低轨卫星星座物联网业务量建模

随着物联网(IoT)规模的不断发展,其业务需求呈现出多样化、全球化的趋势.针对地面物联网无法覆盖全球的缺点,卫星物联网尤其是低轨卫星星座(LEOSC)物联网可以有效地为地面物联网提供覆盖性能上的补充和延伸.由于低轨卫星星座物联网系统广覆盖、高动态的特点,其业务量统计特性需要考虑到环境因素造成的影响,这导致其业务量分布与地面物联网存在显著差异.从合理高效利用星上有限资源角度出发,该文研究基于低轨卫星星座的全球物联网业务模型.结合多样化的业务特点以及卫星通信系统特性,采用统计建模理论,得出了全球物联网业务模型框架.并且初步提出了一种基于最高优先级的接入策略,以供设备节点实时选择接入的卫星.仿真结果表明:泊松过程可以用于近似模拟低轨卫星物联网中大量存在的异步流量的叠加过程;由于低轨卫星具有高动态性,其业务源高速变化,导致了卫星业务忙闲不均,峰均比(PAR)较高.     

低轨卫星星座物联网业务量建模

随着物联网(IoT)规模的不断发展,其业务需求呈现出多样化、全球化的趋势。针对地面物联网无法覆盖全球的缺点,卫星物联网尤其是低轨卫星星座(LEOSC)物联网可以有效地为地面物联网提供覆盖性能上的补充和延伸。由于低轨卫星星座物联网系统广覆盖、高动态的特点,其业务量统计特性需要考虑到环境因素造成的影响,这导致其业务量分布与...     

空间目标监视雷达探测低轨卫星效能分析

与光学观测和无线电侦测等手段相比,雷达探测具有全天时、全天候的独特优势。文中详细分析了常用的两种卫星位置计算方法,系统阐述了空间监视雷达模型的性能模型、建模思路与构建过程。以北美防空联合司令部于2008年2月14日更新的在轨运行低轨卫星的轨道参数为基础,从经度和纬度两个方面探讨了探测雷达处于不同位置时其扫描波束的仰角对探测低轨卫星数目和次数的影响,并分析了不同仰角的扫描屏对单颗卫星的探测效能。     

基于星载GNSS数据的低轨卫星精密定轨

本文介绍了基于星载GNSS观测数据的低轨卫星精密定轨和轨道精度评估方法,并基于GRACE卫星的实测数据开展定轨试验。分析结果表明,基于星载GNSS的动力学定轨可获取厘米级的卫星轨道,为未来低轨星座的精密轨道确定提供参考。     

一种低轨卫星星地链路评估系统的设计

低轨卫星移动通信是无线通信未来的主要发展方向之一。对低轨卫星星地链路特性的研究,可有效提高系统容量和组网应用效率,也迫切需要建立真实可信的实验验证平台。文章以低轨卫星通信系统星地链路验证及评估为目标,从低轨卫星星地链路特点出发,分析星地链路评估中关键指标,设计低轨卫星星地链路实验验证平台,可满足低轨卫星通信系统星地链路质量的评估要求,为低轨卫星移动通信系统的体制、组网协议等各类设计提供支撑。     

低轨大规模卫星星座系统建模与干扰分析

针对低轨(LEO)大规模卫星星座系统存在电磁空间复杂且难于观测的问题,对低轨卫星星座链路特征进行研究。以Starlink和OneWeb星座为研究对象,根据低轨卫星的星座参数,获取等效全向辐射功(EIRP)值并进行可视化处理;对获取到的低轨电磁卫星数据进行分析,获取数据的衰减特性和时间、频率等的数据关系,计算星间的链路干扰以及时间上的分布特征;获取相对干扰时间的特征值以及星间数据的衰减与时频的多维特性,并分析不同场景下的干扰时间特征,从多个维度分析低轨大规模卫星星座系统间星间链路的干扰情况并进行仿真验证。实验证明了低轨大规模卫星星座系统之间的星间链路存在干扰情况,且频率越高,干扰现象越明显。     

一种低轨卫星动态模型

分析了地球自转给低轨卫星动态模型带来的影响;针对大多数文献在低轨卫星动态模型中都未考虑地球自转的不足,提出了一种将地球自转考虑在内的低轨卫星动态模型,并在此模型的基础上对地面用户越区切换进行了分析;最后对模型进行了仿真分析,对于在低轨卫星动态模型中考虑地球自转的重要性做出了说明。     

低轨卫星互联网产业发展及分析

随着网络技术的飞速发展,其应用领域也越来越广泛,给人们的工作和生活带来了巨大的便利。低轨卫星服务为人们的工作、生活打下了坚实的基础。近年来,为了加快发展低轨卫星网络,国内外多家公司纷纷推出了自己的星座方案,争夺低地轨道资源,文中对国内外低轨卫星网络的发展状况进行了分析,以期为未来的工业发展提供参考。     

面向低轨卫星的星地信道特性研究与仿真

随着5G的应用与6G的研究,构建空天地一体化网络已经成为未来通信系统的发展方向。低轨(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络可以提供大容量、低时延、广覆盖的通信能力,是未来天基网络的重要组成部分。然而星地信道传播距离长,电磁环境复杂,其传播特性与地面蜂窝网络有着很大不同。介绍了目前低轨卫星关于星地链路信道的标准化进展,分析了影响星地链路信道特性的因素及计算方法。在仿真平台上利用Starlink卫星数据对星地链路传播中的各种损耗进行了仿真,为低轨卫星星地链路设计提供了参考。     

