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文档简介

1、会计学1 卫星星座设计分解卫星星座设计分解 2 第1页/共59页 3 起源起源 1945Arthur C. Clarke的科学幻想论文:地球外的中继的科学幻想论文:地球外的中继 1957Sputnik:第一颗人造卫星,前苏联:第一颗人造卫星,前苏联 1960Echo: 第一颗反射式卫星第一颗反射式卫星 1964SYNCOM III:第一颗:第一颗GEO卫星卫星 1965INTELSAT I:第一颗商用:第一颗商用GEO卫星卫星 (Early Bird I) 第一代:模拟技术第一代:模拟技术 1976第一代移动通信卫星:第一代移动通信卫星: MARISAT的的3颗颗GEO卫星提供海事通信卫星提供

2、海事通信 服务,舰载站的发射功率为服务,舰载站的发射功率为40W,天线为,天线为1.2米米 1982Inmarsat-A:第一个海事移动卫星电话系统:第一个海事移动卫星电话系统 第2页/共59页 4 第二代:数字传输技术第二代:数字传输技术 1988Inmarsat-C:第一个陆地移动卫星数据通信系统:第一个陆地移动卫星数据通信系统 1993Inmarsat-M and mobilesat (Australia):第一代数字陆地移动卫星:第一代数字陆地移动卫星 电话系统电话系统 1996Inmarsat-3:支持膝上型终端的移动卫星电话系统:支持膝上型终端的移动卫星电话系统 第三代:手持系统第

3、三代:手持系统 1998Iridium:第一个支持手持终端的全球性低轨移动卫星通信系统:第一个支持手持终端的全球性低轨移动卫星通信系统 2003集成了卫星通信子系统的全球移动通信系统集成了卫星通信子系统的全球移动通信系统(UMTS/IMT-2000) 宽带卫星系统:宽带卫星系统:Internet和多媒体通信和多媒体通信 2000ASTRA:支持高速:支持高速Internet接入接入 2001Spaceway, EuroSkyWay, SkyBridge, Teledesic等:支持固定、等:支持固定、 便携或移动多媒体通信的宽带卫星通信系统便携或移动多媒体通信的宽带卫星通信系统 第3页/共59

4、页 5 地面移动通信系统地面移动通信系统卫星移动通信系统卫星移动通信系统 覆盖范围随地面基础设施的建设覆盖范围随地面基础设施的建设 而持续增长而持续增长 易于快速实现大范围的完全易于快速实现大范围的完全 覆盖覆盖 多标准,难以全球通用多标准,难以全球通用 全球通用全球通用 蜂窝小区小,频率利用率高蜂窝小区小,频率利用率高频率利用率低频率利用率低 提供足够的链路余量以补偿信号提供足够的链路余量以补偿信号 衰落衰落 遮蔽效应使得通信链路恶化遮蔽效应使得通信链路恶化 适合于适合于人口密度高,业务量密集人口密度高,业务量密集 的的城市环境城市环境 适合于低人口密度、业务量适合于低人口密度、业务量 有限

5、的农村环境有限的农村环境 第4页/共59页 6 第5页/共59页 7 第6页/共59页 8 第7页/共59页 9 第8页/共59页 10 min cos arccos cos(/ ) Re arccoscos Re c S El h 第9页/共59页 11 第10页/共59页 12 1 2 2 / c c S 顺行轨道面间的升交点经度差 逆行轨道面间的升交点经度差 相邻轨道面相邻卫星间相位差 第11页/共59页 13 1 2 2 c c 12 (1) (1)(1) cos (1)(1)arccos cos(/ ) P PPc PP S cos arccos cos(/ ) c S 第12页/共

6、59页 14 PS()1()h (km), El=10 2366.7104.520958.6 2457.698.410127.1 2553.296.57562.4 3542.366.13888.5 3638.764.33136.5 3736.563.22738.6 4730.848.31917.2 4828.947.61694.4 4927.647.01550.6 5924.238.01214.6 51023.037.71116.3 51122.237.41044.3 61119.931.4868.0 第13页/共59页 15 (1)(1)cos cos (1)(1)arccoscos cos

