“美国移动卫星”升空欲在航空通信中占一席之地

美国移动卫星公司（ＡＭＳＣ）的美国移动卫星一１［ＡＭＳＣ－１，原名“移动星”（Ｍｓａｔ）」，于１９９５年４月７日用“宇宙神”火箭发射成功。该卫星的两个大面积太阳电池翼已经成功地展开。它现正向着地球静止轨道上的定点位置漂移。定点以后将进行为期数月的在轨测试，然后为用户提供移动电话服务。美国移动卫星公司计划从明年一季度开始为用户提供航空通信业务。ＡＭＳＣ－１卫星是迄今为止世界上第一颗专用于陆上移动通信的商业卫星。ＡＭＳＣ系统由两颗地球静止轨道卫星组成，互为备份。卫星通信天线覆盖地面区域的直径约为５５…     

中国向国际电联登记的静止卫星轨道位置表

登记的卫星名称１）国内用的名称轨道位置频段登记情况２）ＳＴＷ－１试验通信卫星１２５°ＥＣＮＳＴＷ－２试验通信卫星１０３°ＥＣＮＣｈｉｎａｓａｔ－１东方红－２甲８７．５°ＥＣＮＣｈｉｎａｓａｔ－２东方红－２甲１１０．５°ＥＣＮＣｈｉｎａｓａｔ－３东方红－２甲９８°ＥＣＮＣｈｉｎａｓａｔ－４东方红－２甲１３０°ＥＣＡＣｈｉｎａｓａｔ－１１银行星１０１．５°ＥＫｕＡＣｈｉｎａｓａｔ－１２银行星１０５°ＥＫｕＡＣｈｉｎａｓａｔ－２１烽火－１１０３°ＥＵＨＦ，Ｃ＊Ｃｈｉｎａｓａｔ－２２烽火－１９８°ＥＵＨ…     

编队飞行卫星群构型保持及初始化

导出了基于相对轨道要素的编队飞行卫星群轨道相对运动控制的轨道机动方程；提出了编队飞行卫星群轨道相对运动控制的轨道机动控制策略，利用不同方向的脉冲控制相对运动的轨道参数，包括轨道平面内机动和轨道平面外机动控制。根据相对轨道要素的变轨机动控制，进行编队飞行卫星群构型的初始化。这样的构型初始化可以视作一次特殊的变轨机动控制，很容易实现编队飞行构型的初始化机动。     

航天简讯

阿斯特拉－１Ｅ直播卫星将为西欧提供１００个电视频道阿斯特拉－１Ｅ（Ａｓｔｒａ－１Ｅ）卫星是设在卢森堡的欧洲卫星协会拥有的４颗数字电视直播卫星中的第一颗，１９９５年１０月１８日由阿里安－４２Ｌ火箭成功地送入地球静止轨道，卫星重３０００ｋｇ，是美国休斯公...     

世界空间市场的现状与展望（下）

随着卫星质量的增加和卫星性能的提高，如卫星商业系统（ＳＢＳ）和国际通信卫星－５／５Ａ这样的第二代静止轨道卫星和第三代静止轨道卫星相比，每颗卫星的平均价格大体上从６２００万美元增加到９０００万美元（均是１９９２年美元汇价），根据卫星经营者的要求，第三代卫星的平均寿命也增加到约为１３年。到１９９４年５月，已有１１５颗通信卫星（也就是１９９２～２００４年期间市场预计数１７８颗的２／３）已经和公司签订了采购合同，其中３２颗已发射，其余的８３颗（价值约为７５亿美元）将在１９９４年６月至１９９９年期间发射。…     

