地球静止轨道LAR防静电白漆太阳吸收比变化分析

LAR防静电白漆具有低吸收发射比,能够喷涂于不同形状的物体表面,是重要的航天器热控系统组成部分。文章收集2颗地球静止轨道卫星的相机遮光罩外表面喷涂LAR防静电白漆的在轨7年和4年数据,结合遮光罩在轨热分析模型,得到白漆太阳吸收比随在轨时间的变化规律。研究结果表明:在轨2年后,白漆太阳吸收比由0.200退化为0.330,5年后变为0.357,年退化率由7.90%降低至0.55%,呈现逐年减小的趋势;根据该退化模型,预测10年后白漆太阳吸收比为0.357。利用热分析模型及在轨数据,能够得到白漆在轨退化性能,为航天器热控设计提供数据支撑,满足航天器长寿命及高效散热的需求。

静止轨道微波辐射计多反射面天线容差测试

静止轨道微波辐射计天线由3个大口径反射面组成,天线在轨外热流复杂,反射面及其支撑结构因温度剧烈变化会发生大尺度变形,导致天线主波束效率下降,波束指向偏差。本文开展天线反射面单自由度容差分析,基于全自动多自由度载荷容差分析系统,获取反射面形位误差与主波束效率、波束指向之间的关系,并基于蒙特卡洛容差分析方法对各自由度容差值的正确性进行验证。最后采用近场测试系统测试天线容差状态下的主波束效率和波束指向,并将容差实测值与半物理仿真值和设计值进行比对分析,验证了容差分析的正确性。

非对地静止轨道卫星系统轨道特性参数容限规则出台

近年来,随着卫星发射和制造技术的日渐成熟,商业卫星呈现出井喷的发展趋势,致使卫星频率和轨道资源紧缺的问题日益凸显,对于在近地轨道运行的非对地静止轨道(non-GSO)卫星来说,更是如此。为进一步提升卫星频率和轨道资源使用的科学性、公平性,2023年世界无线电通信大会(WRC-23)对non-GSO卫星系统的轨道特性参数容限作出了新规定,以避免不合理部署可能带来的卫星频轨资源浪费和卫星运行风险。

应用于无人机的5G IMT系统与地球静止轨道卫星的兼容共存分析研究

低空经济已成为战略性新兴产业,无人机产业作为低空经济的主导产业,未来与国际移动通信(IMT)网络相结合是必然趋势。发展低空经济,需协调好无线电频率资源,进行系统间电磁兼容仿真研究。本文介绍了应用于无人机的IMT系统与地球静止轨道卫星的兼容共存分析方法,提出了在IMT基站全球部署条件下采用中心聚簇的仿真方法,并选取26GHz频段5GIMT与典型的地球静止轨道卫星固定业务(FSS)系统参数,开展了兼容分析仿真。在本文的仿真假设条件下,两系统可实现共存。本文的研究方法可为后续开展频率兼容技术分析提供借鉴。

非对地静止轨道卫星系统建立多边磋商机制

2023年世界无线电通信大会(WRC-23)审议通过了一项决议,决定在非对地静止轨道(non-GSO)卫星系统之间建立多边磋商机制,以协调non-GSO卫星系统对对地静止轨道(GSO)卫星系统相关业务集总干扰(根据一定的计算方法所得的干扰总和)的计算,为后续规划建设non-GSO系统的国家预留空间。

非对地静止轨道卫星系统后里程碑程序规则出台

根据2019年世界无线电通信大会(WRC-19)第35号决议,非对地静止轨道(non-GSO)卫星系统网络资料在提交国际电信联盟后有7年的规则有效期,nonGSO卫星系统最晚需在有效期后的7年内,于不同时间节点完成相应百分比的部署任务(被称为“里程碑部署”)。为解决完成里程碑部署后卫星因故障或使用寿命到期等原因不能继续使用却仍占用频轨资源的问题。

地球静止轨道在轨服务技术研究现状与发展趋势

地球静止轨道(GEO)是人类仅有的一条独特卫星轨道,是极其珍贵的轨道资源。首先分析了GEO环境现状和未来趋势,然后从"GEO轨道保护"和"GEO卫星在轨维护"两方面论述了GEO在轨服务技术的内涵、服务机会和效益,介绍了世界各国GEO在轨服务技术的主要研究进展,归纳了其中的关键技术。最后,对未来的发展趋势进行了展望。

