銥星及衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)(修改2)詳細(xì)

1、銥星及衛(wèi)星移動通信1主要內(nèi)容1.衛(wèi)星移動通信及其關(guān)鍵技術(shù)2.銥星計(jì)劃及其衰落3.宇宙垃圾與空間碎片產(chǎn)生及危害4.星座構(gòu)型設(shè)計(jì)與保持技術(shù)、軌道攝動理論21. 衛(wèi)星移動通信及其關(guān)鍵技術(shù)3概念糾偏： 衛(wèi)星移動通信中的“移動”，指的是終端的“移動”，而不是衛(wèi)星的“移動”。4衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)發(fā)展過程 第一代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)：模擬信號技術(shù) 1976年，由3顆靜止衛(wèi)星構(gòu)成的MARISAT系統(tǒng)成為第1個提供海事移動通信服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)（艦載地球站40W發(fā)射功率，天線直徑1.2米） 1982年，Inmarsat-A成為第1個海事衛(wèi)星移動電話系統(tǒng)第二代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)：數(shù)字傳輸技術(shù) 1988年，Inmarsat-C

2、成為第1個陸地衛(wèi)星移動數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 1993年，Inmarsat-M和澳大利亞的Mobilesat成為第1個數(shù)字陸地衛(wèi)星移動電話系統(tǒng)支持公文包大小的終端 1996年，Inmarsat-3可支持便攜式的膝上型電話終端第三代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)：手持終端 1998年，銥（Iridium）系統(tǒng)成為首個支持手持終端的全球低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng) 2003年以后，集成了衛(wèi)星通信子系統(tǒng)的全球移動通信系統(tǒng)（UMTS/IMT-2000）5衛(wèi)星與地面移動通信系統(tǒng)的比較 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)地面移動通信系統(tǒng)易于快速實(shí)現(xiàn)大范圍的完全覆蓋覆蓋范圍隨地面基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)而持續(xù)增長全球通用多標(biāo)準(zhǔn)，難以全球通用頻率利用率低頻率利用率高（

3、蜂窩小區(qū)小）遮蔽效應(yīng)使得通信鏈路惡化提供足夠的鏈路余量以補(bǔ)償信號衰落適合于低人口密度、有限業(yè)務(wù)量的農(nóng)村環(huán)境適用于該人口密度、大業(yè)務(wù)量的城市環(huán)境6衛(wèi)星移動通信主要分為靜止軌道和低軌衛(wèi)星通信兩種，本章主要介紹近地軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)7你認(rèn)為衛(wèi)星移動通信有哪些優(yōu)點(diǎn)、哪些特點(diǎn)？8近地軌道移動通信衛(wèi)星的優(yōu)點(diǎn)由于衛(wèi)星軌道高度低，鏈路傳播損耗小，有利于系統(tǒng)為手持移動終端用戶提供服務(wù)。傳輸延時(shí)小，對話音通信不存在回聲問題；實(shí)時(shí)性較好。采用極地軌道或大傾角軌道時(shí)，可以為高緯度地區(qū)提供服務(wù)。可利用多普勒頻移進(jìn)行定位。星座能夠?qū)τ脩籼峁┒嘀馗采w。因此可以采用分集接收技術(shù)，星座中的個別衛(wèi)星失效，系統(tǒng)仍可運(yùn)行。9近地軌

4、道移動通信衛(wèi)星的缺點(diǎn)由于一顆衛(wèi)星不能對某一地區(qū)進(jìn)行連續(xù)覆蓋，必須利用多衛(wèi)星構(gòu)成星座。星座中任一顆對地面的覆蓋時(shí)間都是有限的(一般小于15分鐘)，為保證通信的連續(xù)性，需要頻繁切換，技術(shù)復(fù)雜。通信過程中，用戶天線應(yīng)該對運(yùn)動中的衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤，或者，用戶天線需要是全向天線.由于衛(wèi)星繞地球的公轉(zhuǎn)和地球自身的自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的多普勒頻移很大，需要進(jìn)行補(bǔ)償。衛(wèi)星每軌都有太陽陰影區(qū)，對星載蓄電池提出了更高的容量要求。10衛(wèi)星移動通信的特點(diǎn)和問題衛(wèi)星功率有限與移動臺低天線增益之間的矛盾十分突出；系統(tǒng)在衰落信道中工作，電波傳播情況復(fù)雜；眾多用戶共享有限的衛(wèi)星資源（頻率和功率）；移動臺要求高度的機(jī)動性，在衛(wèi)星不能保持固定

