过三个阶段将小型地球静止轨道卫星从地球转移轨道转移至地球静止轨道，具体包括：在第一阶段，变轨化学推力器点火，以快速提升轨道近地点高度至第一高度以上，且国内测控弧段不小于阈值测控弧段为控制目标执行变轨；在第二阶段，电推力器以所述轨道近地点高度调整至第二高度的同时，轨道倾角调整至阈值倾角、轨道偏心率调整至阈值偏心率为控制目标执行变轨；在第三阶段，姿控化学推力器点火，以进入目标轨位精度范围内为目标执行定点捕获。

摘要： 本发明公开了一种利用地球静止轨道卫星和同步轨道卫星形成的双站合成孔径雷达的成像探测方法，包括一颗载有向地面发射微波信号发射机的地球静止轨道卫星、一颗载有接收地面对静止轨道卫星所发射信号的散射信号接收机的同步轨道卫星、以及一个地面接收站。静止轨道卫星是中国发射的北斗系统中或是用于通信、音频及视频广播的静止轨道卫星；同步轨道卫星是北斗系统中或是中国发射的任一颗同步轨道卫星；地面接收站是能够接收静止及同步轨道卫星发射的信号，并具备合成孔径成像信号处理能力的地面接收站。本发明能够每天获得不少于两幅观测地面的图像，在土壤湿度研究、地震预报、火山活动监测、大气特性研究、洪水监测等方面具有重要的应用前景。