基于里程碑方法的NGSO卫星系统频率投入使用研究

目前,世界主要发达国家正加快构建类型多样、规模庞大的NGSO卫星互联网系统,纷纷申报空间频率轨道资源,争取空间信息领域战略入口,频率资源占用冲突也愈发严重,实际解决各NGSO系统的频率轨道资源冲突已成为ITU及各国NGSO卫星建设部门的重要工作,里程碑决议应运而生。本文对ITU里程碑决议进行解析,并基于ITU里程碑方法及FCC里程碑要求对FCC已授权的三大重点NGSO星座系统频率投入使用及部署情况进行研究,同时分析了国外NGSO星座系统部署能力及动态,为我国空间频率资源协调和卫星系统发展提供参考。     

NGSO卫星系统干扰建模仿真分析研究

随着非静止轨道(NGSO)卫星系统在侦察、导航、气象、资源探测、通信等领域应用的不断拓展,与NGSO卫星有关的干扰和协调问题也更加突出。本文主要结合国际电联(ITU)《无线电规则》     

非静止卫星星座地球站的等效全向辐射功率包络计算方法

新兴的非静止轨道(non geo-stationary orbit,NGSO)卫星星座系统可支持分布在地球任何位置的海量地面终端,NGSO星座系统大多使用与GSO卫星星座系统同频的频段,再加上NGSO星座系统在空、时、频、码等域的高动态特性,必然会对GSO星座系统带来时变的频率干扰问题.为解决NGSO星座系统上行链路对...     

非静止轨道宽带通信星座频率轨道资源全球态势综述(上)

频率轨道资源一直是非静止轨道(NGSO)宽带通信星座系统发展的关键要素。本文从现有星座的频轨解决情况、国际电信联盟(ITU)卫星网络资料申报现状、相关无线电规则的演进趋势等三个方面对NGSO宽带通信星座系统频率轨道资源的全球态势进行了综述和分析,并在此基础上提出了相关发展建议。     

NGSO遥感卫星网络国际申报要点探析

0前言 考虑到世界各国对地球、空间环境的开发和利用越来越重视,发射卫星越来越密集,已经逐步引起国际电联(ITU)对空间环境非静止轨道资源的关注.世界上航天器大国已经开始觉察高密度的NGSO卫星会产生明显的集总干扰效应,并积极寻找保护和协调措施.在这种背景下,或许再过5～10年,国际电联对于NGSO卫星也会如GEO卫星一样采取更加严格的申报、协调和地位保护等措施.因此,在积极寻找静止轨道资源的同时,我们也要积极谋划和拓展非静止轨道的空间频率轨道资源,以科学合理的申报策略,为我国更多的NGSO卫星提前谋划和抢占国际优先地位的先机,推动和促进系统的长期应用和发展.     

非静止轨道卫星网络中同频干扰问题的分析与仿真

随着非静止轨道(NGSO)卫星系统的增加,使用相同频率、轨道邻近的卫星网络越来越多,这使得NGSO网络之间以及NGSO网络与传统的静止轨道(GSO)网络之间的同频干扰问题变得日益严重。深入研究了NGSO网络的同频干扰问题,针对NGSO网络具有时变性的特点,给出了计算NGSO网络同频干扰的思路和方法,在此基础上实现了仿真并对仿真结果进行了分析,得出了一些规律性的结论,为今后此类问题的研究提供了参考。     

车载非静止轨道卫星监测系统链路计算

非静止轨道(NGSO)卫星通信发展迅猛,但由于相关设备的缺乏,对其下行信号频率轨道资源占用情况监测较少,因此,设计NGSO监测系统为当前急需解决的问题。设计车载监测系统要求具有低的余量,而当前卫星监测系统通信链路计算过程考虑不够精确,文章通过研究ITU相关建议书,考虑NGSO通信链路中存在的大气、雨水、云层和电离层闪烁等相关因素,计算在特定接收余量下的车载监测系统地空链路损耗,为该系统设计提供更精确的依据,同时对GSO链路设计也具有参考意义。     

非静止轨道宽带通信星座频率轨道资源全球态势综述(下)