5、覆蓋的情況下對網(wǎng)絡(luò)管理（切換、路由等）提出較高要求11衛(wèi)星移動通信關(guān)鍵技術(shù)抗衰落通信技術(shù)調(diào)制解調(diào)技術(shù)、分集和均衡技術(shù)、糾錯編碼技術(shù)、功率控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理與控制多址、切換、路由、交換技術(shù)天線及射頻技術(shù)多波束天線、大口徑天線空間段與地面段相匹配的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)星座設(shè)計(jì)、星上處理轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)12星際鏈路面內(nèi)星際鏈路通常，一顆衛(wèi)星和同一軌道面內(nèi)位于其前后的各一顆衛(wèi)星建立面內(nèi)星際鏈路因?yàn)橥卉壍烂鎯?nèi)衛(wèi)星間的相對運(yùn)動幾乎為零，因此星際鏈路天線的指向角是固定的，也無需跟蹤功能13星際鏈路（ 續(xù)）面間星際鏈路由于衛(wèi)星間存在相對運(yùn)動，因此星際鏈路天線的方位角、仰角以及鏈路長度都是時(shí)變的，因此需要采用跟蹤天線14星際

6、鏈路（ 續(xù)）層間星際鏈路不同高度軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星間存在相對運(yùn)動，使得層間星際鏈路會發(fā)生重建需要采用跟蹤天線接入衛(wèi)星選擇策略對層間星際鏈路的穩(wěn)定性有很大的影響15衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)16ETSI建議的衛(wèi)星個人通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 17ETSI建議的衛(wèi)星個人通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（a）中，空間段采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器，系統(tǒng)依賴于地面網(wǎng)絡(luò)來連接信關(guān)站，衛(wèi)星沒有建立星際鏈路的能力，移動用戶間的呼叫傳輸延時(shí)至少等于非靜止軌道衛(wèi)星兩跳的傳輸延時(shí)加上信關(guān)站間的地面網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)。全球星系統(tǒng)采用該結(jié)構(gòu)方案為移動用戶提供服務(wù)。 18ETSI建議的衛(wèi)星個人通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（b）同樣沒有采用星際鏈路，使用

7、靜止軌道衛(wèi)星提供信關(guān)站之間的連接。靜止衛(wèi)星的使用減少了系統(tǒng)對地面網(wǎng)絡(luò)的依賴，但會帶來數(shù)據(jù)的長距離傳輸。該結(jié)構(gòu)中，移動用戶間的呼叫傳輸延時(shí)至少等于非靜止軌道衛(wèi)星兩跳的傳輸延時(shí)加上靜止軌道衛(wèi)星一跳的傳輸延時(shí)。 19ETSI建議的衛(wèi)星個人通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（c）使用了星際鏈路來實(shí)現(xiàn)相同軌道結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星進(jìn)行互連。系統(tǒng)仍然需要信關(guān)站來完成一些網(wǎng)絡(luò)功能，但對其的依賴性已經(jīng)下降。移動用戶間的呼叫傳輸延時(shí)是變化的，依賴于在衛(wèi)星和星際鏈路構(gòu)成的空中骨干網(wǎng)絡(luò)路由選擇。銥系統(tǒng)采用該結(jié)構(gòu)方案為移動用戶提供服務(wù)。 20ETSI建議的衛(wèi)星個人通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（d）中使用了雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的混合星座結(jié)構(gòu)。非靜止軌道衛(wèi)星使用星際

