“发射权之争”——2014年“伽利略”卫星发射面临挑战

1发射延迟打乱＂伽利略＂部署计划＂伽利略＂系统是欧洲独立发展的全球导航卫星系统,用于提供高精度、高可靠性的定位服务。＂伽利略＂系统计划由30颗卫星组成,其中27颗工作星,3颗备份星。这些卫星分布在3个中地球轨道（MEO）上,每个轨道上部署9颗工作星和1颗备份星。目前,欧洲已经发射了2颗试验卫星和4颗在轨组网验证卫星。其中,4颗在轨验证卫星也是未来＂伽利略＂星座的组网卫星的前4颗。     

中国台湾"福卫"-3卫星上天

□□2006年4月15日,中国台湾的6颗"福卫"-3卫星由1枚"人牛怪"(Mino-taur)火箭从美国范登堡空军基地发射升空. 火箭升空后一切正常,并在飞行14min25s后分离出第1颗卫星,尔后每隔大约1min分离出1颗卫星,直到发射后19min20s,6颗卫星都按计划进入预定轨道.卫星发射7h52min后第1次经过台湾上空.     

中国“北斗”跃上新高度

<正>2010年,对于中国北斗卫星导航系统的建设者,特别是北斗导航卫星的研制者而言,是个不一般的年份。这一年,中国北斗卫星导航系统将有多颗卫星连续跃上太空,在属于它们的轨道上安家。经过这一密集发射组网阶段,中国的新一代卫星导航系统将在太空中初     

北斗卫星导航系统第二星成功定点

4月20日17点06分,北斗卫星导航系统第二颗卫星成功定点于预定轨道。4月15日,中国航天科技集团公司从西昌卫星发射中心成功发射了北斗卫星导航系统第二颗卫星。该卫星是北斗卫星导航系统首颗地球静止轨道卫星。经过4次远地点变轨和4个批次定点捕获,该卫星于4月20日成功定点。从今年起,北斗卫星导航系统进入组网高峰期。预计2010年左右,北斗卫星导航系统建设覆盖亚太地区,2020年前建成全球卫星导航系统。     

"全球星"系统完成组网发射

"全球星"(Globalstar)低轨道卫星移动电话星座,于1999年11月22日成功地进行了最后一次组网发射,使在轨工作卫星的总数达到48颗.     

大椭圆轨道上空间探测卫星轨道性能分析

本文以实践四号为例概述了卫星设计和运行的一般情况,着重论述卫星轨道设计的特点,并给出了表征轨道计算、发射窗口、卫星受晒、可测控条件等数据和图形.指出在历时2个月的运行中由遥测数据证明了轨道设计及初始姿态选择的正确性.      

第八颗北斗导航卫星纪念邮品欣赏

2011年4月10日4时47分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道,这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这次发射是今年北斗导航系统组网卫星的第一次发射,是长征系列运载火箭的第137次飞行,也是我国"十二五"期间的首次航天发射。这次北斗导航卫星的成功发射,标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。为纪念这次航天任务发射,国内相关单位制作了纪念封,现将收集的发射、测控纪念封整理介绍如下。     

阿里安火箭将进行第64次发射

英国国防部将于１９９４年６月发射两颗小卫星，用于检验有关太阳能收集、耐辐射和星上计算方面的试验技术。这两颗卫星，每颗重约５０公斤，设计寿命为一年，它们将和Ｉｎｔｅ１ｓａｔ－７０２通信卫星一起由阿里安－４火箭发射进入地球同步转移轨道。Ｉｎｔｅ１ｓａｔ－７０２通信卫星是由位于加利福尼亚州的帕洛阿尔托的空间系统／Ｌｏｒａｌ公司制造的，该卫星最后进入位于赤道上空的地球同步轨道的定点位置。这两颗英国卫星将运行在穿过地球的范艾伦辐射带的大椭圆转移轨道上。阿里安空间公司的商业发射合伙人期望这次发射安排在１９９…     

一箭射双星第14、15颗北斗导航卫星精确入轨

9月19日凌晨,我国第14、15颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙改1型运载火箭以"一箭双星"方式成功发射升空,并被准确送入近地点200千米、远地点2万多千米的中圆转移轨道。这是我国第2次采用"一箭双星"方式发射两颗地球中高轨道卫星。北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋表示,"一箭双星"对于加快北斗导航卫星组网进程、完成北斗卫星导航系统工程建设意义重大。此次发射任务的圆满成功,也标志着北斗区域卫星导航系统组网建设顺利进入收官阶段。2007年4月14日第一颗北斗导航试验卫星由长征三号甲运载火箭成功发射,此后,长征三号甲系列运载火箭成功完成了北斗卫星导航系统组网阶段的5颗地球同步静止轨道(GEO)卫星、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和2颗中圆轨道(MEO)卫星的发射。     

