中继卫星

摘要： 研制数据中继卫星,需要攻克众多特有的关键技术,难度极大,故其发展相对缓慢。美国从提出中继卫星概念到发射第一代中继卫星首星,间隔约20年,再到第二代星座首星发射,又间隔了17年。总体而言,数据中继卫星技术发展路线是采用更先进的卫星平台,升级天线,采用新型无线电频段技术和链路调制体制等,提升卫星综合能力,向用户提供类型更多、功能更强的服务。与此同时,近地航天任务、深空探测任务以及临近空间、低空超高速飞行等不同应用场景都对中继卫星提出了不同的服务要求.

摘要： 2003年,中国立项并启动天链一号中继卫星系统工程。历经近20年发展,天链卫星系统已经成为我国空间信息高速传输的骨干基础设施,为航天器提供数据中继和测控等基础性保障,扮演着"太空侦查员""通信接线员""太空导航员"的角色,充分发挥天基测控与数据传输的优势与效能。此外,鹊桥中继星、天问一号探测器环绕器分别在探月、探火任务中发挥了重要作用,保障探测任务顺利开展。

摘要： 2021年12月14日,天链二号02星在西昌卫星发射中心成功发射,这是我国第二代中继卫星系统的首颗装备星,将为载人航天器、卫星、运载火箭以及非航天器用户提供数据中继、测控、传输等服务。我国发射中继卫星数量增加至7颗,两代中继卫星相互兼容、在轨协同组网工作,天基中继系统的稳定性、可靠性、灵活性及服务能力进一步提升,将为我国建设航天强国提供重要支撑。

摘要： 针对中继卫星系统接收海量临时申请或者中继资源故障时如何快速进行快速重调度问题进行了研究。在中继卫星静态调度模型的基础上,以任务扰动为背景构建动态调度模型,利用基于多目标优化算法NSGA-Ⅱ的重调度方法进行动态调度,获得Pareto最优解集合,并与SPEA-Ⅱ算法进行优化效果比对。实验结果表明,NSGA-Ⅱ算法针对中继卫星在资源和任务规模变化时,其优化结果收敛性、均匀性和多样性均较佳。

摘要： 针对低轨卫星绕任意欧拉轴转动时对高轨中继卫星通信的需求,文章提出一种考虑卫星实时姿态的低轨卫星对中继卫星可视计算方法。首先计算地球遮挡情况,然后考虑阳照区阴影区对低轨卫星姿态的影响,利用中继卫星和低轨卫星的空间指向关系,得到低轨卫星中继天线俯仰角和方位角,从而建立低轨卫星对中继卫星的可视计算模型,并利用在轨遥测数据对此方法进行了校验。在此基础上,以对日定向和对地定向两种典型姿态为例,分析了太阳同步轨道卫星对中继卫星的可视性。结果表明:虽然降交点地方时和季节会导致对日定向姿态角不同,但二者均不影响太阳同步轨道卫星与中继卫星的全天覆盖时长,对日定向时太阳同步轨道卫星与中继卫星的总可视时长相比对地姿态提升13.6%。文章提出的方法可作为低轨卫星中继数传模式设计、在轨任务规划的依据。

摘要： 长征五号B运载火箭成功发射梦天实验舱2022年10月31日,我国迄今为止最重最大的航天器——中国空间站梦天实验舱于15时37分由长征五号B运载火箭在文昌航天发射场托举升空,随后,梦天实验舱精确入轨,发射任务取得圆满成功。我国空间站工程使用的空间站各舱段、载人飞船、货运飞船、中继卫星及发射这些航天器所使用的长征系列运载火箭,均由中国航天科技集团有限公司研制,工程其他分系统也有航天科技集团所属相关单位参与。

摘要： 前段时间,神舟十二号载人飞船火了,太空Wi-Fi火了,“天链”中继卫星火了,它们名气大增都是沾了天和核心舱的光。作为未来中国空间站的核心部分,天和核心舱从发射起就备受关注。为了不辜负人们的期望,天和核心舱也做了很多准备工作。

摘要： 高质量的调度方案不仅能满足用户的需求,还能为中继卫星系统的计划编制提供科学的决策手段和依据.针对日益多样化的用户需求,采用全新的中继卫星调度应用模式,允许用户提交多个可以滑动的时间窗口.面向这种调度模式,考虑中继业务中任务调度的灵活性和任务间的冲突,构建考虑多滑动窗口的中继卫星调度模型,并设计基于随机搜索策略的中继卫星调度算法.算法包括任务资源匹配与邻域生成、可用时间段生成、任务冲突分析、邻域搜索与冲突消解以及资源与任务集更新5个算子.通过仿真实验将该算法与基于时间自由度的启发式算法进行对比,验证了算法的有效性.