8、鏈路進(jìn)行互連，使用軌間鏈路（IOL：Inter-Orbit Links）與靜止軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星互連。移動用戶間的呼叫傳輸延時(shí)等于兩個非靜止軌道衛(wèi)星半跳的延時(shí)加上非靜止軌道衛(wèi)星到靜止軌道衛(wèi)星的一跳的延時(shí)。在該結(jié)構(gòu)中，為保證非靜止軌道衛(wèi)星的全球性互連，需要至少3顆靜止軌道中繼衛(wèi)星。 21系統(tǒng)空間段空間段提供網(wǎng)絡(luò)用戶與信關(guān)站之間的連接；空間段由1個或多個衛(wèi)星星座構(gòu)成，每個星座又涉及到一系列軌道參數(shù)和獨(dú)立的衛(wèi)星參數(shù)；空間段軌道參數(shù)通常根據(jù)指定覆蓋區(qū)規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量（QoS）要求，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最初階段便確定；空間段的設(shè)計(jì)可采用多種方法，取決于軌道類型和星上有效載荷所采用的技術(shù)。22系統(tǒng)地面段通常包括：信關(guān)

9、站（也稱為固定地球站FES）、網(wǎng)絡(luò)控制中心（NCC）和衛(wèi)星控制中心（SCC）用戶信息管理系統(tǒng)（CIMS）是負(fù)責(zé)維護(hù)信關(guān)站配置數(shù)據(jù)，完成系統(tǒng)計(jì)費(fèi)、生成用戶賬單并記錄呼叫詳情的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，與信關(guān)站、網(wǎng)絡(luò)控制中心和衛(wèi)星控制中心協(xié)同工作可以將網(wǎng)絡(luò)控制中心、衛(wèi)星控制中心和用戶信息管理系統(tǒng)合在一起稱為控制段 23系統(tǒng)地面段信關(guān)站信關(guān)站通過本地交換提供系統(tǒng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（空間段）到地面現(xiàn)有核心網(wǎng)絡(luò)（如公用電話交換網(wǎng)PSTN和公用地面移動網(wǎng)絡(luò)PLMN）的固定接入點(diǎn)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)與地面移動網(wǎng)絡(luò)（如GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)）的集成帶來了一些附加的問題，必須在信關(guān)站中解決 24系統(tǒng)地面段網(wǎng)絡(luò)控制中心又稱為網(wǎng)絡(luò)管理站（NMS

10、），與用戶信息管理系統(tǒng)CIMS相連，協(xié)同完成衛(wèi)星資源的管理、網(wǎng)絡(luò)管理和控制相關(guān)的邏輯功能，按照功能又可以劃分為網(wǎng)絡(luò)管理功能組和呼叫控制功能組。 網(wǎng)絡(luò)管理功能組的主要任務(wù)包括：管理呼叫通信流的整體概況；系統(tǒng)資源管理和網(wǎng)絡(luò)同步；運(yùn)行和維護(hù)（OAM）功能；站內(nèi)信令鏈路管理；擁塞控制；提供對用戶終端試運(yùn)行的支持呼叫控制功能組的主要任務(wù)包括 ：公共信道信令功能 ；移動呼叫發(fā)起端的信關(guān)站選擇；定義信關(guān)站的配置 25系統(tǒng)地面段衛(wèi)星控制中心 負(fù)責(zé)監(jiān)視衛(wèi)星星座的性能，控制衛(wèi)星的軌道位置。與衛(wèi)星有效載荷相關(guān)的特殊呼叫控制功能也能夠由衛(wèi)星控制中心來完成，按照功能又可以劃分為衛(wèi)星控制功能組和呼叫控制功能組 衛(wèi)星控制功

11、能組的主要任務(wù)包括：產(chǎn)生和分發(fā)星歷；產(chǎn)生和傳送對衛(wèi)星有效載荷和公用艙的命令；接收和處理遙測信息；傳輸波束指向命令；產(chǎn)生和傳送變軌操作命令；執(zhí)行距離校正呼叫控制功能組完成移動用戶到移動用戶呼叫的實(shí)時(shí)交換26系統(tǒng)用戶段用戶段由各種用戶終端組成；主要分為兩個主要的類別：移動（Mobile）終端 和便攜（Portable）終端 27衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)可以工作于多個頻段頻段的選取主要取決于系統(tǒng)提供的服務(wù)類型衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)頻率分配是先后通過87年和92年的世界無線電行政大會（WARC-87、92），95、97和2000年世界無線電大會（WRC-95、97、2000）分配28WARC-87分配的MSS頻譜