7、(/ ) PPc PP S 第14页/共59页 16 PS()1() h (km), El=10 2364.1111.816549.5 2453.4103.17650.0 2548.198.75508.3 3539.968.43373.5 3635.866.02631.5 3733.364.52252.6 4728.949.61692.9 4826.848.51466.2 4926.347.81318.2 5922.638.81077.8 第15页/共59页 17 第16页/共59页 18 11 2 2 2 2 arcsin(sin/sin ) coscos arccos() sin i i

8、i 1 2 1 2 第17页/共59页 19 2 2 sinarccoscos/cos(/ ) (1) arcsin sin cos2 arccoscos/cos(/ )cos arccos sin S P i Si i 第18页/共59页 20 1 /arctan(cos( ) tan()Si 第19页/共59页 21 PS()1() () h (km), EL=10 2366.7682104.6850103.825221063.8928 2457.807998.919097.395110251.5175 2553.589296.392393.98777743.2257 3542.16486

9、5.788866.28033862.0274 3638.554063.998764.45113111.3736 3736.313162.886463.31702716.6567 4730.711848.110548.35511908.4574 4828.836147.362247.60051686.6606 4927.525246.839147.07291541.8649 5924.128037.910938.08161209.8590 51022.988537.531737.70001110.4056 51122.133937.247337.41391039.4163 61119.86383

10、1.282031.4151864.8926 1 第20页/共59页 22 第21页/共59页 23 第22页/共59页 24 第23页/共59页 25 2 f F T 第24页/共59页 26 轨道高度轨道高度 轨道倾角轨道倾角 第25页/共59页 27 轨道序号轨道序号卫星序号卫星序号升交点经度升交点经度()初始弧角初始弧角() 1 SAT1-100 SAT1-20120 SAT1-30240 2 SAT2-112040 SAT2-2120160 SAT2-3120280 3 SAT3-124080 SAT3-2240200 SAT3-3240320 第26页/共59页 28 TPFi ()

11、min ()h (km), El=10 55143.769.227143 66453.166.420334 77555.760.312255 88661.956.59374.2 99770.254.88374.2 105257.152.27089.7 1111453.847.65344.4 123150.747.95442.1 1313558.443.84257.1 147454.042.03824.3 153153.542.13847.1 第27页/共59页 29 第28页/共59页 30 第29页/共59页 31 第30页/共59页 32 2/0 1 (0 1)/ 2/(2/) j j j

12、j j PjN iimNS mmj PmSj NNP S 第31页/共59页 33 第32页/共59页 34 NPmi ()min ()h (km), El=10T (hour) 55143.6669.1526992.2816.90 66453.1366.4220371.7712.13 77556.6960.2612220.517.03 88661.8656.529388.626.49 99770.5454.818380.874.97 1010847.9351.536799.094.19 1111453.7947.625344.883.52 1231/4, 7/450.7347.905440.

13、553.56 1313558.4443.764247.843.04 14711/253.9841.963814.132.85 1531/5, 4/5, 7/5, 13/553.5142.133852.392.87 第33页/共59页 35 mod(,)FmS P 第34页/共59页 36 mod(,)mod(5,2)02 /5m S PFmmn 0(1)/029mNSn 第35页/共59页 37 卫星编号j j m = 2/5m = 4/5m = 6/5m = 8/5 SAT100000 SAT218072144216288 SAT3014428872216 SAT41802167228814

14、4 SAT5028821614472 SAT61800000 SAT7072144216288 SAT818014428872216 SAT9021672288144 SAT1018028821614472 第36页/共59页 38 第37页/共59页 39 / eaS 第38页/共59页 40 第39页/共59页 41 / se TTM L / se L M / eaS / a L M 第40页/共59页 42 第41页/共59页 43 第42页/共59页 44 第43页/共59页 45 第44页/共59页 46 第45页/共59页 47 第46页/共59页 48 第47页/共59页 49

15、第48页/共59页 50 第49页/共59页 51 /2 AB EE 2 (Re) sin(/2) s Dh max 22 max Re 2arccos Re 2 (Re)(Re) P sP H h DhH 卫星高度相同时卫星高度相同时 第50页/共59页 52 max Re506378.137 2arccos2 arccos68.83 Re14146378.137 P H h arccos sin( 15 )sin(20 )cos( 15 )cos(20 )cos(500 )60.34 max 2 (14146378.137) sin(60.34 /2)7831.6() s Dkm /230.17 AB EE 第51页/共59页 53 Re arctan (cos( )/sin( ) Re A A B BA h E h EE 222 (Re)(Re)2 (Re) (Re) co

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