二、ITU卫星网络资料申报现状根据ITU《无线电规则》相关条款要求,所有卫星系统在投入使用前,必须向ITU申报并登记其频率轨道资源的使用信息,即卫星网络资料[16]。参考ITU 2019年11月公布的第2906期周报数据库,目前共有224份NGSO通信类卫星网络资料(限FSS、MSS和BSS三类业务),卫星总数达到156298颗,图2按照Ku(10.7-13.25,13.75-14.5GHz)、Ka(17.3-21.2,27.0-31.0 GHz)、V(37.5-51.4GHz)、E(66-86GHz)四个频段分别统计了卫星网络数量、主管部门数量、投入使用数量和AC阶段协调资料数量,并列出了各频段已申报的NGSO卫星总数。图3列出了不同频段NGSO网络在各轨道高度的网络数和卫星数分布情况,图4统计了各轨道高度的网络总数和卫星总数。整体来看,目前Ka频段和低轨道(500-2000km)的网络申报最多,网络数和卫星数均明显高于其他频段和轨道高度。     

非静止轨道卫星星座系统功率通量密度包络的计算方法

新兴的非静止轨道（non-geo stationary orbit, NGSO）卫星星座由成百上千颗NGSO卫星编队组成,具有高动态的空间、时间、频谱、编码等多维一体特性,必然会对其他无线电系统（业务）带来时变的频率干扰问题,本文主要解决如何计算NGSO卫星星座系统下行链路的最大辐射能量问题. 在ITU-R S.1503-3的计算框架下,通过引入卫星天线实际发射增益、波束配置与覆盖、用户点处最小隔离角的计算以及简化计算步骤等,给出了NGSO卫星星座系统功率通量密度（power-flux-density,PFD）包络的通用计算方法以及一个计算示例. 通过分析可知,对所要仿真系统的各项参数,尤其是系统的切换策略、干扰规避或减缓策略等了解得越详细,得到的仿真结果就会越接近系统工作的真实值. 本文的方法可用于计算任何NGSO卫星网络的PFD包络,以便参与下行等效PFD的计算.     

我国Ka频段卫星固定业务系统间干扰特性分析研究

针对我国Ka频段使用卫星固定业务的非对地静止卫星轨道（Non-Geostationary Satellite Orbit,NGSO）星座系统对对地静止卫星轨道（Geostationary Satellite Orbit,GSO）系统的干扰问题开展研究.在梳理国际电联技术建议书和《无线电规则》的基础上,通过理论分析和仿真计算等手段,对不同链路场景下NGSO星座系统对GSO系统在Ka频段的干扰问题进行分析计算.研究结果表明,在NGSO星座系统与GSO系统上下行通信有重叠部分的频段,其对GSO系统都会产生严重干扰.最后给出降低干扰的措施与建议.为我国未来拟使用Ka频段的NGSO星座系统对GSO系统的干扰分析提供参考.     

基于多源遥感卫星的海面舰船目标检测方法

围绕光学卫星遥感图像中的海面舰船目标检测问题,考虑静止轨道遥感卫星和低轨道高分辨率遥感卫星的优缺点,提出一种基于多源遥感卫星的海面舰船目标检测方法。该方法首先通过多结构多尺度形态学滤波和自适应阈值分割对静止轨道卫星遥感图像进行目标预检测,然后将预检测结果与卫星图像的地理位置信息相结合来确定高分辨率遥感图像候选目标区域,最后提取候选目标区域中目标的主要特征,进行舰船目标判别,将判别结果反映到静止轨道遥感卫星图像上。仿真结果表明,该方法能有效检测出海洋背景遥感图像中的多个运动舰船目标,具有目标检测率高、虚警率低、时效性好等优点,为静止轨道遥感卫星对海面运动舰船目标的实时监视跟踪提供了技术支撑。     