1995年亚太区上空将有14颗大型通信卫星入轨

世界工商界在注视着亚太地区迅速发展的经济，大部分世界卫星发射市场将出现在亚太区。１９９２年，亚太区上空的通信卫星只有屈指可数的几颗，商用卫星转发器不到２００台。到１９９４年已拥有５００台转发器，１９９５年底将有１４颗大型通信卫星进入亚太区上空的静止轨道。届时，除发生轨道拥挤情况外，还会出现几颗卫星间仅相隔１°距离的问题，如亚太星－１（定点东经１３１°），俄罗斯为美国Ｒｉｍｓａｔ卫星公司发射的Ｒｉｍｓａｔ－１卫星（地平线型卫星，定点于东经１３０°），日本ＣＳ－３卫星定点在东经１３２°处。这样就引起…     

椭圆轨道编队的构形变化控制方法

推导了椭圆轨道编队的一些典型构形模态,指出椭圆轨道卫星编队的模态不同于圆轨道的构形模态,是极为丰富的。基于T-H方程的解析解,推导了副星在沿航向常值推力作用下的椭圆轨道编队的构形变化控制方法。推导的构形变化控制方法,通过合理的选择控制量的作用时刻,可达到大量节约燃料的目的。最后,给出仿真算例。     

基于磁力矩器的GEO卫星角动量卸载方法

针对GEO卫星的角动量卸载,提出了利用磁力矩器进行卸载的方法.对静止轨道上地球磁场强度进行了分析,对于中国上空的静止轨道区域,静止轨道的磁场主要在卫星Y方向即南北方向,其次在X方向.对开关式磁力矩器的卸载方案进行了研究,列出了卸载需要满足的方程,对方程的解进行了讨论.最后,提出了磁卸载的四个工作模式并进行了仿真,证明该卸载方法具有良好的适用性.     

美国首颗新一代地球静止轨道气象卫星登场

2016年11月19日,美国新一代“地球静止环境业务卫星”（GOES）的首颗星—地球静止环境业务卫星－R搭载宇宙神－5火箭发射升空。该卫星在到达预定轨道后被命名为地球静止环境业务卫星－16,在加入“地球静止环境业务卫星”星座后提供西半球天气以及空间气象监测。     

俄民用通信卫星多数已超期服役

俄罗斯目前在轨工作的１０颗地球静止轨道民用通信卫星，多数已超过其预期的工作寿命，随时都有停止工作的可能。其中，６颗“地平线”（Ｇｏｒｉｚｏｎｔ）卫星已于１９９８年到达预期工作寿命结束日期，它们的轨道位置分别为１１°Ｗ、９０°Ｅ、９６．５°Ｅ、１０３°Ｅ、１４０°Ｅ、１４５°Ｅ。另有２颗“地平线”卫星将于１９９９年底到达预期寿命结束期，它们的轨道位置为４０°Ｅ、５３°Ｅ。只有２颗“快讯”（Ｅｘｐｒｅｓｓ）卫星的预期寿命要到２００３年才结束，它们的轨道位置为１４°Ｗ、８０°Ｅ。俄罗斯政府担心这些超期…     

Collision probability and spacecraft disposition in the geostationary orbit

Since 1963 approximately 300 satellites have been launched into the geostationary orbit, followed possibly by another additional 200 satellites up to the year 2000. Ground surveillance with radar and optical sensors able to detect objects of 1 m minimum size in the geostationary ring indicates a total population of several hundred which includes active and defunct satellites and spent upper stages. In addition, a population of untrackable objects is conjectured, whose size can only be estimated, possibly several thousand of smaller objects.

The purpose of this paper is to review the long-term evolution of orbits in the geostationary ring and at higher altitude, the collision probabilities and disposition options.

The major perturbations are considered including attitude-orbit cross-coupling effects which could cause secular orbit perturbations.

Collision probabilities for current and projected populations are reviewed considering different approaches, such as a deterministic treatment of the uncontrolled population and a stochastic modeling for the controlled satellites. Also, colocation, that is sharing of the same longitude slot by several operational satellites, is a potential source for collision, if no preventive measures are taken.

As regards spacecraft disposition options, the conclusion is that reorbiting is currently the only practical measure to safeguard the geostationary orbit. In this recommended procedure the defunct satellites are inserted into a so-called graveyard orbit, located suffieciently high above the geostationary orbit.     