12、頻率（MHz）傳輸方向業(yè)務(wù)類型1530.0-1533.0LMSS和MMSS1533.0-1544.0MMSS和低速率LMSS1545.0-1555.0AMSS（可公用）1555.0-1559.0LMSS1626.5-1631.5MMSS和低速率LMSS1631.5-1634.5LMSS和MMSS1634.5-1645.5MMSS和低速率LMSS1646.5-1656.5AMSS（可公用）1656.5-1660.5LMSS29WARC-92為全球3個頻率區(qū)域分配了NGEO衛(wèi)星移動通信業(yè)務(wù)和衛(wèi)星無線定位業(yè)務(wù)（RDSS）的使用頻段，包括VHF、UHF，L和S波段 302.銥星計(jì)劃及其衰落31銥星計(jì)劃

13、第一個全球覆蓋的LEO衛(wèi)星蜂窩系統(tǒng)，支持話音、數(shù)據(jù)和定位業(yè)務(wù)由于采用了星際鏈路，系統(tǒng)可以在不依賴于地面通信網(wǎng)的情況下支持地球上任何位置用戶之間的通信。 銥系統(tǒng)于上世紀(jì)八十年代末由Motorola推出，九十年代初開始開發(fā)，耗資37億美元，于1998年11月開始商業(yè)運(yùn)行“銥”公司于2000年3月宣告破產(chǎn)。目前，美國國防部出資維持銥系統(tǒng)的運(yùn)行 32銥星通過南北極運(yùn)行在780千米的軌道上，每條軌道上除布星11顆外，還多布1至2顆作為備用。這些衛(wèi)星可以覆蓋全球，用戶用手持話機(jī)直接接通衛(wèi)星進(jìn)行通信，而無需幾米直徑的拋物面天線就可以進(jìn)行全球范圍內(nèi)的通話33銥星計(jì)劃革命性的想法從何而來？對于摩托羅拉的工程師巴

14、里伯蒂格來說，它來自于妻子在加勒比海度假時(shí)的抱怨，說她無法用手機(jī)聯(lián)系到她的客戶。回到家以后，巴里和摩托羅拉在亞利桑那州工作的衛(wèi)星通信小組的另外兩名工程師想到了一種銥星解決方案由77顆近地衛(wèi)星組成的星群，讓用戶從世界上任何地方都可以打電話銥星手機(jī)34盡管移動通信網(wǎng)絡(luò)似乎無所不在，但實(shí)際上這一網(wǎng)絡(luò)只覆蓋了全球約8%的地區(qū)。在其他尚無移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，人們只能通過銥星或同類公司開發(fā)的衛(wèi)星電話通信。用銥星系統(tǒng)的手機(jī)打電話與用普通蜂窩制式的手機(jī)打電話是一樣的。銥星系統(tǒng)的手機(jī)事實(shí)上是兩用的, 銥星系統(tǒng)的手機(jī)既可以用來打銥星系統(tǒng)電話, 也可用來打普通蜂窩制式的移動電話。不過打普通蜂窩制式電話的費(fèi)用要比

15、打銥星電話的費(fèi)用低, 所以在能夠打蜂窩制式電話的地區(qū)應(yīng)盡量選用蜂窩制式。只有在蜂窩制式通信范圍以外的地區(qū)打電話時(shí), 才需要使用銥星手機(jī)通過銥星系統(tǒng)打電話。35銥系統(tǒng)空間段銥系統(tǒng)星座最初的設(shè)計(jì)由77顆LEO衛(wèi)星組成，它與銥元素的77個電子圍繞原子核運(yùn)行類似，系統(tǒng)因此得名實(shí)際星座包括66顆衛(wèi)星，它們分布在6個圓形的、傾角86.4的近極軌道平面上，面間間隔27，軌道高度780km每個軌道平面上均勻分布11顆衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星的重量為689kg，衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命58年。 36銥系統(tǒng)空間段銥”星座中的每顆衛(wèi)星提供48個點(diǎn)波束，在地面形成48個蜂窩小區(qū)，在最小仰角8.2的情況下，每個小區(qū)直徑為600km，每顆衛(wèi)星

