铱星星座动力学——系统工程综合

用户的迫切需求推动了铱星星座及其地面支持基础设施的设计。星座综合研究的两个主导要求是16dB的链路储备以及铱星财团的赢利。系统工程和星座结构的综合研究确定了铱星通信系统的设计,目前正对此项全面的综合研究不断进行评价。整个星座系统的复杂性迫使设计师得出这一明显结论:即星座的简单性和开发成本是系统设计取得成功的两个主导因素。在这一评价中起重要作用的主要考虑项目有:A)有效载荷的复杂程度,B)卫星的尺寸和重量,C)星座的运行高度,D)各个通信波束的尺寸,E)空间环境(辐射带),F)电话机的大小(袖珍式手机).G)语音和数据的品质,H)电话呼叫次数;I)商用发射工具的类型,J)轨道面数目,K)轨道倾角,L)信关站数目,M)卫星数目,N)星间链路通信型式,O)调制型式(时分多址,TDMA;或码分多址,CDMA)。本文将阐明作出上述各项决策的复杂性,并说明所有这些决策项目如何综合权衡,以满足用户最终要求的两个基本因素:16dB链路储备和铱星财团的赢利。

基于铱星突发信号的导航定位技术研究

全球导航卫星系统(GNSS)存在落地信号弱、易受干扰等问题,而低轨卫星系统因其较高的信号落地功率、较低的信号空间损耗以及较好的多普勒特性逐渐成为导航领域的研究热点.铱星星座是目前唯一已实现全球覆盖的低轨卫星系统,其提供的授时与定位(STL)能力主要服务于美国军方,具体信号体制及接收处理技术均未公开发布.通过对铱星STL突发信号体制开展深入研究及解析,提出利用STL突发信号实现非合作导航定位,并通过实收信号完成了定位解算算法验证,实收试验结果表明所提算法能够实现精度优于100 m的定位.研究成果能够为我国低轨导航系统建设提供理论基础,有效推进下一代卫星导航系统持续发展.

基于多径的低轨卫星网络路由拥塞控制策略

与高轨通信卫星相比,低轨卫星网络具有时延短、开销低、可重构等多个优点,成为卫星通信的主要发展方向。卫星通信业务需求的急剧增长和全球卫星通信业务需求的不均匀分布,造成链路阻塞,进而影响通信质量。因此,如何避免链路拥塞,提高低轨卫星网络路由的鲁棒性成为亟待解决的问题。本文提出一种新的基于多径的低轨卫星网络路由拥塞控制策略,利用多径规避拥塞,提高传输鲁棒性。并以铱星星座为仿真场景,对本文提出的路由策略和单径路由算法进行仿真。仿真结果表明,本文提出的路由策略在通信资源利用率、业务满足率等方面优于单径路由算法,能够有效地均衡网络负载,具有良好的扩展性。