面向应急通信的低轨短数据通信星座优化设计

针对军民各行业的应急通信需求,开展了基于低轨卫星的短数据通信系统设计和优化分析。借鉴全球星优化设计方法,得到了由分布在7个轨道面的49颗低轨卫星组成的短数据通信卫星星座。系统内各卫星通过激光链路为用户信息传递提供实时传输通道,任意时刻卫星与周边不少于10颗卫星存在通信链路。效能仿真结果表明,系统能够实现对我国陆地领土无缝覆盖,对周边区域和低纬度区域实现不小于90%的覆盖率,满足信息的应急传递需求。     

利用低轨卫星星座的移动通信系统

本文介绍两种利用低轨地理卫星星座进行移动通信的系统。一种是英法联合研究提出的利用24颗低轨卫星组成的移动通信；另一种是美国研究提出的利用192颗低轨卫星组成的移动通信系统。最后将低轨卫星移动通信系统与同步卫星移动通信系统及高轨卫星移动通信系统进行了比较。     

我国首颗低轨移动通信卫星完成在轨试验主要指标优于国际现有同类卫星

近日,由“清华大学-信威通信空天信息网络技术联合研究中心”研制的灵巧通信试验卫星已完成全部在轨测试试验,工程任务取得圆满成功,实现了我国首颗低轨移动通信卫星的重要突破。灵巧通信试验卫星于2014年9月4日在我国酒泉卫星发射中心成功搭载发射后,清华大学与信威通信联合团队开展了大量的卫星在轨测试试验,现已成功实现手持卫星终端通话、手持卫星终端与手机通话、互联网数据传输、电磁频谱监测定位及移动互联网业务,完成了灵巧通信试验卫星的工程任务,主要指标优于国际上现有的低轨移动通信在轨卫星的最好水平。     

我国首颗低轨移动通信卫星完成在轨试验主要指标优于国际现有同类卫星主要指标优于国际现有同类卫星

正近日,由"清华大学-信威通信空天信息网络技术联合研究中心"研制的灵巧通信试验卫星已完成全部在轨测试试验,工程任务取得圆满成功,实现了我国首颗低轨移动通信卫星的重要突破。灵巧通信试验卫星于2014年9月4日在我国酒泉卫星发射中心成功搭载发射后,清华大学与信威通信联合团队开展了大量     

卫星通信的应用及发展

卫星通信的应用及发展国家无委办公室徐小超一、综述１９４５年，英国空军军官阿瑟·克拉克首先提出利用三颗对地静止卫星建立全球通信系统的设想。１９５７年，第一颗卫星苏联的ＳＰＵＴ－ＮＩＫⅠ发射成功，由于发射能力的制约，卫星为低轨卫星。到１９６３年，第一颗对...     

方兴未艾的低轨卫星移动通信市场

进入90年代,世界上掀起一阵低轨卫星手持移动电话旋风,“铱”系统于今年9月23日正式投入商业运营,紧随其后的“全球星”系统也将于今年底或明年初投入运营。投资39亿美元、64颗卫星的“空中之桥”和投资达90亿美元、840颗卫星的“空中因特网”(Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ)系统也都将于世纪之交投入运行。据悉,目前全球正在运转的各类卫星总数已超过500颗,将要发射的还有1500颗,其中已进入轨道的低轨卫星近300颗,将要发射完成的低轨卫星有900多颗,占到卫星总数六成以上。可见低轨(ＬＥＯ)卫星系统已越来越成为今后几年新的增长热点。低轨卫星通信系…     

世纪之交的移动通信（下）

3卫星移动通信3．1个人卫星移动通信发展现状个人卫星移动通信近年来已逐渐成为移动通信产业发展的热点。当前正在开发的卫星移动通信系统以中低轨道的系统为主。主要有“铱”系统（66颗主用,6颗备用,轨道高度780km）,“全球星”系统（48颗主用,8颗备用,轨道高度1414km）以及国际海事卫星组织的“ICO”系统（IO颗主用,2颗备用,轨道高度10354km）。我国正在参与开发的地区高轨（轨道高度35786km）卫星移动通信系统有亚太卫星移动通信（APMT）系统和合诺卫星移动通信（SINDSAT）系统。此外,尚有极低轨道的Teledesic系统（288颗…     

全球星系统及其应用

目前，在个人卫星移动通信领域处于龙头位置的是全球星系统，是由48颗低轨卫星和若干个关口站组成的全球个人卫星移动通信系统。该系统由美国LORAL公司和QUALCOMM公司发起，12家地面通信运营商和设备制造商筹资建设。全球星系统并没有替代现有的地面电信网络，它是通过卫星网与     