16、的覆蓋區(qū)直徑約4700km，星座對全球地面形成無縫蜂窩覆蓋，如圖所示 每顆衛(wèi)星的一個點(diǎn)波束支持80個信道，單顆衛(wèi)星可提供3840個信道37銥系統(tǒng)空間段部署過程從1997年5月5日到1999年6月12日的2年期間，共有88顆銥系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)射到軌道中，其中前1年發(fā)射了72顆3種運(yùn)載火箭被用于發(fā)射這88顆衛(wèi)星，其中11枚美國波音公司的德爾塔2型（DeltaII）火箭發(fā)射了55顆，3枚俄羅斯質(zhì)子（Proton）火箭發(fā)射了21顆，7枚中國的長征2型（2C/SD）火箭發(fā)射了14顆。 38銥系統(tǒng)地面段銥系統(tǒng)的地面段包括信關(guān)站、用戶終端和遙測、跟蹤和控制站（TT&C）由于銥系統(tǒng)采用了星際鏈路，因此只需在全球設(shè)置

17、少數(shù)幾個信關(guān)站即可?？紤]到國家和地區(qū)的主權(quán)和經(jīng)濟(jì)利益，實(shí)際上系統(tǒng)按照國家和地域差別在全球設(shè)置了共12個信關(guān)站，分別位于美國阿利桑那州坦佩、泰國的曼谷、俄羅斯的莫斯科、日本東京、韓國漢城、巴西里約熱內(nèi)盧、意大利羅馬、印度孟買、中國北京、臺灣地區(qū)臺北、沙特的吉達(dá)，外加一個美軍專用關(guān)口站在夏威夷。 39銥系統(tǒng)地面段用戶終端有手持機(jī)、車載臺和半固定終端3種類型。系統(tǒng)手持機(jī)設(shè)計(jì)為雙模終端，手機(jī)重量和體積比目前蜂窩電話略大，能夠支持地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的多種標(biāo)準(zhǔn)（如GSM、PDC，D-AMPS或CDMA），既適用于銥系統(tǒng)，又適用于本地地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)。 40銥系統(tǒng)通信鏈路用戶鏈路，L頻段，1621.351626.

18、5MHz，時(shí)分雙工模式；饋送鏈路，Ka頻段，上行29.129.4GHz；下行19.319.6GHz；星際鏈路，Ka頻段，為23.1823.38GHz。41銥星的優(yōu)勢與靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，銥星主要具有兩方面的優(yōu)勢：一是軌道低，傳輸速度快，信息損耗小，通信質(zhì)量大大提高；二是不需要專門的地面接收站，每部衛(wèi)星移動手持電話都可以與衛(wèi)星連接，這就使地球上人跡罕至的不毛之地、通信落后的邊遠(yuǎn)地區(qū)、自然災(zāi)害現(xiàn)場的通信都變得暢通無阻。42銥星移動通信系統(tǒng)計(jì)劃開始了個人衛(wèi)星通信的新時(shí)代。1996年開始試驗(yàn)發(fā)射，計(jì)劃1998年投入業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)總投資為23億美元。主要業(yè)務(wù)是：移動電話（手機(jī)）、尋呼和數(shù)據(jù)傳輸。（從技

19、術(shù)角度看，已突破了星間鏈路等關(guān)鍵技術(shù)問題，系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與規(guī)程已初步建成，系統(tǒng)研究發(fā)展的各個方面都取得了重要進(jìn)展，在此期間有全世界幾十家公司都參與了銥星計(jì)劃的實(shí)施，應(yīng)該說銥星計(jì)劃初期的確立、運(yùn)籌和實(shí)施是非常成功的。）43銥星系統(tǒng)的復(fù)雜、先進(jìn)之處：在于采用了星上處理和星間鏈路技術(shù)，相當(dāng)于把地面蜂窩網(wǎng)倒置在空中，使地面實(shí)現(xiàn)無縫隙通訊；解決了衛(wèi)星網(wǎng)與地面蜂窩網(wǎng)之間的跨協(xié)議漫游。意義：開創(chuàng)了全球個人通信的新時(shí)代，被認(rèn)為是現(xiàn)代通信的一個里程碑，其最大特點(diǎn)就是個人通信全球化，實(shí)現(xiàn)了“5W”，即任何人（Whoever）在任何地點(diǎn)（Wherever）、任何時(shí)間（Whenever）與任何人（Whomever）采取