航天简讯

苏联开始了类似于美国导航星的组网工作 10月12日,苏联用一枚运载火箭发射了三颗新型导航卫星——宇宙1413、1414和1415号,从而开始了类似于美国防部全球定位系统的组网工作。这三颗卫星的轨道高度为19100公里,圆形轨道,倾角为64.8°,运行周期为11小时13分。据称,这次飞行的目的是改进正在研制中的空间导航系统的元件和设备,以确定苏联民用飞机、商用船只和捕渔船的位置。     

基于改进MOPSO算法的区域侦察弹性星座重构方法

针对区域侦察弹性星座重构问题，提出了基于改进多目标粒子群优化算法(multi objective particle swarm optimization，MOPSO)的区域侦察弹性星座重构方法。该方法采用一箭多星发射和在轨卫星相位机动相结合的方式对受损星座重构。首先选取了星座覆盖、重构成本、重构时间和星座弹性四方面的指标；其次对一箭多星发射过程和卫星相位机动过程进行了分析，对失效轨道面内剩余正常卫星采取均匀相位的策略。以恢复原有星座性能为目的，考虑最大重访时间、重构成本、重构时间及弹性，建立了重构时间和重构成本最优的重构优化模型。最后对MOPSO算法进行了改进，提出了基于学习机制的种群更新策略，通过变量转化将离散变量转化为连续变量，解决了重构优化模型中混合变量优化问题。针对某一受损星座进行仿真，重构时间最优的重构方案为发射6颗新卫星结合在轨卫星均匀相位；重构成本最优的重构方案为发射4颗新卫星结合在轨卫星均匀相位。案例表明提出的重构方法有效，可为侦察星座的建设提供参考。     

中轨道Walker导航星座在轨备份方案优化设计

针对中轨道Walker导航星座在轨备份方案的优化问题，首先提出了在轨备份星轨位优化设计方法，考虑星座运行期间在轨备份星与工作卫星存在共同提供服务的情况，选取PDOP值和可见卫星数作为轨位优化指标，建立了轨位优化模型，并基于NSGA-Ⅱ算法对不同轨位下在轨备份星对导航星座服务性能的提升效果进行仿真分析；然后，基于在轨备份星轨位的优化结果，建立在轨备份星替换的轨道机动模型，并综合考虑速度增量和替换时间，确定了以替换时间最少为优化目标的在轨备份星替换方案。结果表明，提出的在轨备份方案能有效满足备份星的设计需求，增强导航星座的服务性能，实现故障卫星的快速替换，可为导航星座备份星的建设提供借鉴。     

基于TLE的Starlink星座第一阶段部署情况分析

近年来,随着卫星技术的快速发展和低轨（low earth orbit,LEO）卫星宽带互联网建设需求的不断增加,低轨大规模星座发展日新月异。针对Starlink星座初始化部署问题,首先论述了“星链”（Starlink）星座现状,分析在轨卫星高度变化。然后利用公开的两行轨道根数（two-line element,TLE）,从卫星发射入轨、轨道面分布两个方面,简要分析了Starlink星座的部署情况,给出升交点的变化规律;同时仿真分析了Starlink星座对地面的覆盖性能。最后,给出星座轨道面和相位分布、故障卫星处置以及可见卫星数量。所分析的结果以期为中国未来部署大规模LEO星座的建设提供借鉴。     

移动通信卫星经济性分析

由小型近地轨道卫星组成星座,实现移动通信服务,是卫星通信发展的重要方向。近地轨道卫星和地球静止轨道卫星用作移动通信卫星网,各有其优缺点。文章从经济性角度对两类卫星网进行了比较,重点是对不同高度的轨道(包括低、中、地球静止)的移动通信系统的空间部分成本——卫星星座的研制成本与发射成本进行分析比较,给出了具体的运算公式和计算结果。其结论是:轨道高度越低,卫星网的成本越高;地球静止轨道卫星网的成本最低。但是,决定是否发展小型近地轨道通信卫星网,不能仅考虑经济因素,还要考虑对技术进步的推动作用。     

基于覆盖圆的太阳同步回归轨道卫星目标轨迹调整方法

遥感卫星星座在环境监测、地理测绘等领域运用中,需要考虑目标轨迹分布的优化问题.轨迹分布与星座的重访能力和进出站间隔保持等应用需求密切相关.目前对星下点轨迹分布的优化和调整还缺乏准确实用的方法,存在卫星数目增多带来的计算量增加问题和对多种需求综合考虑不够的问题.为了克服现有技术的不足,解决太阳同步回归轨道遥感卫星星座的目...     

