美国首颗新一代地球静止轨道气象卫星登场

1引言 2016年11月19日，美国新一代“地球静止环境业务卫星”（GOES）的首颗星——地球静止环境业务卫星-R搭载宇宙神-5火箭发射升空。该卫星在到达预定轨道后被命名为地球静止环境业务卫星-16，在加入“地球静止环境业务卫星”星座后提供西半球天气以及空间气象监测。

“风云二号”H星发射成功——中国第一代地球静止轨道气象卫星发射任务圆满收官

2018年6月5日21时7分,我国＂风云二号＂H星在西昌卫星发射中心用＂长征三号＂甲运载火箭成功发射。H星是我国第一代静止轨道气象卫星的最后一颗,将与在轨的＂风云二号＂E、F、G星开展组网观测,对于保证我国两代静止轨道气象卫星业务接续有着重要的意义。完成在轨测试后,H星将进行轨道向西调整,定点于东经79°赤道上空,将有助于提高中国天气系统上游地区的监测能力,并为＂一带一路＂沿线国家、亚太空间合作组织成员国提供天气预报、防灾减灾等监测服务,为构建人类命运共同体做出更大的贡献。

我国发射第一颗业务型地球静止轨道气象卫星

我国自主研制的第一颗业务型地球静止轨道气象卫星——风云二号C星，10月19日在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭发射升空。

我国成功发射第一颗业务型地球静止轨道气象卫星

北京时间10月19日9时20分，我国自主研制的第一颗业务型地球静止轨道气象卫星——“风云”二号C星，在西昌卫星发射中心由“长征”三号甲运载火箭发射升空。

利用FY-4B地球静止气象卫星观测南海北部内孤立波及传播速度

本文利用中国新一代静止轨道气象卫星FY-4B数据开展了南海北部海域内孤立波观测及传播速度研究。首先使用500 m分辨率的全圆盘ARGI数据对FY-4B卫星可观测内波区域进行了讨论,确认了南海北部为研究区域。之后利用250 m分辨率的GHI数据使用多时相图像比较法(Multitemporal Image Comparison Method,MTI)计算了南海北部内孤立波的传播速度,其平均传播速度为1.78 m/s,东部深海区平均传播速度为3.02 m/s,向西传播至东沙群岛附近后平均速度减小至1.90 m/s,经过东沙群岛分裂后南部比北部传播速度更快,分别为2.08 m/s和1.54 m/s;最终在向西传播到近岸区域后内孤立波传播速度减小至0.42 m/s,直至最终消散。将MTI方法与两层模式下扩展KdV方程(extended Korteweg-de Vries,eKdV)计算得到的理论传播速度进行了对比,二者相关系数达到了0.89,证明eKdV理论方程对南海北部内孤立波传播速度反演的可行性,但仍具有一定的局限。最后将实测数据与遥感影像匹配计算内孤立波传播速度的结果与单一遥感影像计算内孤立波传播速度的结果进行了比较,两者相关性达到了0.93。本文验证了静止轨道卫星光学遥感数据的高时间分辨率特点对内孤立波传播速度研究具有的较大优势,对南海北部内孤立波参数反演等研究工作具有一定意义。

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。

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。

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计——可见光通道CCD星敏感

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计可见光通道既有对地观测功能又有星敏感能力。根据卫星图像导航与配准系统要求,辐射计可以中断对地观测任务,工作模式转换到星敏感模式。在星敏感模式下,辐射计根据地面命令,在视场东西23°×南北22°的四个角上,探测预先选择的3颗恒星。根据理想扫描位置和实际探测位置的差异,确定仪器姿态,补偿由于轨道、姿态漂移和热形变引起的辐射计光轴指向变化。辐射计星敏感利用了扫描辐射计的两维扫描机构、光学系统和可见光探测器。

非对地静止卫星轨道卫星固定业务新增频率划分纳入未来大会议题

2023年世界无线电通信大会(WRC-23)通过决议在2027年世界无线电通信大会(WRC-27)设立议题,审议与使用51.4-52.4GHz频段有关的研究,以便关口地球站能够使用该频段向卫星固定业务(地对空)中的非对地静止卫星轨道系统进行发射。该议题的设立可满足未来非对地静止卫星轨道卫星固定业务(nonGSO FSS)系统使用该新划分的需求,同时将开展共用和兼容性研究对卫星地球探测(EESS)无源等现有业务进行保护。

静止轨道气象卫星观测系统发展设想

介绍了静止轨道气象卫星发展的现状。对国内外静止气象卫星的平台能力和探测仪器性能进行了对标与分析。根据我国静止气象卫星应用需求,给出了所需的新型遥感仪器的需求。讨论了静止气象卫星的发展趋势。介绍了静止气象卫星采用光学成像星、探测星(光学、微波)、降水测量星组合配置,在同步轨道上同位或异位进行观测的发展设想,以及需配置的先进可见光红外成像仪、闪电成像仪、高光谱垂直探测仪、地球辐射收支仪、太阳X-EUV成像仪、地球静止轨道先进微波探测仪、地球静止轨道降水测量雷达等的主要功能与性能。