低轨遥感卫星Ka频段捕获跟踪的设计及应用

随着对地观测技术的快速发展,遥感卫星空间分辨力的不断提高,星地链路传输的信息量越来越大,码速率越来越高,数据传输频段已经由传统的X频段扩展到Ka频段,以满足海量遥感数据传输的需求。但Ka频段低轨遥感卫星波束非常窄,遥感卫星地面接收系统需要具备良好的跟踪性能,才能实现系统稳定的捕获跟踪,保证接收数据的质量。文中通过对跟踪方式和跟踪精确度方面进行分析和论证,优化捕获跟踪流程,实现对低轨遥感卫星Ka频段的捕获跟踪。文中提出利用S频段跟踪引导Ka频段跟踪的方式,高低仰角采用不同的优化流程设计,结合高分辨力对地观测系统重大专项的先期研究内容和某地面接收站进行了设计验证,结果表明,可实现低轨遥感卫星Ka频段的捕获跟踪,待时机成熟,可进行工程应用。     

基于空间位置概率的NGSO通信星座干扰仿真分析研究

针对非静止轨道（non-geostationary orbit, NGSO）通信星座系统与静止轨道（geostationary orbit, GSO）卫星系统同频干扰问题,建立了面向多波束NGSO通信星座系统的集总干扰分析模型,根据国际电联的相关建议和报告,提出了基于空间位置概率的双精度分析方法. 通过对NGSO参考卫星进行空间采样,得出干扰的统计分布规律. 以OneWeb和SINOSAT-5系统为仿真场景,评估了两系统间的干扰情况,并与国际通用工具对比验证了所提方法的正确性. 在此基础上探究了精细步长仿真准则和地球站位置对结果的影响. 结果表明,对于大规模NGSO通信星座系统,分隔角小于等于精细步长区域夹角的NGSO卫星数占比门限为20%时能够兼顾结果精度和计算效率,干扰分布趋势与GSO地球站纬度密切相关.     

A model for interference studies relating to multisatellite non-geostationary systems in the mobile satellite service

An option being considered by current and prospective mobile satellite service (MSS) operators is the use of constellations of non-geostationary orbit (NGSO) satellites to provide global personal communications. The scarcity of free spectrum, together with the bandwidth typically required, means that any new MSS system must consider sharing spectrum with other systems and services. Spectrum sharing must be based on defined interference criteria being satisfied. When multiple NGSO satellites are considered there is no accepted method for assessing interference. This paper describes a model used as the basis for a computer simulation of interference scenarios involving MSS, fixed service (FS) and fixed satellite service (FSS) systems. The simulation includes NGSO dynamics, constellations of MSS satellites with multi-spot antennas, multiple geostationary FSS satellites and multiple hop FS links. Interference events are based on C/I calculations, and statistics, such as the percentage of time that the C/I falls below a required protection ratio, are calculated. More generally C/I cumulative distribution functions are produced.     

Interference considerations in frequency sharing between low earth orbit satellites and the geostationary fixed satellite and terrestrial service

Recently many companies and consortia have considered launching LEO satellites for such projects as remote sensing, transportation and mining operations. When the multiple low Earth orbit (LEO) satellites are transmitting they can interfere with existing terrestrial microwave and satellite earth-stations in the fixed and mobile service. The interference problem is related to the number of proposed LEOs and the altitude and consequently the time to orbit the earth. These systems usually consist of many small satellites, and each satellite stays in the beam of a terrestrial station for up to 72 seconds in each 222 minute orbit. Earth coverage could be obtained by 48 (LEO) satellites 1500 km above the earth in polar orbit, and hence at least one LEO would always be interfering with terrestrial networks. A technical evaluation would then be required to determine the resultant BER (bit error rate) effecting existing terrestrial services. A determination can then be made to support such a LEO system or object via official channels such as the ITU.     

高低轨卫星联合定位研究

从卫星地面终端定位的发展来看,整合现有卫星资源,将低轨星和高轨星联合起来形成一种新型星座组合是将来的一种发展趋势。依据现有定位体制的原理和特征,提出了高低联合双星时差频差定位、高低联合三星时差定位两种新颖的高低轨联合定位方法,提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了高低联合定位在定位误差、误差分布等方面的优势,分析了一高两低和两高一低组合的性能差异,为卫星地面终端定位技术的发展提供理论支撑。