20、任何方式 （Whatever）進(jìn)行通信。44你會選擇銥星電話嗎，為什么？45技術(shù)的瑕疵 銥星技術(shù)先進(jìn)，但是也并非完美無瑕，幾個嚴(yán)重的瑕疵為其之后的破產(chǎn)埋下了伏筆。46（1） 銥星電話在建筑物內(nèi)無法接收信號 銥星電話在建筑物內(nèi)無法接收信號，是其最重要的缺陷。銥星公司方面說“用戶的靈活度是使用該服務(wù)最重要的前提”。換句話說，用戶必須首先將自己置于在電話天線和衛(wèi)星之間沒有任何障礙物的地點(diǎn)，才能順利地使用電話；否則電話就通不了。47（2） 銥星電話過于笨重，使用不方便 銥星電話過于笨重，使用不方便，并且需要特殊的培訓(xùn)。摩托羅拉公司的銥星雙模式手機(jī)重約454克，京瓷公司的銥星單模式和雙模式手機(jī)均重400

21、克，它們比重量不到100克的GSM手機(jī)笨重得多，使用也不方便。非但如此，使用之前必須經(jīng)過特殊培訓(xùn)。每個電話機(jī)必須附帶整整一個背包的附件，而每種附件的實(shí)際功能常常令人費(fèi)解。48（3） 轉(zhuǎn)換成本較大 銥星系統(tǒng)與蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)相連，必須適應(yīng)不同的區(qū)域傳輸標(biāo)準(zhǔn)，由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換成本給用戶帶來較大的不便。在漫游全球時(shí)，為了與當(dāng)?shù)胤涓C電話網(wǎng)絡(luò)相連，雙模式手機(jī)要更換適合當(dāng)?shù)貐^(qū)域傳輸標(biāo)準(zhǔn)的通話卡。例如一位歐洲用戶到美國和日本商務(wù)旅行，需買3個通話卡才能與這3個地區(qū)的傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配，而每個卡大約價(jià)格為660900美元。49（4）語音質(zhì)量和傳輸速度不理想 在語音質(zhì)量和傳輸速度方面，銥星電話遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上蜂窩電話。銥星

22、所采用的MF-TDMA（多頻時(shí)分多址）通信體制的話音質(zhì)量不如CDMA（碼分多址）。另外，銥星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅有2.4kbps，因此除通話外，只能傳送簡短的電子郵件或慢速的傳真，無法滿足目前互聯(lián)網(wǎng)的需求。50銥星用戶最多時(shí)才5.5萬，而65萬用戶才能贏利。銥星系統(tǒng)耗資達(dá)50多億美元，每年光系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)就要幾億美元。除了摩托羅拉等公司提供的投資和發(fā)行股票籌集的資金外，銥星公司還舉借了約30億美元的債務(wù)，月息就達(dá)4000多萬美元。從一開始，銥星公司就沒有喘過氣來，一直在與銀行和債券持有人等組成的債權(quán)方集團(tuán)進(jìn)行債務(wù)重組的談判， 但雙方最終未能達(dá)成一致。銥星的沒落511999年8月13日，債權(quán)人向紐

