应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法

考虑发射场任务间隔时间约束,提出应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法。对近地圆轨道星座部署过程进行动力学建模,给出了部署窗口与入轨点相位差的关系,以及入轨后相位调整的代价分析。将星座部署位置组合进行参数化,加上各颗卫星部署日期间隔作为优化变量,使得在大范围日期区间内的搜索问题简化为有限维度的整数规划问题。引入改进遗传算法进行局部搜索,进而对部署策略进行寻优计算。以9颗卫星的Walker星座部署任务为例,对优化方法进行验证。结果表明:优化方法相对穷举搜索法的计算量有约7个数量级的降低,且能够用50代以内的演化计算快速得到满足发射间隔约束条件且兼顾部署总时间和相位转移量的最优解。

基于STK二次开发的全球导航星座部署研究

利用C++进行二次开发,驱动STK Connect链接覆盖模块仿真研究全球星座部署策略问题,最终确定出优先覆盖我国境内的星座部署顺序。整个仿真过程分为三个阶段:链接准备和场景建立阶段、部署策略的设计和选取阶段、数据处理和评估阶段。针对不同的部署目标选取适当的评估指标,实现了不同的卫星部署策略择优。

“铱”卫星星座部署大功告成

“铱”卫星星座部署大功告成□□从１９９７年５月５日头５颗“铱”卫星进入轨道起，至１９９８年５月１７日止，在短短一年零十几天的时间内，铱卫星公司创纪录地完成了“铱”卫星星座的部署工作，为“铱”系统在１９９８年９月２３日正式提供商业应用奠定了坚实的基础。...

低轨大规模星座概念研究与分阶段部署方案

针对小卫星星座规模趋向巨型化的发展应用需求,开展基于遥感卫星的低轨大规模星座概念研究并提出相应的星座分阶段部署方案。首先,考虑低轨卫星轨道理想容纳卫星数量、星间相互作用、轨道控制精度等因素,进行低轨大规模星座量级分析,明确星座规模。在此基础上,采用人工势函数方法将卫星个体控制拓展至星座整体密度迁移,实现满足任务需求的星座特定密度分布。结合大规模遥感卫星星座任务特点和建设能力,提出基于太阳同步轨道、低倾角轨道和大椭圆轨道的混合星座配置方案,并按照近期、中期和远期分阶段进行部署。对星座部署方案进行仿真,验证了低轨大规模星座的优势,为未来巨型星座设计与控制提供一定的参考与借鉴。

微纳卫星星座的Kuhn-Munkres匹配部署优化方法

针对将半长轴、升交点赤经、纬度辐角均不同的低轨微纳卫星群部署到同一轨道面不同目标相位的星座部署问题,提出一种基于Kuhn-Munkres(KM)匹配的星座部署优化方法。通过KM算法实现卫星和目标纬度辐角的优化匹配,充分利用J 2摄动,使升交点赤经借助半长轴和纬度辐角的部署而得到同步修正,从而节约燃料。仿真结果表明,相比于传统部署方法,在相同约束下,优化后的部署方法使各星平均燃耗减少,各星燃耗量均衡性提高。弥补了传统同轨星座部署中将各星初始位置简化为空间一点且忽略部署过程中的升交点赤经漂移的不足。采用有限常值推力实现轨道机动,适用于携带微推力推进系统的微纳卫星。

低轨大型遥感星座发展现状及其关键技术

近年来,低轨大型遥感星座计划发展迅速,高频次、低成本、弹性高的大型低轨遥感星座系统成为了各国争相发展的技术。文章概述了Flock、Capella、BlackSky Global、Lemur-2、NewSat等低轨大型遥感星座的发展现状,以及中国大型遥感星座的基本情况;在此基础上,分别从遥感星座涉及的通信网络、自主协同、星座部署、星座管控、信息处理等5个方面,就低轨大型遥感星座涉及到的多载荷任务协同、星上自主任务规划、快速响应调度、星箭一体化设计、卫星星座构型设计、星座智能管控、遥感图像数据融合、星座数据处理等关键技术进行了总结分析,并对未来的发展趋势进行了阐述。

一重覆盖的低轨通信星座设计与部署策略研究

以低轨通信星座为研究内容,设计满足一重连续覆盖约束的最小星座。对星座站位精度对覆盖性的影响进行分析,得到了不同轨道高度下,满足一重连续覆盖约束的最小星形星座及所允许的最大站位误差。进一步对星座部署策略进行研究,采用Matlab⁃STK联合仿真这一技术手段,利用枚举法求解了轨道高度为1100 km的带有可见性及发射约束的星座最优部署策略,得到了不同发射阶段的星座覆盖性计算结果。为后续低轨星座的研究及工程应用提供参考。

基于TLE的Starlink星座第一阶段部署情况分析

近年来,随着卫星技术的快速发展和低轨(low earth orbit,LEO)卫星宽带互联网建设需求的不断增加,低轨大规模星座发展日新月异。针对Starlink星座初始化部署问题,首先论述了“星链”(Starlink)星座现状,分析在轨卫星高度变化。然后利用公开的两行轨道根数(two-line element,TLE),从卫星发射入轨、轨道面分布两个方面,简要分析了Starlink星座的部署情况,给出升交点的变化规律;同时仿真分析了Starlink星座对地面的覆盖性能。最后,给出星座轨道面和相位分布、故障卫星处置以及可见卫星数量。所分析的结果以期为中国未来部署大规模LEO星座的建设提供借鉴。