航天器交会对接中GPS的应用

卫星定位和卫星通讯是正在寻求的空间飞行器高级自主交会系统的首选测控手段。本文概述了航天器的交会对接基本要求和过程以及美国全球定位系统（ＧＰＳ）和组成、定位原理、精度和差分原理后，列出了两种形式的相对运动方程。利用运动方程求解、单纯ＧＰＳ、差分ＧＰＳ的结合，可以完成追踪航天器向目标航天器接近的整个导引过程，且可以省去庞大的地面遥控遥测、星上雷达等设备，减少误差源。仿真计算证实了这一设计思想的可行性和     

“鸿雁”星座闪亮亮相 移动通信或将全球无缝覆盖

正在第12届珠海航展上首次展出的"鸿雁"通信卫星星座系统(以下简称"鸿雁"星座),是中国空间技术研究院东方红卫星移动通信有限公司自主建设的全球低地球轨道卫星通信系统,该系统着眼于全球覆盖、星间互联的天基系统与地面网络的全面融合,为各类用户提供多种卫星数据信息及综合业务服务。     

基于TDRSS的低轨卫星定轨方法研究

利用跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS）组成天基测控系统对低轨卫星进行轨道确定，并讨论了低轨卫星在TDRSS系统覆盖区域的时间段，以改进的Gauss-Newton算法为基础，设计了非线性迭代的微分轨道改进算法，有效抑制了算法截断误差。仿真实验证明基于TDRSS的测控技术可显著提高测控覆盖率，减少地面测控站压力，有效确定低轨卫星轨道，定轨位置误差小于20m，速度误差小于0．01m／s，能满足一般低轨卫星的定轨精度要求。     

宽域差分GPS（WDGPS）介绍

宽域差分ＧＰＳ（ＷＤＧＰＳ）介绍１９９５年３月１５日对所有ＧＰＳ用户来说将是一个非常重要的日子。届时，北美范围内的用户将可进人世界上规模最大的宽域ＤＧＰＳ网络。美国和加拿大境内的４５０多个调频站将通过两套卫星系统连接起来，这两套卫星系统能在整个北美洲...     

遥感卫星应用系统的一种多任务并行调度方法

任务调度是遥感卫星地面应用系统管理控制的一个重要功能。为了解决系统生产任务量大,并行调度多等难点,文章提出了基于任务优先级生产策略、面向遥感卫星地面应用的一种多任务并行调度方法,并针对任务特点设计了一套新的线程池运行机制用于多线程的管理。该方法提高了任务调度效率和系统资源利用率,并行执行的任务数量大,系统资源消耗低,任务执行的延迟率减小,解决了遥感卫星地面应用系统时效性低的问题。     

GNSS地面覆盖性仿真分析研究

GNSS对地面用户的应用价值取决于GNSS信号对地面的覆盖性能,这不仅取决于星载传感器的信号辐射角范围,还取决于用户自身的最小观测角。本文对GNSS地面覆盖性原理进行了分析,给出了判别依据,然后对北斗区域服务系统、北斗全球导航系统及其与其它GNSS组合共5种仿真方案的地面覆盖性进行了仿真。在实际应用中,可以根据仿真结果针对不同的应用任务选取不同的卫星星座或选取多星座互操作,以保证最大同时可见卫星数,从而更好地提升GNSS卫星星座的应用价值。     

知识资料窗

知识资料窗导航卫星它是为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星。导航卫星属于卫星导航系统的空间部分，它装有专用无线电导航设备。由数颗导航卫星构成导航卫星网（也称导航星座），具有全球和近地空间的立体覆盖能力。因此，导航卫星能实现全球无线电导航...     