地球静止轨道卫星广播星历参数拟合与试验分析

介绍GEO卫星广播星历参数超限的现象和规律,根据解算方程病态性和轨道动力学特性分析该参数超限的原因,设计在不显著损失精度前提下多种改善参数超限的拟合方案,利用实测数据进行试验。结果表明:固定超限参数的同时解算其余星历参数和进行参数岭估计的方法,都能够有效地抑制并解决参数超限问题。

关于坐标旋转法进行地球静止轨道导航卫星广播星历拟合的探讨

介绍基于坐标选转法的GEO广播星历拟合算法,推导坐标系旋转前后卫星瞬时轨道根数及其摄动的解析关系式,分析选择不同惯性系(不同的X轴指向和不同旋转角)对卫星轨道根数及其摄动的影响,通过仿真GEO轨道的广播星历拟合实验分析不同坐标旋转角度对星历参数拟合结果的影响。分析和试验表明:①采用简化法,经坐标变换后得到的轨道倾角不为常数,而是随着选择的参考历元不同呈周期性变化;②选择不同的惯性参考系会导致轨道倾角摄动以不同的放大倍数放大后被新坐标系的轨道升交点赤经摄动和近地点幅角摄动吸收,放大倍数可达几十倍至上百倍甚至出现奇点;③拟合得到的GEO卫星星历参数Δn和.Ω的取值范围随坐标旋转角的增大而减小。

地球静止轨道共位控制策略研究

双星或多星共位是解决地球静止卫星轨位紧张的主要手段,共位控制策略是保证共位卫星安全的必然需求。综述了地球静止轨道共位控制策略的设计方法和数学原理;通过建立共位卫星最小接近距离与轨道偏置量的约束方程,给出经度隔离漂移环分配算法,绕飞隔离偏心率偏置控制算法,和外切隔离圆四星共位偏心率相对偏置算法,基于隔离带的倾角矢量四象限偏置算法;分析和比较了不同控制策略的适用条件、代价和控制精度;以实际测量的相对距离变化,分析了共位控制策略的有效性和安全性。

高分四号静止轨道卫星高精度在轨几何定标

高分四号是世界上第一颗静止轨道高分辨率光学遥感卫星,高精度的几何定标是确保其成像几何质量的关键。本文分析了静止轨道卫星成像几何误差源及成像区域特点,提出了其严格几何成像模型;并在此基础上提出了静止轨道卫星面阵传感器在轨几何定标模型与定标参数估计方案。本文利用Landsat 8数字正射影像与GDEM2数字高程模型对高分四号卫星进行在轨几何定标,结果表明,通过严格的几何定标,可见光近红外传感器与中红外传感器的内部畸变在沿轨与垂轨方向上均稳定优于1个像素,通过统计分析可知,高分四号静止轨道卫星影像的绝对定位精度会受到成像时间与成像角度的影响而存在显著的波动。

基于转发式的北斗卫星导航系统地球静止轨道卫星精密定轨试验

地球静止轨道卫星(GEO)在北斗卫星导航系统(Compass)的卫星导航中具有特别重要的作用,除了利用导航系统自身的伪距相位以外,利用其他的测轨系统对其进行精密定轨有着重要的意义。利用国家授时中心的转发式测轨网对Compass的GEO卫星进行观测,获取转发式测轨数据,利用该数据对Compass的GEO卫星进行精密定轨分析。分别从观测数据的观测精度,定轨残差以及轨道重叠误差等方面分析GEO卫星的定轨精度。

静止轨道瞬态点源多目标闪电信号实时探测技术

闪电是具有代表性的瞬态点源多目标,与雷暴等强对流气象现象有着密切的联系,通过对闪电的观测可获取雷暴雨等强对流天气的分布、变化、定位。文中论述了在静止轨道上利用瞬态点源多目标闪电信号和缓变的云层、陆地与海洋等背景噪声之间存在时间、空间和光谱特性上的差异,采用光谱滤波、空间滤波、帧—帧背景去除三种方法的组合来实现瞬态点源多目标闪电信号的增强与探测的方案及其技术实现,进行了理论分析与试验验证。

静止轨道卫星观测杭州湾悬浮泥沙浓度的动态变化及动力分析

利用静止轨道水色遥感卫星GOCI的一天多景数据,采用基于半经验辐射传输模型(SERT),反演获得杭州湾海区悬浮泥沙浓度的时空分布;结合三维无结构三角形网格的有限体积海洋数值模型(FVCOM),模拟卫星成像时刻杭州湾水位、潮流分布状况。综合分析结果表明:潮流变化是该海区在涨落潮、大小潮悬沙分布变化的主要影响因素;风浪作用导致杭州湾海域悬沙浓度枯季明显大于洪季。

