2016年全球通信卫星发展回顾

2016年,全球通信卫星领域自2011年以来的高速稳定发射部署态势戛然而止,全年共计发射21次,将26颗通信卫星送入预定轨道,发射次数和成功部署卫星数量同比2015年出现大幅下滑.从国家维度来看,美国、欧洲和日本部署的卫星数量占比超过60%,俄罗斯2016年度未发射通信卫星,中国部署3颗,印度部署1颗,其他国家合计部署9颗.从用途维度来看,民商用通信卫星占比超过80%.从轨道分布来看,除了加拿大的"海洋监视与信息收发微卫星"(M3MSat)部署于低地球轨道(LEO),其他国家发射的卫星均定轨于地球静止轨道(GEO).     

2014年国外民商用通信卫星现状分析

<正>1概述2014年,全球共进行了23次民商用通信卫星的发射,共计将42颗卫星送入轨道,其中有1颗发射失败。在所有成功发射的卫星中,地球静止轨道(GEO)卫星23颗、低地球轨道(LEO)卫星9颗、中地球轨道(MEO)卫星10颗。共有14个国家、地区和组织发射了卫星,其中,美国11颗,欧洲12颗,俄罗斯8颗,其他国家共计发射11颗。商业化程度高是通信卫星的突出特点。截至2014年底,国外共有528颗通信卫星在轨,其中商用卫星48 3颗,约占91.5%;民用卫星45颗,约占8.5%。在轨的民商用卫星中,美国数量最多,共     

GPS在卫星精密测轨中的应用

自从美国全球定位系统(GPS)试验系统建立以来,发展了各种各样的方法,利用GPS 测量来精密确定卫星轨道。在1984年,LANDSAT-5上装载一个GPSPAC 的仪器进行了飞行,以验证用GPS 定轨的精确度。1982年在美国喷气推进试验室((?)PL),为TOPEX 卫星研究了一种GPS 距离和距离变化率的双差分法,以满足其厘米级的精度要求。除GPS 对低轨地球卫星定轨应用外,有人也提出了用GPS 测量对高轨地球卫星甚至同步卫星的定轨方法及精度分析。文章对上述各种方法给以简要的介绍和评述。     

基于经验加速度的低轨卫星轨道预报新方法

研究将定轨过程中的经验加速度应用于地球低轨卫星轨道预报的新方法. 利用GPS伪距观测数据和简化动力学最小二乘批处理方法对地球低轨卫星定 轨, 其中卫星位置、速度及大气阻力系数和辐射光压系数可以直接用于轨道预报. 作为简化动力学最重要特征的经验加速度呈现准周期、余弦曲线特点, 可通过 傅里叶级数拟合建模. 确定性动力学模型与补偿大气阻力模型误差的切向经验 加速度级数拟合模型组成增强型动力学模型用于提高轨道预报精度. 应用 GRACE-A星载GPS伪距观测数据和IGS超快星历定轨并进行轨道预报, 结果表明 轨道预报初值位置精度达到0.2m, 速度精度达到1×10-4m·s-1, 预报3天位置精度优于60m, 比只利用确定性动力学模型进行预报精度平 均提高2.3倍. 先定轨后预报的模式可用在星上自主精确导航系统中.      

印度对地观测卫星最新发展

正1引言印度于20世纪80年代开始着手独立自主地发展对地观测卫星技术,以获得长期、连续的天基观测能力,建立了"国家自然环境资源管理系统"(NNRMS)。印度利用有限的航天预算通过国际合作和自主研发建设了两大系统,其中低地球轨道部分主要为"印度遥感卫星"(IRS)系列,地球静止轨     

“北斗”卫星导航系统空间信号接口控制文件解读

"北斗"卫星导航系统采取"三步走"的发展步骤:第一步,"北斗"卫星导航试验系统;第二步,"北斗"卫星导航系统区域服务;第三步,2020年左右全面建成"北斗"卫星导航系统,形成全球服务能力。目前,"北斗"区域卫星导航系统星座拥有14颗卫星在轨运行,包括5颗地球静止轨道(GEO)卫星、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和4颗中圆地球轨     