中国的三种非同步轨道卫星移动通信系统星座方案

本文介绍基于我国的三种非同步轨道卫星移动通信系统星座方案：低、中轨系统各有２４和１８颗星，轨道高度分别为１３２６和８０３５ｋｍ，两系统各以５°和３０°的仰角对我国的覆盖率为９９．７８％和９９．９６％；椭圆轨道系统１２颗星，近、远地点分别为４２７和２９０６ｋｍ，以７°和１５°仰角对我国北纬２０°以上地区覆盖率分别为９７．９０％和８９．６１％，若增加４颗中轨卫星，以１５°仰角对我国的覆盖率为９９．９９％。     

国外激光链路中继卫星系统的发展与启示

激光链路中继卫星系统是指以激光波束为媒介,为低轨信息获取类卫星提供高速数据传输服务的卫星系统。国外已开展了多次星间、星地激光通信实验,已由强度调制/直接探测通信体制过渡到相位调制/相干解调通信体制,通信速率可达5.6 Gbps。卫星激光通信正向更高通信速率、组网应用、终端小型化、轻量化方向发展。在系统分析欧洲、日本、美国等国家典型星间、星地激光通信实验和中继卫星发展计划的基础上,讨论了激光链路中继卫星系统的发展趋势,总结得到对发展我国激光链路中继卫星系统的若干启示。     

基于EPFD分析的高低轨卫星角度间隔研究

随着低轨(LEO)通信卫星业务需求的增加，低轨卫星需要使用Ka频段进行通信。本文针对低轨卫星采用Ka频段可能与在轨的高轨卫星发生同频干扰问题，采用基于链路分离角的空域分隔方法进行干扰规避的角度间隔分析。分别从不同干扰场景、地面站分布情况来分析对干扰角度间隔的影响，并在此基础上提出该角度间隔范围内，低轨卫星需采取的干扰规避措施。     

Theatre in the Sky: a ubiquitous broadband multimedia‐on‐demand service over a novel constellation composed of quasi‐geostationary satellites

To meet an ever‐growing demand for wideband multimedia services and electronic connectivity across the world, development of ubiquitous broadband multimedia systems is gaining a tremendous interest at both commercial and academic levels. Satellite networks will play an indispensable role in the deployment of such systems. A significant number of satellite communication constellations have been thus proposed using Geostationary (GEO), Medium Earth Orbit (MEO), or Low Earth Orbit (LEO) satellites. These constellations, however, either require a potential number of satellites or are unable to provide data transmission with high elevation angles. This paper proposes a new satellite constellation composed of Quasi‐GeoStationary Orbit (Quasi‐GSO) satellites. The main advantage of the constellation is in its ability to provide global coverage with a significantly small number of satellites while, at the same time, maintaining high elevation angles. Based on a combination of this Quasi‐GSO satellites constellation and terrestrial networks, the paper proposes also an architecture for building a global, large‐scale, and efficient Video‐on‐Demand (VoD) system. The entire architecture is referred to as a ‘Theatre in the Sky’. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

GEO与NGEO卫星频谱共存干扰抑制技术（一）

由于对低延时实时系统和宽带数据的需求日益增加,人们越来越关注如何在几个可用的频带中部署更多的近地轨道（LEO）和中地轨道（MEO）卫星。当可用的非静止轨道（NGEO,即LEO/MEO）卫星数目增多时,其与在轨的地球静止轨道（GEO）卫星频谱共存已经成为了一种必须。在这种情况下,为了使它们的频谱可以共用,探索一项技术来抑制GEO和NGEO系统间的干扰是非常关键的。更具体地说,在GEO和NGEO卫星网络共存的情况下,共线干扰可能是一个严重的问题,特别是在赤道上空。本文提供了几个关于如何在NGEO卫星链路和GEO卫星链路共存情况下频率共用的研究。除此之外,本文提出了几种认知方法来解决共线干扰,也提出了未来研究方向。     

适用于我国的中轨TDRSS星座方案研究

基于中轨跟踪与数据中继卫星系统(MEO-TDRSS)星座方案的功能和业务特性,对4种常见星座实现的我国中轨TDRSS的覆盖特性和星际链路性能进行了仿真分析和比较。仿真结果表明,我国的中轨TDRSS宜采用具备卫星全球均匀分布特性的玫瑰星座和共地面轨迹星座。     