摘要： 基于单向测量的地基导航系统,由于接收机钟差的存在以及地面布站几何分布的局限性,其仅能在有限的覆盖范围内实现高精度导航定位,而基于双向测量的地面导航系统,由于需通过双向测量来完成相对距离速度的测量,因此系统较为复杂,且仅能同时支持有限用户.针对上述问题,本文提出了一种全新的地基导航系统体系架构,即基于单星辅助的地基导航系统体系架构,该地面导航系统由若干地面导航站及一颗中继卫星组成.首先,各地面导航站通过卫星双向时间频率传递技术实现站间高精度时间同步,并利用中继卫星与地面导航站的星地双向测量实现地面导航站与中继卫星的高精度时间同步,进而实现整个地面导航站网络与中继卫星的时间同步;然后,各地面导航站及中继卫星向导航覆盖区域单向发射导航信号,导航终端通过接收各地面导航站及中继卫星发射的导航信号实现相应伪距的测量;最后,导航终端通过几何定位法实现对目标的实时高精度导航定位.数据仿真结果表明,相比于传统的单向测量地面导航系统,在相同的工作场景下,基于中继卫星辅助的地面导航系统可有效地提高导航终端的导航定位精度,且在保证一定导航精度的情况下,可有效扩展导航覆盖范围.

摘要： 中继卫星机动期间,轨道将发生较大变化,而准确判定机动时段是在此期间进行精密定轨的前提.针对上述问题,基于中继卫星Ka波段转发式测距系统观测资料,利用数据拟合判断其变化情况,实现了轨道机动检测方法.本文首先介绍该方法的基本原理,而后选取具体算例,对其可行性和有效性进行了验证.

摘要： 利用中继卫星,将对地观测卫星的图像数据及时传输至地面对于实时目标观测来说非常重要.中继卫星面向对地观测卫星数据传输的服务申请时,如何高效分配中继卫星资源是当前研究的热点问题之一.本文从中继卫星资源调度策略入手,首先研究了中继卫星应用对地观测卫星的服务模式;其次,深入分析了中继卫星资源调度策略、中继卫星资源调度和冲突消除原则;最后,基于中继卫星资源分配的数学模型,提出了中继卫星系统资源分配优化算法.

摘要： 在GEO卫星测控支持方面,转移轨道段的测控支持是难度最大的.中继卫星具有高覆盖率、高带宽、多目标跟踪等特性,利用中继卫星进行GEO卫星测控数据传输,可以极大提高测控覆盖率,提高GEO卫星转移轨道段的控制可靠性.分析了中继卫星对GEO卫星转移轨道段的覆盖特性,研究了中继卫星的捕获跟踪策略,从卫星链路设计、安装位置等角度对用户星中继终端设计提出了中继终端建议,为工程应用提供参考.

摘要： 中继卫星系统的高覆盖特性和多址服务能力为近地卫星在轨测控提供了空间和频域的多重复用能力,从中继链路性能、服务能力、覆盖特性、轨道测量及确定方面等进行了详细分析,结果表明利用多址技术,中继卫星系统可以支持海量近地卫星在轨测控,设计的多址服务模式可以克服现有在轨卫星时间域集中管理缺陷,为卫星用户提供更多的服务手段,满足不同在轨管理和使用要求,全面提升在轨卫星的安全性和使用效率.

摘要： 在介绍美国跟踪与数据中继卫星S频段多址系统及其资源分配方法的基础上,提出应依据用户需求的不同阶段综合运用单波束跟踪服务与多波束组合服务模式,合理分配计划服务与即时服务的资源比例,实施用户分级,确保重要用户对SMA资源的使用。

摘要： 目前,越来越多的LEO航天器上都搭载了用于精密定轨的星载GPS接收机,星载GPS已成为LEO航天器精密定轨的主要手段之一.然而,星载GPS对LEO航天器定轨受多种误差源的影响,定轨精度有限,不能满足所有任务的实时定轨精度要求.美国GDGPS系统通过跟踪与数据中继卫星系统卫星增强服务(TASS)来提高LEO航天器星载GPS接收机定轨精度,使得定轨精度可以达到1米甚至分米级.本文通过分析美国TASS,结合我国跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)和北斗卫星导航系统(BDS)发展现状,总结得出对我国发展TASS的几点启示:加快建设BDS全球增强系统;通过冗余提高BDS全球增强系统可靠性;增加我国跟踪与数据中继卫星(TDRS)支持广播的能力;建立我国TASS标准;增加多系统联合定位技术支持;进行TASS实验以积累技术经验.