Orbit determination of BeiDou navigation satellite system maneuvered satellites based on instantaneous velocity pulses parameters

The BeiDou navigation satellite system (BDS) comprises geostationary earth orbit (GEO) satellites as well as inclined geosynchronous orbit (IGSO) and medium earth orbit (MEO) satellites. Owing to their special orbital characteristics, GEO satellites require frequent orbital maneuvers to ensure that they operate in a specific orbital window. The availability of the entire system is affected during the maneuver period because service cannot be provided before the ephemeris is restored. In this study, based on the conventional dynamic orbit determination method for navigation satellites, multiple sets of instantaneous velocity pulses parameters which belong to one of pseudo-stochastic parameters were used to simulate the orbital maneuver process in the orbital maneuver arc and establish the observed and predicted orbits of the maneuvered and non-maneuvered satellites of BeiDou regional navigation satellite system (BDS-2) and BeiDou global navigation satellite system (BDS-3). Finally, the single point positioning (SPP) technology was used to verify the accuracy of the observed and predicted orbits. The orbit determination accuracy of maneuvered satellites can be greatly improved by using the orbit determination method proposed in this paper. The overlapping orbit determination accuracy of maneuvered GEO satellites of BDS-2 and BDS-3 can improve 2–3 orders of magnitude. Among them, the radial orbit determination accuracy of each maneuvered satellite is basically better than 1 m. simultaneously, the combined orbit determination of the maneuvered and non-maneuvered satellites does not have a great impact on the orbit determination accuracy of the non-maneuvered satellites. Compared with the multi GNSS products (indicated by GBM) from the German Research Centre for Geosciences (GFZ), the impact of adding the maneuvered satellites on the orbit determination accuracy of BDS-2 satellites is less than 9 %. Furthermore, the orbital recovery time and the service availability period are significantly improved. When the node of the predicted orbit is traversed approximately 3 h after the maneuver, the accuracy of the predicted orbit of the maneuvered satellite can reach that of the observed orbit. The SPP results for the BDS reached a normal level when the node of the predicted orbit was 2 h after the maneuver.     

轨道要素奇异问题的改进四元数方法

运用四元数方法可以在一定范围内解决描绘飞行器轨道运动时轨道要素的奇异问题。但四元数固有的双值性使得在对运动方程进行积分时,其正负选取很困难。为了解决这一问题,采用了改进约束方程的四元数方法,并用该方法描述了拉格朗日行星摄动方程,然后研究了地球扁率摄动对地球同步卫星轨道的影响。仿真结果表明：当偏心率小于1时,四元数可以很好地解决轨道要素奇异性问题。与改进的春分点轨道要素相比,四元数的方法有着更加明确的物理意义和几何意义,用四元数表示的运动变量方程的计算更为简单,积分计算效率更高,而且其计算误差也能达到精度要求。     

基于偏心率和倾角矢量的双星隔离策略

针对中国地球静止轨道双星共位的需要, 研究了双星共位的工程实现问题, 提出了一种使用偏心率矢量和倾角矢量联合隔离实现双星共位的方法. 给出了基于偏心率矢量和倾角矢量联合隔离的基本方法、约束方程和工程实现的控制策略, 并通过模拟计算和工程实际应用情况, 验证了该方法的正确性.      

基于GNSS的高轨卫星定位技术研究

利用全球卫星导航系统(GNSS)进行导航定位具有全球、全天候、实时和高精度的优点,应用于高地球轨道(HEO)卫星的定位,能够提供精确的轨道和姿态确定,并且可以克服目前主要利用地面测控系统对HEO卫星进行定位的设备复杂、投资高等缺点,使得自主导航成为可能.本文对利用GNSS的高轨卫星定位相关技术进行了研究,分析了单一GNSS系统和多个GNSS组合系统的卫星可见性、动态性和几何精度因子(GDOP).通过仿真分析表明,利用组合GNSS系统并通过提高GNSS接收机灵敏度的方法,可以解决GNSS进行HEO卫星定位的相关问题,并能保证HEO卫星定位精度的要求.      