钟差和动力学参数联合约束下的北斗卫星轨道快速确定

受地球非球形引力、第三体摄动和太阳光压等摄动因素的影响,导航卫星位置存在长周期变化趋势,需要定期对导航卫星进行轨道机动,以保持卫星轨位和导航服务区.导航卫星机动后的定轨,特别是GEO卫星,其频繁轨控后的轨道快速确定问题,是制约卫星可用度和导航系统服务性能的重要因素.在基于伪距相位数据的轨道测定中,轨道与钟差的统计相关是制约卫星轨道快速确定的关键因素,特别是在观测弧段短的情况下,待估参数之间的相关性更强,动力学参数估计结果严重失真会导致轨道预报精度衰减明显.当卫星钟差与测站钟差通过外部手段高精度测定后,可以减少待估参数的估计,同时利用长弧定轨的动力学与运动学参数先验信息,对短弧定轨模式进行参数约束,卫星定轨精度将有很大的提升空间.通过钟差与力学参数的联合约束,实现了北斗卫星短弧快速定轨,解决了卫星机动后的轨道快速确定问题,SLR评估的卫星机动后4 h定轨外符视向精度优于0.71 m,比常规方法提高了3倍,预报1 h轨道视向精度为1.89 m,用户等效距离误差(UERE)精度达到1.85 m.     

全球卫星移动通信星座天基星间链路测控方案

针对全球卫星通信星座的测控问题,提出了利用静止轨道卫星作为天基测控网对低轨全球通信星座卫星进行测控的方案,在GEO轨道布置3颗地球静止轨道卫星,建立GEO轨道卫星与LEO星座卫星之间的星间链路来传输测控信息,再将这些信息转发至相应的地面测控站,分析了测控链路的传输指标,评估了星间测控链路的双向传输性能,最后通过仿真分析验证了采用3颗静止轨道卫星组成的天基测控网能够大幅拓展单纯依靠传统陆基测控网的测控可见弧段,其24h测控弧段覆盖率是后者的8倍,总测控时间比后者提升大约10倍.     

印度首次太阳探测任务——阿迪蒂亚-L1分析

<正>2023年9月2日，印度首个太阳探测器——阿迪蒂亚-L1(Aditya-L1)从萨迪什·达万航天中心搭乘极轨卫星运载火箭-XL(PSLV-XL)发射升空，将研究太阳日冕、太阳风及其对地球附近环境的影响。1任务背景2008年1月，印度空间科学咨询委员会（ADCOS）提出“阿迪蒂亚”（Aditya）方案，Aditya在梵语中意为“太阳”。该方案的最初设计是一颗400kg的低地球轨道小型卫星，该卫星将携带一台日冕仪，用于日冕研究。     

关于HEO空间飞行体的轨道寿命问题

低轨地球卫星的轨道寿命主要取决于大气的耗散作用,其轨道在不断变小(即高度降低)变圆的状态下进入地球稠密大气层中陨落.但HEO(Highly Eccentric Orbit)类型的空间飞行体的运行轨道是一个近地点高度很低,远地点高度却很高的大偏心率椭圆轨道,其轨道寿命主要由第三体(日、月)引力摄动所决定,而且还与其轨道的初始状态有密切关系,特别是慢变量Ω(轨道升交点经度)和ω(轨道近地点幅角),决定了偏心率e的长周期变化状态,从而制约了HEO类型空间飞行体的轨道寿命.本文将根据地球卫星轨道变化规律进行理论分析,阐明这一力学机制,并给出相应的数值验证.      

国内外气象卫星发展(上)

1　引言□□自从1960年美国发射第1颗气象卫星以来,气象卫星有了长足的发展。卫星轨道从低轨(极地轨道)发展到高轨(地球静止轨道),发射卫星的国家或组织除美国、欧空局、俄罗斯和日本外还有印度和中国。与此同时,气象卫星资料的接收、处理、分发和存档管理,特别是应用也蓬勃地发展起来。60年代以来,中国天气预报的准确率有了相当大的改进,其主要原因有2个:1个是大型计算机和数值预报的采用;另1个是气象卫星观测资料的应用。气象卫星资料除了在天气预报中起重要作用外,还在环境监测特别是一些自然灾害的监测,例如林火、洪涝和雪灾等监测中起…     

全球巨型低轨星座通信网络发展、特征与思考

正低轨宽带通信卫星星座的大容量、高速率、全球覆盖特点,要求其星座规模相比低轨移动通信卫星星座的卫星数量呈数量级增长,卫星星座巨型化特征显著。而近年来,以巨型低轨道通信卫星星座为基础的空间宽带通信网络发展进入新的高潮。本文从国际主流巨型低轨星座通信网络的发展入手,阐述了巨型空间互联网系统发展的特征及系统建设面临的挑战,并就我国同类系统未来的方向进行思考。     