23、約聯(lián)邦法院提出了迫使銥星公司破產(chǎn)改組的申請；2000年3月18日， 銥星背負(fù)40多億美元債務(wù)正式破產(chǎn)。破產(chǎn)后,銥星系統(tǒng)被美國軍方收購,成為美國軍方的衛(wèi)星通信系統(tǒng).52銥星破產(chǎn)的原因和啟示破產(chǎn)的原因銥星所創(chuàng)造的科技童話和它在移動通信領(lǐng)域的里程碑意義使我們時(shí)刻警醒，電信產(chǎn)業(yè)的巨額投資往往使某種技術(shù)成為賭注，技術(shù)的前沿性雖然十分重要，然而決定勝負(fù)的卻是市場。從目前的情況來看，主要有如下幾個方面的原因53（1）技術(shù)先進(jìn)，但不成熟銥星公司獲得了1998 年度大眾科學(xué)雜志年度100項(xiàng)最佳科技成果獎中的電子技術(shù)獎，這是一項(xiàng)在全美科技產(chǎn)業(yè)中具有較大影響 的獎項(xiàng)。但該系統(tǒng)在技術(shù)上存在著一些問題，如銥星電話只能在

24、空曠的地方使用、在室內(nèi)和車內(nèi)不能通話；通 話的可靠性和清晰性較差；銥星系統(tǒng)在歐洲、亞洲和非洲的許多國家無法使用；銥星手機(jī)重達(dá)1磅，比現(xiàn)在普 通手機(jī)要重得多等。70年代末發(fā)展起來的移動電話技術(shù)，在短短的20年時(shí)間里，先后經(jīng)歷了模擬信號、 GSM、CDMA等階段，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和通話質(zhì)量達(dá)到了很高水平，手機(jī)已做到個性化，為眾多消費(fèi)者所接受，構(gòu)成 了對銥星電話的絕對市場優(yōu)勢。54（2）高成本導(dǎo)致高價(jià)格，競爭力不強(qiáng)高經(jīng)營成本使銥星公司在正式營業(yè)之初，將銥星手機(jī)售價(jià)定為 4000美元，通話費(fèi)用7美元/分鐘。在市場反應(yīng)冷淡的情況下，銥星公司被迫作出價(jià)格調(diào)整，調(diào)整后的手機(jī)價(jià)格 為3000美元，通話費(fèi)為1.89

25、美元/分鐘。但同移動電話相比，仍顯較高。銥星公司在開業(yè)近10個月時(shí)，銥星手 機(jī)的用戶還不到2萬名，遠(yuǎn)少于65萬名用戶的盈虧平衡點(diǎn)，其中還有一部分手機(jī)是公司贈送出去的。55（3）市場營銷失敗第一，銥星手機(jī)在核心利益上沒有較好地 滿足顧客期望，無法保證顧客能在任何地點(diǎn)通信的需求第二，笨拙的銥星手機(jī)沒能向顧客提供附加利益，即沒有滿足個性化需要第三，銥星公司的服務(wù)和營銷能力不足第四，公司在消費(fèi)者中的知名度不高第五，債務(wù)危機(jī)56銥星破產(chǎn)的啟示技術(shù)領(lǐng)先，如何轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益？市場規(guī)律，任何情況下都要遵循！57對我國企業(yè)的啟示慎重技術(shù)、設(shè)備上的“趕超”因地制宜，揚(yáng)長避短，選擇合適的技術(shù)和設(shè)備成功企業(yè)的共同點(diǎn)：

26、能較好的吸收和消化引進(jìn)的技術(shù)設(shè)備583.宇宙垃圾與空間碎片產(chǎn)生及危害5960人類史上第一次衛(wèi)星碰撞會是最后一次嗎？61這次碰撞是如何產(chǎn)生的？太空垃圾太空垃圾是在軌運(yùn)行航天器的巨大威脅，一旦它與航天器發(fā)生了碰撞，又將產(chǎn)生更大數(shù)量的太空垃圾62太空垃圾的產(chǎn)生有意或無意爆炸產(chǎn)生的航天器殘骸宇航員漫不經(jīng)心的過失衛(wèi)星和火箭的殘骸63有意或無意爆炸產(chǎn)生的航天器殘骸有意的爆炸，極大多數(shù)來自前蘇聯(lián)和美國太空戰(zhàn)的“預(yù)習(xí)”。其中前蘇聯(lián)就曾進(jìn)行了19次衛(wèi)星攔截、爆炸試驗(yàn)，給太空帶來了5001000塊大小不等的碎塊垃圾。無意的爆炸，如1973年間，美國有7枚火箭在軌道上爆炸。1986年，歐洲發(fā)射的“阿麗亞娜”火箭剛進(jìn)