摘要： 为进一步提升中国载人航天着陆场的通信保障能力,基于中继卫星系统提出了一套多平台、多频段、多速率、多业务的应急通信体系,并重点对通信链路的设计进行了介绍.其中,直升机载中继终端利用Ka转发器传输宽带业务数据,“动中通”车载中继终端和应急移动通信链路共享S转发器,分别传输宽带和低速率业务数据.通过合理分配转发器资源,设臵转发器输出回退值为最佳工作点,可最大限度发挥单颗中继卫星的通信能力.

摘要： 基于中继卫星的天基测控系统将在我国航天测控系统中扮演越来越重要的角色,本文从地基测控系统不能完全满足当前小卫星测控任务需求入手,指出其存在的不足之处,介绍了国内外天基测控系统在小卫星中的应用现状,并对将来天基测控系统的发展进行探讨.

摘要： 地月L2点附近轨道具备独特的动力学和运动学特性,是月球背面探测任务的中继卫星首选布设位置.文章面向未来月球背面探测任务的中继通信需求,分析并研究了地月L2点周期轨道(Halo轨道)对月球背面的覆盖.首先,在圆型限制性三体问题模型下,研究并给出了Halo轨道族延拓计算方法,基于延拓法设计了地月系大范围南北Halo轨道族.其次,给出了中继卫星的月球背面覆盖计算模型,定义了相应的时间覆盖因子.最后,数值仿真了地月系南北Halo轨道族的月球背面覆盖情况.研究结果表明,地月L2点周期轨道幅值和类型决定其对月面的覆盖性,幅值较小的轨道的月面整体覆盖性较好,幅值较大的轨道对月球南北极覆盖较好,南北族轨道分别有利于月球南北半球的覆盖.文章研究可为中国“嫦娥四号”月球背面探测任务的中继星轨道设计提供有益参考和借鉴.

摘要： 本发明涉及一种基于再生转发卫星中继方式的中继时延地面测试方法，属于星中继链路时延测试领域；步骤一、建立有线中继链路；设定探测器内部时延ΔT

摘要： 本发明公开了基于解码转发的卫星通信和卫星电视信号IP融合中继方法，包括卫视信号接入单元、卫通信号接入单元、中继单元和终端单元；卫视信号接入单元和卫通信号接入单元通过交换机与中继单元连接；在本方法中详细说明了其工作方式。本发明的效果是：1.相比于透明转发方案能明显改善卫视信号中继的效果；2.卫星电视信号通过基于LTE技术的解码转发方法进行中继，能与基于LTE解码转发方法实现的卫星通信信号中继方案更深度融合；3.卫星电视和卫星通信信号都通过基于LTE技术的解码转发方法进行中继，当隧道区域已有地面移动网的隧道中继设备时，能减少新设备的投放量，从而进一步降低卫星网在已有地面移动网覆盖的区域的接入成本，减少公共资源的浪费。

摘要： 一种高通量卫星(HTS)和运营HTS用于一个或多个近地轨道(LEO)卫星与目标地面站之间中继数据的方法，其中HTS为点波束覆盖区域提供点波束。运营HTS的方法包括：确定在轨LEO卫星的估计轨迹；分配具有相同极化的颜色复用的多个点波束维持在轨LEO卫星与高通量卫星之间的星间链路；以及将多个所分配点波束的分配信息发送到高通量卫星以维持经由高通量卫星第一点波束和具有相同极化的颜色复用的一个或多个分配的后续点波束的星间链路。

摘要： 本公开内容给出了用于非地球同步轨道(NGSO)卫星网络中的通信的方法和装置。例如，该方法可以包括：在中继节点处，从NGSO卫星网络的第一NGSO卫星接收数据，其中，该中继节点位于与NGSO卫星网络的第一卫星和第二卫星相关联的边界或公共波束区域处，并且其中，该数据是响应于由第一NGSO卫星识别出互联网存在点(IPP)在与该第一NGSO卫星相关联的多个波束中的至少一个波束中不可用而在该中继节点处接收的；以及，将该数据从中继节点中继到NGSO卫星网络的第二NGSO卫星，其中，IPP在与第二NGSO卫星相关联的多个波束中的至少一个波束中可用。照此，可以实现非地球同步轨道(NGSO)卫星网络中的通信。