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。     

美国“一箭三星”发射同步轨道空间态势感知卫星

2014年7月28日,美国空军从卡纳维拉尔角发射场,用德尔他-4M＋火箭以＂一箭三星＂方式成功将3颗高轨态势感知卫星送入近地球同步轨道,即2颗业务型高轨巡视卫星＂地球同步轨道空间态势感知计划＂（GSSAP）卫星和1颗技术试验卫星＂评估局部空间自主守卫纳卫星＂（ANGELS）。此次发射任务的成功标志着美国高轨空间监视技术走向成熟,高轨目标探测、跟踪和侦察能力快速提升,引起航天界高度关注。     

如何处置静止轨道上废弃的卫星

<正> 最近,根据美国航宇局和国防部的空间轨道垃圾研究联合工作组向美国国家安全委员会提供的一份报告统计,目前约有453颗工作和不工作的卫星在地球同步轨道上运行,其中仅有150颗是处在地球静止轨道上,其余303颗,或在地球同步轨道、或在地球准同步轨道、或在大椭圆轨道(如苏联的“闪电”号卫星)上,卫星的空间平均密度比近地轨道的低2～3个     

基于单频星载GPS数据的低轨卫星精密定轨

为满足搭载单频GPS接收机低轨卫星的精密定轨需求以及深化单频定轨研究,文中解决了单频星载GPS数据的周跳探测问题,并利用“海洋二号”（HY-2A）卫星及“资源三号”（ZY-3）卫星的单频星载GPS实测数据采用两种方法确定了二者的简化动力学轨道,并通过观测值残差分析、与双频精密轨道比较、激光测卫数据检核等方法对所得轨道精度进行评定。结果表明,在不考虑电离层延迟影响的情况下,HY-2A卫星定轨精度为2~3dm,ZY-3卫星为1m左右;而采用半和改正组合消除电离层延迟一阶项影响后,二者定轨精度均显著提高,HY-2A卫星三维精度提高至1dm左右,ZY-3卫星提高至1~2dm。文章的研究成果表明,搭载单频GPS接收机的低轨卫星也可获得厘米级的定轨精度。     

印度航天运输系统

印度的航天计划始于20世纪60年代发射"罗希尼"(Rohini)探空火箭.此后,印度自主研制了卫星运载火箭:"极轨卫星运载火箭"(PSLV)能将卫星发射到极轨道;"地球静止卫星运载火箭"(GSLV)能将卫星发射到地球同步转移轨道.     

积极谋求发展的印度航天——印度航天近期发展概述

1引言□□为了增强和拓展航天业务,印度航天局(DOS)正在继续探索、发展新的航天技术和系统。目前,印度主要拥有2个正在运行的卫星系统,即用于提供通信、电视广播和气象业务的“印度卫星”(IN-SAT)和用于环境监测、管理的“印度遥感卫星”(IRS)。印度还拥有2个正在运营的运载火箭系统,分别是主要用于发射遥感卫星到极轨道的“极轨卫星运载火箭”(PSLV)和主要用于发射通信和气象卫星到地球同步转移轨道的“地球静止轨道卫星运载火箭”(GSLV)。2航天运输系统2.1PSLV火箭技术性能提高2007年1月10日,印度PSLV-C7火箭执行了PSLV火箭…     

印度“一箭104星”任务简析

正2017年2月15日,印度"极轨卫星运载火箭"(PSLV)搭载104颗卫星从萨提斯达瓦航天中心发射,将制图卫星-2D(CartoSat-2D)遥感卫星和103颗纳卫星送至太阳同步轨道(SSO),打破俄罗斯"第聂伯"(Dnepr)火箭"一箭三十七星"发射记录,创下运载火箭单次发射卫星数量世界记录。1发射任务情况"极轨卫星运载火箭"基本情况"极轨卫星运载火箭"系列包括3种在役型号,基本型极轨卫星运载火箭-G为捆绑6枚固体助推器的四级运载火箭;芯级型极轨卫星运载火箭-CA为不捆绑固体助推器的四级火箭;增强型极轨卫     

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。