全球星系统48星星座的高效卫星控制

全球星股份有限公司正在开发的全球星系统将使用48颗低轨卫星(见图1,略)建立一个世界范围内的移动通讯系统,该系统符合副总统戈尔先生在全球信息基础设施方面的观点。作为一个由新公司开发的大型长期商业系统,全球星系统提供了一个绝好的机会去探索高效卫星指令控制的新方法。正在研究的设计方案和操作方案不受已有物理或组织结构的影响。该项目确实称得上是“白手起家”。 全球星系统的操作难度很大。显然,即使每颗星一天24小时仅安排一个人来监视和控制,对全球星系统来说也是开支不起的(需要200个工作人员)。即使对每颗星每圈只测控一次,数据获取也要每45秒启停一次。尽管各显基本相同,随着时间的推移,卫星将要显示出自己的“特点”,并要求不同的数据校正和不同级别的服务。 本文讨论了全球星系统的技术难点、目前的工程方案、系统设计决策,并阐述处理卫星、地面系统和操作小组的综合需求和相互关系的操作方案。系统吸取了过去任务中的经验教训,打破了组织机构上的壁障,系统各部分建立了合作关系,为星座的管理制定了新的操作方案。然后由操作方案导出控制中心的要求。 本文最后总结了这些工程方法和方案在将来不同等级卫星星座中的适用性。     

对下一代卫星操作控制的系统研究

自１９７５年发射首颗ＥＴＳ－１卫星以来，总计已发射了２８颗ＮＡＳＤＡ卫星。关于卫星的操作，ＮＡＳＤＡ已经开发了实时遥测／遥控处理系统，可通用于不同类型卫星。     

小卫星的空间操作

ＣＡＴ空间系统公司（原ＤＳＩ）在８０及９０年代的“小卫星”计划中起了重要的作用。传统低轨卫星的设计、制造、发射及操作成本高，时间长。这些问题一直在激励人们去开发新的工艺、技术，以及低成本、毋需严格调整的卫星。这些卫星采用低功率“小卫星”通信设备（ＴＤＲＳＳ用于ＮＡＳＡ低轨星则要求大功率），通常搭载不需要大量冗余备份系统并且不需要大型地面设备和人员保障的有效载荷／实验设备。这种小型且适应性强的卫星还     

卫星喷气推进系统气密性的保障

本文根据作者多年从事卫星喷气推进系统的设计与试验工作经验,对卫星喷气推进系统气密性保障的重要意义,系统的一般构成情况、气密性指标的确定,系统漏泄的原因和预防,以及常用于卫星喷气推进系统的检漏方法等方面进行了论述.     

GNSS无线电掩星大气探测混合星座设计

针对目前GNSS无线电掩星大气探测卫星星座参数依赖大量仿真计算进行统计选取的研究现状,通过将探测卫星星下点与大气测点间地心角距作为观测半径提出了一种虚拟“星—地”遥感假设,给出了一种崭新的掩星测点预估方法,具有计算速度快的特点.基于该方法推导了探测星座参数与大气探测覆盖性之间的极值相关特性,建立了GNSS无线电掩星大气探测卫星星座设计准则,并以GPS和BD为兼容性观测信源完成了GNSS掩星大气探测混合卫星星座设计.通过仿真试验,验证了设计方法的快速性和可行性,GPS+BD掩星大气探测混合星座每日可实现掩星探测量为COSMIC星座的3倍以上,12h内掩星测点全球分布均匀度提升12％.     

全球导航卫星系统规划与实施法律框架

国际民航组织正在积极推动其通信、导航、监视与空中交通管理系统(即新航行系统)的实施。新航行系统是星基系统,是空间技术与计算机技术结合的产物,将取代大部分地基系统。新航行系统的实施,可望提高经济效益、效率和航行安全水平。新航行系统的一个组成部分是全球导航卫星系统(GNSS)。GNSS属于无线电导航系统,可以在飞机飞行过程中确定飞机的实时位置、到目的地     

故障星分布对星座PDOP可用性影响的建模及评价

 导航星座定位精度衰减因子（PDOP）可用性是卫星导航系统顶层设计的重要指标。研究了不同故障星分布状况对全球导航星座PDOP可用性的影响。首先,从概率角度并采用组合方法建立了全球导航星座PDOP可用性指标的统计评价模型。进而对给定数量的故障星分布在单个或多个轨道面内的不同状况下,典型的Walker δ构型导航星座的PDOP可用性如何变化进行了仿真计算和比较分析。仿真结果表明,故障星分布状况和轨道平面数对星座PDOP可用性有较显著影响,适当地减少轨道平面数对于改善星座的PDOP可用性是有利的。提出的评价模型物理意义明确,避免了主观性和局限性,且可以保证较高的指标评价效率。     

