多层星座网络仿真教研系统设计与实现

随着6G架构的逐渐清晰与天空地海一体化需求的明确,非静止轨道卫星星座的发展进入了空前繁荣的阶段,美国STARLINK、Kuiper、英国OneWeb、中国卫星互联网星座等系统处于建设与部署的关键阶段。其中,多层星座网络的设计是解决全球无缝覆盖与随需接入的重要研究对象。然而,受限于卫星通信系统建设成本高、系统复杂、正式系统运行受国家管控等,真实系统难以直接应用于高等院校的实验教学工作。目前卫星通信相关课内实验及综合实验主要以机房参观、实验箱分组实验等方式进行,既缺乏直观的系统认识,且参与度较低。针对上述需求,该文设计了一套基于“轨道建模+系统分析+动态显示”的仿真系统,并利用快照仿真的思想实现了非静止轨道卫星星座的高动态性分析过程。实验结果表明,该系统能够较好地完成大规模多层星座网络的覆盖分析、同频干扰分析等功能,可支撑卫星通信、无线通信、通信综合实验等课程的实践需求。

融合功率分配策略的NGSO-GSO频率干扰计算方法研究

针对地球静止轨道(geostationary satellite orbit,GSO)卫星系统与非GSO(none GSO,NGSO)星座系统间的干扰分析场景,结合NGSO、GSO系统的空间链路、波束业务需求量和信道等特征,提出了融合功率分配策略的NGSO-GSO频率干扰计算方法,构建了上、下行通信链路的目标函数和约束条件。在以国际电联(International Telecommunication Union,ITU)实际登记的卫星网络资料为例构建的NGSO-GSO干扰分析场景中,计算并比较了典型功率分配策略对干扰噪声比I/N的影响效果。结果表明:在下行链路分析场景中,当GSO卫星系统和NGSO星座系统分别采用融合功率分配策略时,I/N超过限值-12.2 dB的时间百分比对应降低了0.24%~2.85%和0.77%~3.65%;但对于上行链路分析场景,融合功率分配策略对I/N超限百分比的降低作用不明显。

NGSO遥感卫星监测方法

遥感卫星具有技术要求低、成本低、发射简单、无轨位限制等特点,可广泛应用于各种领域,目前我国已建成陆地观测、海洋观测和大气观测等多领域的遥感观测。遥感卫星大部分属于非静止轨道(NGSO)卫星,数量庞大的NGSO遥感卫星不断涌现和部署,对卫星业务及频率轨道资源的监管带来严峻挑战,为促进无线电频率轨道资源的有效使用,开展NGSO遥感卫星的监测迫在眉睫。

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。

中国的三种非同步轨道卫星移动通信系统星座方案

本文介绍基于我国的三种非同步轨道卫星移动通信系统星座方案：低、中轨系统各有２４和１８颗星，轨道高度分别为１３２６和８０３５ｋｍ，两系统各以５°和３０°的仰角对我国的覆盖率为９９．７８％和９９．９６％；椭圆轨道系统１２颗星，近、远地点分别为４２７和２９０６ｋｍ，以７°和１５°仰角对我国北纬２０°以上地区覆盖率分别为９７．９０％和８９．６１％，若增加４颗中轨卫星，以１５°仰角对我国的覆盖率为９９．９９％。

非静止卫星星座地球站的等效全向辐射功率包络计算方法

新兴的非静止轨道(non geo-stationary orbit, NGSO)卫星星座系统可支持分布在地球任何位置的海量地面终端,NGSO星座系统大多使用与GSO卫星星座系统同频的频段,再加上NGSO星座系统在空、时、频、码等域的高动态特性,必然会对GSO星座系统带来时变的频率干扰问题.为解决NGSO星座系统上行链路对GSO系统最大辐射能量的计算问题,通过引入卫星地球站(earth station, ES)可设置范围、GSO可见轨位弧范围、ES处最小隔离角、卫星ES天线最大可用发射增益,并通过完善计算步骤等,文中给出了NGSO星座系统上行等效全向辐射功率(equivalent isotropically radiated power, EIRP)包络的通用计算方法及一个计算示例.通过分析可知,拟仿真系统的各项参数尤其是相关的干扰规避和减缓策略越详细,仿真结果就越接近系统工作的真实值.本文方法可用于计算任何NGSO星座系统的上行EIRP包络,以便参与国际电信联盟《无线电规则》第22款上行等效功率通量密度的计算.

卫星移动通信系统发展现状分析

卫星移动通信系统在各个领域都具有广泛的应用前景,本文重点分析了卫星移动通信系统的发展现状,包括国外和国内现状,对几种典型的静止轨道和星座轨道卫星移动通信系统的发展情况进行了介绍。结合卫星通信的应用特点,分析卫星移动通信系统的应用优势,最后对卫星移动通信的发展趋势进行了展望。

大规模低轨星座卫星通信网发展展望

卫星通信网络系统将成为未来全球网络的重要组成部分。现代卫星制造技术、发射技术和网络技术促使大规模低轨星座通信网络成为现实。探讨了未来大规模低轨星座卫星通信网的研究和发展,包括卫星服务和应用、卫星通信的演进与技术挑战、用户对服务质量(QoS)的要求、5G标准用例、5G部署场景。最后展望了基于大规模低轨星座卫星通信网络在未来6G发展中的作用。

根据非同步卫星移动地面站和陆地移动电台频率共享的干涉概率分析

非静止轨道卫星移动通信服务(MMS)利用VHF带频率共享已有的陆地移动通信服务(LMS)和频率。它提示了在MMS和LMS之间共享VHF带频率时预测干涉影响的方法。标准电波传播模型定为flatearthmodel,NES则把Poisson分布定为在分布均匀的条件下同时传送的MES数。利用上述内容求出能超过干涉标准的概率,并提示了其结果。