低轨卫星信号去噪方法

针对低轨卫星通信系统中超宽带信号引入的噪声问题,提出一种基于小波变换以及奇异值分解的去噪方法。对两种经典去噪方法进行结合,以达到更好的去噪效果。仿真结果表明,低轨卫星通信系统中的超宽带信号经过去噪处理后,信噪比得到明显提升。     

低轨卫星与地面蜂窝网一体化方案及性能分析

文章讨论了发卫星网和地面蜂窝网中的切换问题。提出了低轨卫星移动通信网与地面蜂窝 一体化方案，建立了相应的数学模型。该模型能清楚地反映卫星网内部和地面网内部的切换关系，极大地降低了运算量，文章还对爱尔朗第一公式提出了修正。该一体化方案能有效地提高发卫星移动通信系统的信道利用率，减小地面蜂覆盖区的呼损率而不影响地面蜂窝网信道利用率。     

浅谈低轨卫星星载通信信号处理关键技术

近年来,国家在卫星体系建设方面投入了大量的人力、财力和物力资源,卫星系统的发展也取得了一系列的成果。低轨卫星是卫星系统的重要组成部分,而且由于低轨卫星具有许多其他卫星不具备的特点而引起了广泛的关注。文章围绕低轨卫星在信号处理方面所需的关键技术进行研究,试图为改进低轨卫星的运行做出一定的努力。     

低轨卫星定位的导航卫星可见性与GDOP分析

针对全球卫星导航系统对低轨卫星定位的动态观测几何问题,对于不同低轨卫星轨道高度、不同截止高度角和不同卫星导航系统的情形,进行了导航卫星可见性分析,并在此基础上分析了几何精度因子（GDOP）。低轨卫星高度在几百km内变化时对可见性与几何精度因子的影响很小,而不同截止高度角则影响较大;另外与采用单个GPS系统相比,采用GPS—Galileo组合卫星导航系统对低轨卫星定位时,可见导航卫星数目明显增加,GDOP数值减小,且即使在截止高度角较大时也能得到较好的GDOP。     

星载GPS辅助低轨卫星运动学定轨方法综述

本文简要介绍了星载GPS低轨卫星定轨的背景、系统组成和主要定轨方法。重点论述了星载GPS低轨卫星运动学定轨的基本原理及方法,指出了各种运动学定轨方法的优点和不足。分析了各种运动学定轨解算的特点,并对星载GPS低轨卫星运动学定轨的发展方向进行了展望。     

低轨卫星与5G融合应用及关键技术

与传统地球静止轨道卫星相比,低轨道卫星具有大带宽、高通量、数据传输时延低等显著特点,更加适用于通信领域.低轨卫星通信系统与5G相互融合,取长补短,共同构建全球无缝覆盖的海、陆、空一体化综合通信网,满足用户无处不在的多种业务需求,是未来通信发展的重要方向.重点讨论了低轨卫星与5G网络融合架构、融合场景及融合内容,并重点分...     

低轨卫星移动通信系统的星间链设计

从分析铱星通信系统的特点出发,研究了低轨卫星移动通信系统波束覆盖面积和星间切换、波束切换的频率,以及系统用户位置管理方案和数据包路由策略对星间链的要求;分析了星间链的多普勒特性,提出星间链应采用频分双工体制、采用Ka(或更高)频段的载波频率,并设计了星间链传输的帧结构方案。仿真验证了该帧结构方案的可行性。     

低轨卫星微电子器件SER仿真分析

本文首先介绍了空间辐照环境和高能单粒子及其对飞行器微电子器件可靠性的影响,然后综合国外文献,给出了器件软错误率(SER)相对空间粒子辐射强度仿真计算模型,并在此基础上对低轨卫星微电子器件S E R进行了仿真分析.     

低轨卫星互联网5G空口适应性研究综述

第五代移动通信技术(5G)已正式投入商用,卫星网络与地面移动通信系统的融合是其中一个重要研究方向.针对5G体制在低轨(Low Earth Orbiting,LEO)卫星场景中应用的适应性问题,总结了不同研究机构、标准化组织以及学术界的研究进展,分析了由于卫星互联网特点带来的5G空口影响与挑战,给出了低轨卫星互联网5G空...     

低轨卫星信号捕获与跟踪技术综述

低轨(Low Earth Orbit, LEO)卫星互联网相较于地面网络有更大的网络覆盖范围与更强的网络稳定性,有利于实现全球立体无缝网络覆盖,是未来6G网络重要的发展趋势。低轨卫星相较于中高轨卫星具有更高的运行速度,因此,低轨卫星信号具有更大的多普勒频移和动态特性,而低轨卫星信号的高精度捕获与跟踪是低轨卫星通信的基础。随着相控阵天线在低轨卫星和卫星终端上的推广应用,多波束和跳波束技术也为信号的捕获与跟踪带来挑战。从低轨卫星信号互联网的信号特点出发,提出了信号捕获与跟踪过程中的技术挑战,重点阐述了现有捕获与跟踪方法的基本原理与适用范围,探讨了低轨卫星网络中信号捕获与跟踪技术的未来发展方向。     

低轨卫星物联网星地距离时间同步及多普勒频偏补偿技术

针对低轨卫星（LEO）围绕地球做高速运动造成的传播距离远、多普勒频移大的特点,分析多普勒频移对星地同步和通信质量造成的影响,采用基于星历信息和网络规划等态势预测手段实现多普勒频移计算和预补偿技术,对星地多普勒频移进行粗补偿,并结合物理层波形采用的直接扩频序列特点,通过延迟锁定完成频移跟踪修正,保证卫星链路的高质量可靠连接,确保卫星物联网的高效可靠安全运行。