GNSS遥感探测卫星星座设计

随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）掩星大气探测技术的兴起，GNSS遥感探测数据在气象数据资源中逐步占据重要地位，但是目前的掩星探测数量远不能满足数值天气预报等应用的需求，未来更需要充分利用GNSS信号资源，开展更大规模的GNSS掩星卫星星座探测.本文以世界气象组织发布的大气海洋数据需求为参考，提出新一代GNSS遥感探测星座任务需求与设计约束.在理想大气模型假设下，利用几何解析方法研究了探测卫星星座构型参数对探测性能的影响，并建立了新一代GNSS遥感探测卫星星座设计基本准则.以风云卫星为子星座，给出了星座规模同为40颗的三种GNSS遥感探测微纳卫星星座设计方案.研究结果表明，具备该规模的探测星座可满足数值天气预报等气象应用的最低数据需求，三种构型方案中，由高、中、低倾角三组Walker子星座与风云卫星子星座组建的GNSS遥感探测星座探测性能最优.      

基于参考轨道的Walker星座相对相位保持策略

针对高轨道Walker全球星座相对相位保持问题,在分析星座几何结构演化规律基础上,提出了一种基于动态调整参考轨道的星座相对相位保持策略.该参考轨道的半长轴取星座所有卫星的平均轨道半长轴的平均值,通过计算各卫星相对参考轨道的相对相位偏差以及变化率,而后根据有关维持的约束条件来选择合适的卫星进行站点保持,使得所有卫星的相对参考轨道的相位偏差不超过允许值.当一旦有卫星进行了站点保持,则参考轨道就重新统计确定.文章通过一个12颗MEO卫星构成的Walker-δ星座的分析算例,表明这种相对保持策略可以减少星座的站点维持次数.本文提出的方法可以为我国今后卫星导航星座的维持提供参考.     

低轨导航增强卫星星座设计

针对目前全球低轨卫星快速发展的现状,对低轨导航增强卫星星座设计方法进行了详细的研究。首先推导了轨道高度与可视球冠的关系,结合太空垃圾分布,从覆盖范围、经济性及碰撞风险几方面联合确定了轨道高度。然后推导了用户仰角与轨道倾角的关系,分析了实现南北极点覆盖的轨道倾角。接着结合铱星星座,推导出单一星座构型无法实现全球范围内均匀的可见星和精度衰减因子（Dilution of Precision,DOP）值分布。最后提出了一种组合低轨卫星星座设计方法。结果表明,该方法设计的组合星座在实现全球覆盖的同时,能够实现可见星数量与DOP值在全球范围内的均匀分布。     

Geosynchronous satellites expanding a future GNSS satellite constellation: A precise orbit determination study

The integration of geosynchronous orbit (GSO) satellites in Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is mostly discussed to enable a regional enhancement for tracking. But how do GSO satellites affect the orbit determination of the rest of the constellation? How accurately can these orbits be determined in a future GNSS tracking scenario with optical links? In this simulation study we analyze the benefit of GSO satellites as an expansion of a MEO (Medium Earth Orbit) satellite constellation – we selected the Galileo satellite constellation – for MEO Precise Orbit Determination (POD). We address not only the impact on POD of MEO satellites but also the possibility to precisely determine the GSO satellites – geostationary orbits (GEO) and inclined geosynchronous orbits (IGSO) – in such an expanded MEO constellation. In addition to GNSS microwave observations, we analyze the influence of different optical links between the participating entities: Optical two-way Inter-Satellite Links (OISL) and ground-space oriented Optical Two-Way Links (OTWL). These optical measurements together with the GNSS microwave observations give a remarkable benefit for the POD capability. In the case of GNSS and OTWL, we simulate the measurements with regard to a network of 16 ground stations. We pay great attention to the simulation of systematic effects of all measurement techniques. We discuss the influence on the systematic errors as well as the formal orbit uncertainties. A MEO constellation expanded with GSO satellites as well as the use of optical links together with GNSS observations not only improves the MEO satellite orbits but also the GSOs to a great extent.