低轨卫星轨道根数型广播星历预报

基于第一类无奇点轨道根数的参数模型设计了17~23参数的8种模型,通过拟合参数外推得到预报轨道,研究拟合轨道与预报轨道间的关系,并探究预报精度的影响因素。实验结果表明:增加参数个数对拟合精度有明显提升。相对于全球定位系统(GPS)的16参数模型,20参数模型的预报精度提升26.2%,拟合精度提升71.2%。同时,使用蜂群(Swarm)卫星、重力反演和气候实验(GRACE)卫星、贾森2号卫星及通信、导航预测中断系统(C/NOFS)卫星的实测数据分析了轨道倾角、轨道高度、偏心率和拟合弧长对预报精度的影响。

基于混合预测的低轨卫星多普勒频偏预补偿

低轨(LEO)卫星高动态特性导致多普勒频偏,加大了接收端的信号恢复难度。针对低轨卫星通信系统的多普勒频偏问题,本文提出基于混合预测的低轨卫星多普勒频偏预补偿(MF-DPC)算法,通过神经网络和线性拟合实现对轨道参数的混合预测,使用预测的轨道参数和传统轨道外推算法计算相对位置和速度,最后得到多普勒频偏,实现多普勒频偏预补偿。仿真结果表明,基于混合预测的低轨卫星多普勒频偏预补偿算法比基于TwoBody、J2和J4轨道外推预补偿算法的有效频偏占比提高60%以上;比基于简化常规摄动模型(SGP4)预补偿算法运算时间降低近10倍。基于混合预测的低轨卫星多普勒频偏预补偿算法为终端同步接入提供了快速可靠的预补偿机制。

低轨卫星数据链体系架构及应用前景

针对传统数据链面临的数据传输距离有限、数据传输容量受限,以及中高轨道卫星数据链存在着传输损耗大、延迟高等问题,提出基于低轨(LEO)卫星通信系统的低轨卫星数据链:介绍国内外低轨卫星通信系统的发展状况;总结加快发展建设适用于数据链的低轨通信系统和在低轨卫星中放置数据链端机2种低轨卫星数据链建设方案,并提出适合低轨卫星数据链的抗干扰通信技术和低轨卫星数据链组网的时间基准、空间基准方案;最后分析低轨卫星数据链特点。结果表明低轨卫星数据链具有广阔的应用前景。

一种低轨遥感卫星按需数据传输机制

针对现有低轨(LEO)遥感卫星数据下行机制普遍存在的低效率、高时延、传输路径易损等问题,提出了一种新型的遥感数据传输机制。所提机制中,支持地面站按需实时定位遥感影像资源,并建立定位卫星到达地面站的传输路径;在建立传输路径时,考虑到协作卫星与地面的可视时间有限,提出了以路径持续服务时间最大化为度量的路由算法,降低因协作卫星改变而引入的传输时延。基于NS3仿真平台实现了所设计的数据传输机制,实验表明,提出机制相比现有数据传输机制可降低数据传输时延,减少数据丢失。

星基并置轨道配置对地球自转参数解算的影响

为了进一步研究全球卫星导航系统(GNSS)和卫星激光测距(SLR)低轨卫星(LEO)星基并置对于地球自转参数(ERP)解算的贡献,综合评估星基并置轨道配置和空间连接误差对地球自转参数解算的影响:通过仿真实验,联合地面全球定位系统(GPS)、低轨卫星星载GPS,以及低轨卫星激光测距观测数据,分析低轨卫星轨道配置、空间连接误差对地球自转参数解算精度的影响。结果表明,ERP的估计精度受低轨星基并置站的轨道高度和倾角影响较为明显;相比于低轨道、低倾角卫星,高轨道、高倾角卫星对于极移参数的解算精度提升效果更为显著,这主要是得益于该轨道配置可提供更多的SLR观测数据;此外,空间连接误差分析结果表明,ERP对于低轨卫星SLR棱镜质心改正的误差更加敏感,特别是在Z向,2 cm的Z向SLR棱镜质心改正误差可使得极移X分量和Y分量的估计精度分别下降24%和14%。

星载GPS辅助低轨卫星运动学定轨方法综述

本文简要介绍了星载GPS低轨卫星定轨的背景、系统组成和主要定轨方法。重点论述了星载GPS低轨卫星运动学定轨的基本原理及方法,指出了各种运动学定轨方法的优点和不足。分析了各种运动学定轨解算的特点,并对星载GPS低轨卫星运动学定轨的发展方向进行了展望。

低轨卫星通信系统的发展前景

与无线通信相比,低轨(Low Earth Orbit,LEO)卫星通信系统的成本投入低,应用效果相对较好,因此在通信领域中得到了广泛的应用,但是要想使低轨卫星通信系统更好地服务于当前的通信行业发展,也要不断地优化低轨卫星通信系统。对低轨卫星通信的发展前景进行了探究,以促进低轨卫星通信系统更好地服务于通信工作。

星载GPS精密定轨进展及其数学模型

在星载GPS精密定轨原理基础上进行了星载GPS低轨卫星定轨的函数模型和随机模型的分析和探讨,提出了定轨过程中线性组合、非差和差分的函数模型形式,分析了不同函数模型的优点和不足;根据定轨中的解算思路和计算模型,分别进行了一步法、两步法、动力学法、减缩动力学法、几何法和运动学法定轨的分析。

JASON-2天线相位中心变化估计及1cm精密轨道确定

利用JASON-2卫星1a的实测星载GPS数据,基于非差简化动力学定轨残差,建立JASON-2接收机天线相位中心变化(PCV)模型。采用一个轨道重复周期的独立数据,分析JASON-2的PCV对定轨残差和定轨精度的影响。引入所得PCV确定JASON-2的1a的最终精密轨道,通过残差分析、重叠弧段对比以及与JPL外部精密轨道比较等方式对轨道精度进行评价,结果表明,所得PCV能够提升JASON-2卫星精密轨道精度且结果比较稳定,可以实现3DRMS接近2.5cm、径向RMS约1.0cm的定轨精度。

LEO星座网络动态源路由算法

近年来,在低轨(LEO)卫星星座通信网络中采用网际协议(IP)路由算法的研究已经取得了一系列进展,文章论述了LEO星座通信网络的特点、拓扑结构和虚拟节点策略。在此基础上提出了基于泛洪路由的LEO星座动态源路由算法DSR-LSN(Dynamic Source Routing algorithm in LEO Satellite Networks),星座网络仿真表明,DSR-LSN算法具有网络路由状态稳定性好、时延小的优点。