静止轨道高分辨率光学遥感探索

为了实现地球静止轨道高分辨率光学遥感,研究了在运载的动力学环境上与低轨的差异。分析了主动飞行段时间长、力学环境差、在成像方法上采用面阵成像、轨道高等原因使相机体积增大的问题。对静止轨道21.5m分辨率模拟相机进行了研究,开展了动力学模拟试验,得到了相机关键部位的测试参数,证明了地球静止轨道高分辨率光学遥感的核心环节即有效载荷研制的可行性。

静止轨道卫星在轨延寿技术研究进展

随着星上设备及元器件可靠性的提高,推进剂耗尽将成为未来静止轨道卫星的主要失效模式。静止轨道卫星在轨延寿技术可通过发射延寿飞行器与失效卫星对接,采用辅助控制或燃料加注方式,进一步延长卫星在轨工作寿命。本文首先对近年来静止轨道失效卫星进行了统计和分析,随后介绍了静止轨道卫星在轨延寿技术的基本概念和任务特点,在国外典型项目调研的基础上,对在轨延寿任务所涉及的交会轨迹规划与控制、视觉测量与导航等关键技术进行了分析。在轨延寿技术的发展必将对未来静止轨道卫星的设计及运营模式产生重要的影响。

地球静止轨道甚高分辨率成像系统热控方案

地球静止轨道甚高分辨率成像系统利用薄膜衍射成像可实现对地1 m分辨率。成像系统中的索杆铰接式伸展臂尺寸较长、变形精度要求高,主镜尺寸较大、厚度较薄,系统成像质量对镜面变形要求高,使得伸展臂和主镜的热控成为系统热设计的难点。在调研国内外可展开式遮光罩技术和大口径薄膜镜面热控技术的基础上,对地球静止轨道甚高分辨率成像系统的伸展臂和主镜进行了初步热分析,给出了系统热控方案。分析了可展开式圆锥形遮光罩在四种极端工况下的温度分布,确定了热控方案的可行性。

静止轨道遥感卫星海面运动舰船快速检测方法

面向静止轨道光学遥感卫星,该文提出一种海上运动舰船目标快速检测方法。该方法首先利用多结构多尺度形态学滤波对海洋背景遥感图像进行背景抑制;然后采用自适应阈值分割和自组织聚类获得候选目标;再根据目标运动特征,利用静止轨道卫星凝视序列图像对候选目标进行多目标移动式邻域判决,剔除虚假目标;最后关联舰船目标以及融合卫星平台数据,可快速计算舰船状态等深层次动态信息。实验结果与分析表明,所提方法能有效检测海洋背景遥感图像中的多个运动舰船目标,准确获取各个舰船位置、航速、航向、运动轨迹等信息,具有算法简单,目标检测率高、虚警率低,稳定性好等优点。该方法为我国静止轨道光学遥感卫星在轨数据处理与应用提供了技术支撑。

静止轨道对地观测光学系统外遮光罩设计

研究了午夜前后阳光照射对静止轨道三轴稳定对地观测光学系统的系统成像和系统热稳定性的影响。根据光学系统在静止轨道运行时的受照特点,分析了直射入光学系统的太阳光能量,推导出由外遮光罩高度,形状及不同太阳倾斜角确定的无量纲数阳光抑制比K,用以描述外遮光罩对视场外直射阳光的抑制能力并指导各种形状外遮光罩的高度设计。用Monte-Carlo方法编制通用程序计算了各种轮廓形状在不同太阳倾斜角下的抑制比K。在实例设计中取春秋分K=0.5作为设计依据,外遮光罩的高度为底部轮廓东西轴长的1.8倍,此时阳光由遮光罩底部轮廓进入光学系统的时间为3h,设计结果满足卫星载荷尺寸要求。

地球静止轨道凝视型相机热分析与热设计

空间光学遥感器在轨运行过程中要承受太阳辐射和空间冷热沉、黑热沉等恶劣温度环境的影响。为确保相机在轨正常运行并拥有较高的成像品质,需要对相机进行精确的热控设计。根据地球静止轨道太阳辐射外热流特点,详细分析了静止轨道凝视相机热设计的重点和难点,并针对热设计中可能遇到的问题提出相应解决方案。