GPS/GIS车辆路径定位方法研究

标准定位服务（ＳＰＳ）的固有误差、ＳＡ 措施和市区环境的共同影响，使得ＧＰＳ的导航精度难于满足特种车辆监管系统的需求。差分ＧＰＳ技术虽然可以提高ＧＰＳ定位的精确度，但缺乏对环境的适应能力。在对城区内ＧＰＳ定位误差进行了系统分析的基础上，提出了一种融合ＧＰＳ技术和结合历史数据的地图匹配技术的车辆路径定位方法，并通过对实验的统计分析证明了方法的有效性。     

2002年商业航天运输预测报告(四)

４．４．３“宽带低轨”系统宽带卫星市场可能是最难推测的。虽然从企业和各种消费者对这种服务需求的增长趋势来看，高速数据服务显然有很巨大的市场，但卫星行业尚未将这种需求加以利用。随着互联网在１９９７年前后成为主流，提供宽带互联的竞赛已经加速。卫星虽没有足够大的带宽来向全部宽带用户人群提供服务，但在高数据率信息传送方面却在扮演着越来越重要的角色。卫星可服务于城市中未布线的地区，还可以覆盖普通陆线服务可能想都不敢想（因为安装费用很高）的偏远用户。在某些情况下，卫星和陆线可以优势互补，互相将对方作为到达最…     

链路状态感知的低轨卫星网络路由机制

低轨卫星的空间组网能够突破地形限制,实现全天候、高带宽、低时延、广覆盖的数据通信,弥补地面通信系统的不足,使通信服务全球化成为可能。但是,卫星节点的快速移动和能量受限使得空间链路面临高动态、不可靠、间歇性等问题。同时接入用户的分布不均容易导致卫星网络出现重载节点和局部拥塞的情况,这对空间组网和数据传输提出了新的挑战。传统的静态卫星组网模式可靠性差,可伸缩性低,难以适应空间动态组网的需求。针对低轨卫星网络拓扑变化快的特点,提出链路状态感知的路由机制,在降低卫星能耗的同时减轻网络的局部拥塞,使用树莓派搭建半实物仿真平台,并在该平台上进行实验,验证了该机制的有效性。     

论GPS与相对论时空观

在ＧＰＳ中，观测者对时钟所显时间值和物理事件所发光信号传播过程所作全面描述应包括“看到的情况”和“实际的情况”；作为具有特定物质性、运动性、结构性和开放性的动力学系统，时种所显时间值与其内部特定物质性、运动性和结构性等内因有关，与其所受引力和电磁力等外因有关；根据速度值定义，除特别约定，具体光子相对具体参照物的具体速度值应由观测者使用具体时种和量尺观测而定。以上述时空新认识弥补了相对论时空观有关观点的认识不足。     

国外中继卫星对航天器交会对接的测控通信支持

中继卫星系统的天基测控通信是近代航天技术的重大突破,它能够有效地满足航天器交会对接的测控通信需要。文章分析了美国＂跟踪与数据中继卫星系统＂（TDRSS）和欧洲＂阿特米斯＂（ARTEMIS）中继卫星对＂自动转移飞行器＂（ATV）与＂国际空间站＂（ISS）交会对接任务的测控通信支持,总结了国外中继卫星系统支持航天器交会对接...     

32颗GPS卫星星座空间覆盖特性建模与仿真

GPS卫星要准确完成定位功能可见卫星数应不少于4颗.通过建立针对低轨、中高轨和大椭圆轨道目标卫星的GPS信号空间几何覆盖模型,利用Matlab计算针对低轨、中高轨和大椭圆轨道的可见卫星数,对目前美国32颗GPS卫星星座的空间覆盖特性进行仿真.仿真结果显示,32颗GPS卫星星座不仅可以对低轨目标实现全轨道覆盖,而且对中高轨和大椭圆轨道也有所覆盖,大大扩展了24颗GPS卫星星座的空间应用.     