地面基准站网与星载GNSS融合的高中低轨卫星联合精密定轨

下一代导航系统拟纳入低轨卫星（LEO）作为增强和备份。研究了地面基准站网与星载GNSS融合的高中低轨卫星联合精密定轨（POD）理论与方法，基于实测国际地面站（IGS）和低轨卫星星载GNSS数据，通过建立高精度动力学模型和观测模型，根据全球测站和区域测站两种情况进行了导航星与低轨星的联合精密定轨试验。结果表明，联合定轨可同时获得导航星和低轨星厘米级的定轨精度。低轨星作为高动态天基测站，对导航星定轨精度的提升程度可达20%~90%。     

一种低轨卫星通信的定时提前计算方法

低轨(LEO)卫星网络作为地面网络的重要补充,是未来天地一体化网络的重要组成部分。由于LEO卫星的高移动速度以及星地通信的大传播距离造成了高传播时延,因此需要新的针对LEO卫星星地通信背景的上行链路的定时提前量(TA)的计算策略。本文基于LEO卫星的星地通信场景,介绍了TA及其在协议中的规定,并针对LEO卫星的特点,提出一种LEO卫星通信的定时提前计算方法。通过仿真分析验证了所提方案的有效性,为LEO卫星星地通信系统的设计提供了参考。     

基于IEEE802.11的星间链路最短接入时延退避算法

为满足空间信息网络低轨卫星用户多址接入骨干中继卫星的访问需求,基于IEEE 802.11机制,提出最短接入时延退避算法（Delay-Optimal Backoff,DOB）,可解决大时空尺度条件下,传统二进制退避算法（Binary Exponential Backoff,BEB）造成的网络平均接入时延高和吞吐量低的问题.根据用户卫星与中继卫星的相对位置特性,设定中继卫星通信窗口,利用通信窗口内不同用户卫星数量时用户接入时延与平均接入请求概率的变化关系,确定最短接入时延条件下用户平均接入请求概率,实现动态调整碰撞窗口大小.研究结果表明,该算法使网络接入时延较BEB算法平均降低了10s,饱和吞吐量提升一倍,归一化业务量阈值比BEB算法增加至0.6,网络多址接入性能显著提高.     

MIMO场景下的低轨卫星选星算法

低轨(LEO)宽带星座卫星通信作为地面5G无线通信系统的重要补充,始终面临地面可视卫星数量大、传统选星算法计算复杂度高等难题。为实现高效的卫星分组选择算法,基于多输入多输出(MIMO)系统原理,以大尺度路径损耗模型为基础,结合递减卫星选择算法,从而以较低计算复杂度、更快收敛速度有效逼近最优容量性能。该算法在典型LEO星座系统构型下通过数值仿真得到了验证,为未来5G低轨卫星星座通信传输方案设计提供了一种参考思路。     

Coverage performances analysis on Combined-GEO-IGSO satellite constellation

The Combined-GEO-IGSO constellation is the combination of Geostationary Earth Orbit (GEO) satellite and Inclining GeoSynchronous Orbit (IGSO) satellite. The Combined-GEO-IGSO constellation can integrate the advantages of GEO and IGSO to achieve regional coverage. In order to discuss the performances of the Combined-GEO-IGSO constellation, the performances of coverage, elevation, diversity, and transmission are simulated in China and surrounding regions by Satellite Tool Kit (STK). The simulation results show that: the combined constellation can reach higher multi-satellite coverage and higher communication elevation in China and surrounding areas; the Doppler shift, delay, and propagation loss of this constellation have little impact on the system. As regional coverage constellation, the Combined-GEO-IGSO is feasible.     

COVERAGE PERFORMANCES ANALYSIS ON COMBINED-GEO-IGSO SATELLITE CONSTELLATION1

The Combined-GEO-IGSO constellation is the combination of Geostationary Earth Orbit (GEO) satellite and Inclining GeoSynchronons Orbit (IGSO) satellite.The Combined-GEO-IGSO constellation can integrate the advantages of GEO and IGSO to achieve regional coverage.In order to discuss the performances of the Combined-GEO-IGSO constellation,the performances of coverage,elevation,diversity,and transmission are simulated in China and surrounding regions by Satellite Tool Kit (STK).The simulation results show that:the combined constellation can reach higher multi-satellite coverage and higher communication elevation in China and surrounding areas; the Doppler shift,delay,and propagation loss of this constellation have little impact on the system.As regional coverage constellation,the Combined-GEO-IGSO is feasible.