地球静止卫星电推进轨道保持策略优化

针对电推力器控制弧段长、传统轨道保持计算常用的脉冲假设不能适用的问题,提出了静止卫星轨道保持的平运动动力学模型和长期控制策略优化方法。由于轨道保持控制的是平均轨道要素,文章提出了一种基于春分点轨道要素的高精度平根外推动力学模型,与STK-HPOP模型比对高度吻合;提出了综合考虑轨道东西和南北控制的耦合控制优化模型,设计了基于序列二次规划的优化求解方法。仿真算例中研究了二推力器配置的静止卫星4周轨道保持问题,仿真结果表明,该方法可以优化长期轨道保持控制策略。     

利用TLE数据分析LEO卫星轨道异常的新方法——————综合判据法

及时准确地发现在轨卫星的轨道异常意义重大. 通过有效的异常算法, 能够找出发生轨道异常的碎片或航天器, 为空间碎片碰撞预警系统分析和验证碰撞事件提供数据支持. 通过对利用TLE (Two Line Elements)数据分析LEO在轨卫星轨道异常的方法研究, 提出了一个利用单个卫星相邻根数时间差控制加综合判据的判别方法. 分析表明, 相对于取单一因素阈值的判别方法, 综合判据法能够最大限度地减少漏判, 并且保持相对较高的判断准确率.      

近圆参考轨道卫星编队的安全性

针对近圆参考轨道卫星,利用相对轨道要素对编队构形进行了统一描述,提出了编队卫星在垂直于轨道平面方向相对运动最小距离的计算公式,分析了J2摄动对卫星编队安全性的影响。仿真结果表明环绕星在轨道平面内和垂直于轨道平面内的相位差对编队安全性的影响较大,给出的提高编队卫星安全性的措施可为卫星编队的实际工程应用提供参考。     

Recent Progress of Fengyun Meteorology Satellites

After nearly 50 years of development, Fengyun (FY) satellite ushered in its best moment. China has become one of the three countries or units in the world (China, USA, and EU) that maintain both polar orbit and geostationary orbit satellites operationally. Up to now, there are 17 Fengyun (FY) satellites that have been launched successfully since 1988. There are two FY polar orbital satellites and four FY geostationary orbit satellites operate in the space to provide a huge amount of the earth observation data to the user communities. The FY satellite data has been applied not only in the meteorological but also in agriculture, hydraulic engineering, environmental, education, scientific research and other fields. More recently, three meteorological satellites have been launched within the past two years. They are FY-4A on 11 December 2016, FY-3D on 15 November 2017 and FY-2H on 5 June 2018. This paper introduces the current status of FY meteorological satellites and data service. The updates of the latest three satellites have been addressed. The characteristics of their payloads on-boarding have been specified in details and the benefit fields have been anticipated separately.      

利用卫星两行轨道根数反演热层密度

两行轨道根数（TLEs）是基于一般摄动理论产生的用于预报地球轨道飞行器位置和速度的一组轨道参数,通过求解大气阻力微分方程,可反演出热层大气密度. 本文选取近圆轨道CHAMP卫星和椭圆轨道Explorer8卫星,以两行轨道根数数据为基础,计算反弹道系数,并根据不同轨道特征采用两种不同反演方法对热层大气密度进行研究. 结果表明,这两种方法反演得到的大气密度与实测值均符合较好,其中CHAMP卫星的反演结果和经验模式值相对于实测值的误差分别为7.94%和13.94%,Explorer8卫星的误差分别为9.04%和14.32%. 相比模式值,利用两行轨道根数数据反演的热层大气密度更接近于实测值,说明该方法可以作为获取大量可靠大气密度数据的一种有效途径.