摘要： 本发明涉及一种基于再生转发卫星中继方式的中继时延地面测试方法，属于星中继链路时延测试领域；步骤一、建立有线中继链路；设定探测器内部时延ΔT器；设定射频信号从探测器传输到中继星的时延ΔT器星传输；设定中继星译码、编码的时延ΔT星；设定编码后射频信号从中继星到地面测试设备的时延ΔT星地传输；计算整个中继链路的时延ΔT器星时延；步骤二、以地面时间为基准分别对探测器和中继星进行校时；步骤三、计算中继星时间码t星与探测器时间码t器之差Δt＝t星‑t器；步骤四、判断通过计算中继星时间码t星与探测器时间码t器之差Δt即可得到整个中继链路的时延ΔT器星时延；本发明实现了准确得到任务所需的中继时延，为在轨时间校准、工作程序设计等提供输入。

摘要： 一种高通量卫星(HTS)和运营HTS用于一个或多个近地轨道(LEO)卫星与目标地面站之间中继数据的方法，其中HTS为点波束覆盖区域提供点波束。运营HTS的方法包括：确定在轨LEO卫星的估计轨迹；分配具有相同极化的颜色复用的多个点波束维持在轨LEO卫星与高通量卫星之间的星间链路；以及将多个所分配点波束的分配信息发送到高通量卫星以维持经由高通量卫星第一点波束和具有相同极化的颜色复用的一个或多个分配的后续点波束的星间链路。

摘要： 本发明公开了基于解码转发的卫星通信和卫星电视信号IP融合中继方法，包括卫视信号接入单元、卫通信号接入单元、中继单元和终端单元；卫视信号接入单元和卫通信号接入单元通过交换机与中继单元连接；在本方法中详细说明了其工作方式。本发明的效果是：1.相比于透明转发方案能明显改善卫视信号中继的效果；2.卫星电视信号通过基于LTE技术的解码转发方法进行中继，能与基于LTE解码转发方法实现的卫星通信信号中继方案更深度融合；3.卫星电视和卫星通信信号都通过基于LTE技术的解码转发方法进行中继，当隧道区域已有地面移动网的隧道中继设备时，能减少新设备的投放量，从而进一步降低卫星网在已有地面移动网覆盖的区域的接入成本，减少公共资源的浪费。

摘要： 本发明提出一种基于IEEE802.11的低轨道卫星至同步轨道数据中继卫星的接入方法，利用低轨航天器用户与同步轨道中继卫星的空间相对位置特性以及同步轨道中继卫星通信服务窗口范围的实际情况，进行可视性判断，分析网络节点动态变化情况，利用IEEE802.11得到接入时延计算表达式，获得表达式获得最短时延条件下的通信服务窗口内不同用户节点数量的平均接入请求概率，利用马尔可夫模型，获得基于用户平均接入概率的最短接入时延条件下的退避窗口计算方法，实现动态调整退避窗口大小；本发明方法对IEEE802.11卫星接入控制协议进行改进，网络饱和吞吐量提升了一倍，网络性能显著提高，可以使IEEE802.11机制更加高效地运行于空间信息网络中。

摘要： 中继卫星与低轨道卫星间高码率通信系统，本发明涉及中继卫星与低轨道卫星间通信系统。它克服了现有技术通信数据率较低的缺陷。它由信号发射装置(i)和信号接收装置(ii)组成，(i)由卫星平台信号源、把通信信号调制到N个信号组的调制驱动控制电路、分别输入N个信号组中的一组信号并分别把该组信号转化为激光信号输出的一路光源至N路光源、完成功率放大的一路放大器至N路放大器、进行合成光束的波分复用器、发射光路(6)和发射天线(7)组成；(ii)由接收天线(8)、接收光路(9)、接收激光束并把其分解成N组激光信号的解复用器、分别把激光信号转化为电信号的一路探测器至N路探测器、实现N组电信号解调制还原、放大的放大控制电路；和卫星平台接收器组成。

摘要： 本发明提出一种基于IEEE802.11的低轨道卫星至同步轨道数据中继卫星的接入方法，利用低轨航天器用户与同步轨道中继卫星的空间相对位置特性以及同步轨道中继卫星通信服务窗口范围的实际情况，进行可视性判断，分析网络节点动态变化情况，利用IEEE802.11得到接入时延计算表达式，获得表达式获得最短时延条件下的通信服务窗口内不同用户节点数量的平均接入请求概率，利用马尔可夫模型，获得基于用户平均接入概率的最短接入时延条件下的退避窗口计算方法，实现动态调整退避窗口大小；本发明方法对IEEE802.11卫星接入控制协议进行改进，网络饱和吞吐量提升了一倍，网络性能显著提高，可以使IEEE802.11机制更加高效地运行于空间信息网络中。