俄全球导航卫星系统今年年底将达21颗

2008年9月25日，格林尼治时间8时49分，一枚“质子-M”火箭从哈萨克斯坦拜科努尔航天中心升空，8时59分，卫星与火箭分离，将3颗Glonass导航卫星成功送入预定轨道，使Glonass全球导航系统目前的在轨卫星数量由16颗增加到19颗。目前这些卫星中，有2颗正在接受维修，1颗即将退役。     

小卫星地面部分的设计

小卫星有其特殊的任务特性：低成本、一台主要仪器、航天器自主、任务收益最佳等…，为适应这些特性，设计其地面部分必须采用新的设计原则。本文阐述了这种地面部分的关键成本因素、主要设计特性以及满足用户要求的各种设计方案的比较。     

俄罗斯建成全球导航卫星系统：兼论GLONASS的发展历程和技术概貌

一、引言 1995年12月14日俄罗斯发射了一箭三星后,GLONASS整个星座的在轨卫星已经充满,且超过24颗。经过数据加载、调整和检验后,1996     

全球导航卫星系统及其发展趋势

本文简要叙述了全球导航卫星系统（ＧＮＳＳ）的发展背景及其基本系统，介绍了ＧＮＳＳ的技术考虑和发展趋势。     

基于“北斗二代”的卫星星座设计

针对"北斗二代"卫星导航系统,首先,设计适合我国区域导航定位需求的GEO+MEO的星座;在此基础上增加一个倾斜地球同步轨道卫星星座扩充成一个GEO+MEO+IGSO的全球卫星导航系统;进行GDOP值和可见星数仿真,根据仿真结果对星座参数进行优化。     

全球导航卫星系统的测高研究

以美国全球定位系统为代表的全球导航卫星系统具有广泛的应用领域，特点是能够在全球范围和近地空间，全天候地提供飞行器的位置、速度和时间信息。     

多星运行管理对地面系统的挑战

重点阐述了多星、尤其是星座长期运行管理模式给地面测控系统带来的挑战,并且从地面系统各组成单元入手,分析面临的问题以及解决问题的方法。最后,总结了提高多星运行管理能力的对策与建议。     

巨型星座覆盖性的高效分析方法

针对巨型星座设计及建设过程中的覆盖性分析问题,提出了一种高效覆盖性分析新方法：并行墨卡托投影图叠加法（PMPS）。该算法通过对墨卡托投影图的图像叠加处理,进行覆盖域计算,突破了传统网格法（GPA）中网格数量与星座卫星数量的关联约束,降低了计算消耗对卫星数量增长的敏感度。给定计算精度下,随着卫星数量的增加,GPA与PMPS计算消耗比值逐渐提高,并最终趋于极限值,该极限值和GPA选取网格量呈正相关。仿真结果表明;全球覆盖分析中GPA网格数为10⁴量级、满足指定计算误差时,未引入并行计算的PMPS效率相对GPA最大可提高1～2个量级,当GPA网格量更大时,如10⁵量级时,未引入并行计算的PMPS效率相对GPA预计最大可提高2～3个量级。     

基于星敏感器的卫星姿态估计方法研究

以星敏感器姿态信息作为测量数据,结合卫星姿态动力学方程组,采用增广卡尔曼滤波方法对无陀螺卫星姿态进行估计。研究发现,干扰力矩的变化会降低卫星姿态估计结果的精度,为此提出两种改进的姿态估计算法:增广自适应卡尔曼滤波方法和增广强跟踪卡尔曼滤波方法;仿真表明,两种算法都能很好地克服干扰力矩变化导致的精度下降现象。     

卫星姿态控制系统容错控制综述

主要针对卫星姿态系统容错控制研究领域已有的成果进行了回顾。总结了国内外卫星容错控制的现有成果,主要从卫星姿态控制系统的可重构性、单体卫星容错控制和卫星编队容错控制3个部分对相关的研究成果进行了归纳分析。其中,卫星姿态系统的可重构性从重构目标和系统功能要求两方面进行分析;对单体卫星容错控制现状的介绍主要从自适应技术、滑模理论、预设性能、干扰观测器、故障估计观测器几个方面展开;卫星编队容错控制方法从独立容错、协同容错、拓扑重构和组成重构的角度进行阐述。最后进行总结,并展望了卫星姿态控制系统容错控制领域未来可能出现的新问题和研究思路。