地球静止轨道卫星精密扩频测距方法

地球静止轨道卫星使用全球导航卫星系统进行定位存在可见卫星数少、接收信号弱等困难,而扩频测距技术具有测距精度高、无模糊距离大和抗干扰性能强等优异特性,是当今复杂电磁环境下精密测距的首选。随着卫星对图像处理的定位精度要求不断提高,针对常规扩频测距系统的测距精度无法满足卫星定轨需求的问题,文章提出了一种精密扩频测距方法,基于在轨自校正算法,消除扩频测距终端距离零值受温度等因素的影响,实现高精度地基测距。在轨实测数据表明:精密扩频测距方法可以将星上部分测距精度提升1个数量级,为星地大系统精密定轨创造优良条件。

韩国新一代静止轨道气象卫星GK2A正式交付使用

2019年6月27日,韩国气象厅披露,韩国新一代地球静止轨道气象卫星"千里眼"2A经过约6个月的在轨试验,正式交付使用。该星全名为地球静止轨道-韩国多用途卫星2A(GK2A),是2010年发射的"通信、海洋和气象卫星"(COMS,又名"千里眼"卫星,后更名为GK1)的后续星,于2018年12月5日搭乘"阿里安"5ECA火箭在库鲁航天发射场成功发射,并于2019年1月26日发回首批图像。GK2A性能先进,与欧美第三代静止轨道气象卫星基本处于同一水平。

新一代静止气象卫星测定轨技术的发展研究

中国新一代静止气象卫星—风云四号(FY-4),包括光学和微波探测两种类型的卫星,将呈现多颗卫星同时在轨的状态.测距、轨道确定和预报(称为测定轨)是卫星图像导航、姿态机动和轨道管理的支撑系统,具有高精度和快速响应的特点.针对地面测距定轨系统在发展中表现出来的问题和局限性,以及静止气象卫星采用全球导航卫星系统(GNSS)测定轨的精度和时效性问题,进行了仿真,获得了北斗导航系统(BDS)、全球定位系统(GPS)和它们组合的连续可同时接收的卫星数量、定位精度等参数.分析表明,GNSS测定轨满足新一代静止气象卫星发展要求.

我国第一颗业务型地球静止气象卫星FY-2C

20 0 4年 1 0月 1 9日 ,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第一颗业务型地球静止轨道气象卫星FY 2C ,该星定位于 1 0 5°E赤道上空 ,工作状况良好。文章介绍了中国FY 2C卫星携带仪器的技术特点以及地面应用系统。

新一代地球同步轨道气象卫星结构热变形分析

根据用MSC.PATRAN软件建立的整星有限元模型,对某地球同步轨道(GEO)气象卫星的结构热变形进行了计算。分析建模中铝蜂窝夹芯板线膨胀系数和未考虑板厚时热载荷场的影响。给出了高/低温、铝合金/碳纤维蒙皮四种不同工况的整星最大变形和有效载荷安装板对地变形角,并由此得到了整星和有效载荷板Y向的热变形图。分析结果表明,结合相关型号热真空试验数据,该法可有效地准确获得整星的热变形,对工程设计具有一定的参考价值。

低轨星座对静止轨道卫星同频干扰指标研究

随着全球低轨星座系统的快速部署及应用,非静止轨道卫星对静止轨道卫星系统的同频干扰问题日益凸显。为保护静止轨道卫星系统不受有害干扰,国际电联现行无线电规则中规定了非静止轨道卫星系统应满足的等效功率通量密度限值或干扰噪声比限值,但所适用频段及限值标准仍在不断修订完善中。为了精确定量评估低轨星座对静止轨道卫星的同频干扰,通过对等效功率通量密度限值和干扰噪声比限值的确定方法及演进历程进行研究,分析了上述限值与静止轨道卫星实际被干扰的对应关系,并以典型倾斜轨道星座和极地轨道星座为例,分析了不同干扰指标对卫星系统间干扰判定结果的影响,当静止轨道卫星系统的实际被干扰门限低于国际电联制定等效功率通量密度限值选用的参考门限时,建议低轨星座选择干扰噪声比限值作为开展频率干扰分析与判定的依据。

用于地球静止轨道目标的光学检测算法

针对地球静止轨道(GEO)空间目标探测任务中目标特征薄弱、尺度小和定位精度要求高的问题,提出SFFRetinaNet(Shallow focus and FreeAnchor RetinaNet)算法。该算法针对空间目标特征提取不充分的问题,设计了一种聚焦浅层特征的残差网络结构,增强了网络对图像浅层特征的提取能力;引入了FreeAnchor检测器,将锚框匹配策略转化为极大似然估计问题进行优化,提高了目标检测框的定位精度;针对观测图像中目标样本数量匮乏、分辨率低及分布不均匀的问题,引入多分辨率融合的Copy-Paste数据增强方法,提高了算法的检测效果。SFF-RetinaNet算法在Kelvins SpotGEO挑战赛的数据集上进行了测试,mAP达到了71.28%,相较原算法提高了12.33%,算法检测速度提高了3fps,能够更好地应用于地球静止轨道空间目标检测任务。

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。