高精度GPS系统硬件延迟解算方法研究

硬件延迟是利用GPS进行TEE测量时最大的误差源，其最大影响可达100多TECU。为获得更准确的TEE数值，GPS系统硬件延迟的计算精度显得尤为重要。利用2001年4月15日太阳耀斑爆发时的GPS观测数据，首先利用传统方法对硬件延迟进行了计算和分析，并提出了一种硬件延迟解算的新观点，实验数据表明该方法具有较好的效果，其精度高于夜间数据的计算结果，同时克服了夜间数据难以获取的缺点。     

一种区域定位系统的概念

区域定位系统是一种与GPS兼容的地基导航系统，可以完成轨道飞行器乃至弹道试验的定位和定轨任务。区域定位系统由若干地基导航发射台（也可增加一、二个天基导航台）网和卫星载接收机组成。其定位精度估计在100m以内，如地面导航台网与GPS差分导航台结合起来，将会发挥更大作用。     

Galileo系统在空间飞行器定位中的应用

欧洲的Galileo系统将在2008年建成，届时它将与美国的GPS系统相互补充。在对Galileo系统导航星座轨道和信号结构分析的基础上，结合各种不同轨道高度的空间飞行器用户的动态特点，推导了用户卫星接收天线的可见可用性模型，建立了基于Galileo坐标系统(ITRF-96)的高动态定位算法模型，针对实际航天工程任务的LEO和GEO卫星进行了定位仿真，为Galileo系统在空间领域的实际应用打下了基础。     

我国数据中继卫星系统发展建议

天链一号数据中继卫星在轨成功运行,标志着我国在天基信息传输领域的重大突破,今后发展方向是建设中继卫星组网系统,以满足数据中继不断增长的需求.分析表明:经度间距约为180°的地球静止轨道(GEO)双星组网系统,只需在我国本土设立控管站,利用地面高速光纤干线,双星就能对离地高度大于95km的航天器实现100%轨道覆盖的中继...     

GNSS服务空域空间信号可用性比较与分析

通过基本参数对全球卫星导航系统（GPS、GLONASS、Galileo和北斗）空间信号可用性影响实验,得出四系统的A knee 值分别为3800km、1100km、3800km和1000km,对应的平均可见卫星数为25、16、22和14/22（亚太地区、MEO星座/混合星座）。分析了三种典型轨道用户的卫星可见性,北斗和GLONASS对MEO和HEO用户的空间信号可用性能较GPS和Galileo稍差,而在LEO用户的应用中,北斗空间信号可用性能却表现最优,平均可见卫星数约为20颗,可用性时间分布比较均匀。最后对GNSS空间有效持续时间段进行统计,随着用户高度的增加,有效持续时间段数增多、总有效持续时间减少;四系统提供全弧段有效服务空间分别为地面至6100km、1600km、6100km和1700km。     

S@tMax—A space-based system enabling mobile IP applications in vehicles

As personal mobility increases, people spend more time in their vehicles. Furthermore, a large segment of today's workforce is part of a growing mobile service industry. This mobile society creates opportunities to increase productivity which do not yet exist. Today's commuting time could be better utilized and mobile business transactions could be more efficiently conducted, by integrating mobile IP wireless services in vehicles. By means of a direct to mobile user Internet access, and total IP services, integrated into automobiles, S@tMax services can empower the mobile business movement therefore improving productivity. This paper presents a commercial system architecture that will deliver an optimized solution for direct to mobile user Internet access, through an integration of a ground based network infrastructure, use of existing communications satellites and the development of a proprietary satellite system. As a result of a detailed systems engineering process, the architectures of the space, ground and infrastructures segments will be presented. Furthermore, the benefits of on-orbit servicing were examined in the S@tMax context. The approach proposed is considered as an important step towards enforcing main roadway IP coverage in the US, for near-continuous communications and services.     

对GPS区域映射系统中比例优化的研究

GPS区域映射系统通过对分布式转发器的时延控制，实现定位区域上的映射关系，使由GPS制导的武器错误定位，从而偏离原有的目标，实现对重要目标的保护^[1]。文章首先给出了求解区域映射系统中虚拟点邻域的迭代算法，在此基础上分析了虚拟点与真实点的位置关系以及转发器的分布对映射比例的影响，并在有效干扰区域内，对如何选择虚拟点的位置和转发器的分布以达到映射比例的优化进行了研究，得出的结论为实际应用提供了参考。