27、入軌道就發(fā)生爆炸，其碎塊中大于10厘米的就有564塊，還有2300多塊小于10厘米的。64宇航員漫不經(jīng)心的過失1982年，宇航員瓦倫丁列勃捷夫在進(jìn)行例行的太空行走時(shí)，他剛剛打開“禮炮7號”空間站的減壓艙門，由于近乎真空的太空所具有的巨大吸力，把宇航員們不慎留在減壓艙內(nèi)的一些螺栓、墊圈和一支鉛筆，都吸入太空，成為了太空垃圾。更令人遺憾的是，前蘇聯(lián)的一些宇航員還把在太空生活中產(chǎn)生的生活垃圾丟入太空。人們還發(fā)現(xiàn)，有一只被一名美國宇航員丟失的手套，竟在空中飄浮游蕩了20多年65衛(wèi)星和火箭的殘骸一些失去效用的衛(wèi)星，仍在軌道上飛行。雖然它們最終會因飛行速度減小，重返大氣層而與大氣層摩擦燒毀，但恐怕要在幾十

28、年到幾百年以后。在近地空間里，還飄浮著許多火箭的殘余部分，如火箭被丟棄的金屬外殼、運(yùn)載火箭的末級殘?bào)w、散落下來的發(fā)動機(jī)和各種銜接部件等。6667太空垃圾的危害太空垃圾一般在高300-450公里的近地軌道上以每秒7-8公里，而在36000公里高度的地球靜止軌道上則以每秒3公里的速度高速運(yùn)動，不同軌道傾角碰撞時(shí)的相對速度甚至可以達(dá)到每秒10公里以上，因此具有巨大的破壞力。因此太空垃圾若與運(yùn)作中的人造衛(wèi)星、載人飛船或國際空間站相撞，會危及到設(shè)備甚至宇航員的生命，據(jù)計(jì)算一塊直徑為10厘米的太空垃圾就可以將航天器完全摧毀，數(shù)毫米大小的太空垃圾就有可能使它們無法繼續(xù)工作。而太空垃圾也因此成為了國際問題。6

29、869太空垃圾的現(xiàn)狀有約6000噸太空垃圾繞地球飛行大約4K個運(yùn)行中或報(bào)廢的人造衛(wèi)星和火箭殘?bào)w大約6000個可以看到并跟蹤的太空垃圾碎片已到“臨界點(diǎn)”，隨時(shí)將發(fā)生碰撞70717273如何應(yīng)對太空垃圾限制空間垃圾的產(chǎn)生清除空間垃圾探測和控制太空垃圾以避免碰撞74754.星座構(gòu)型設(shè)計(jì)與保持技術(shù)、軌道攝動理論7677衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)衛(wèi)星星座的定義具有相似的類型和功能的多顆衛(wèi)星，分布在相似的或互補(bǔ)的軌道上，在共享控制下協(xié)同完成一定的任務(wù)設(shè)計(jì)基本出發(fā)點(diǎn)以最少數(shù)量的衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對指定區(qū)域的覆蓋 78衛(wèi)星星座選擇仰角要盡可能高傳輸延時(shí)盡可能小星上設(shè)備的電能消耗盡可能少如果系統(tǒng)采用星際鏈路，則面內(nèi)和面間的星際鏈路干擾

30、必須限制在可以接收的范圍內(nèi) 對不同國家、不同類型的服務(wù)，軌位的分配需要遵循相應(yīng)的規(guī)章制度多重覆蓋問題以支持特定業(yè)務(wù)(GPS定位)或提供有QoS保證的業(yè)務(wù)79衛(wèi)星星座類型極/近極軌道星座傾斜圓軌道星座(主要有Walker的Delta星座和 Ballard的Rosette星座)共地面軌跡星座赤道軌道星座混合軌道星座80極軌道星座在極軌道星座中：每個軌道面有相同的傾角和相同數(shù)量的衛(wèi)星，所有衛(wèi)星具有相同的軌道高度軌道傾角為固定的90，因此所有軌道平面在南北極形成兩個交叉點(diǎn)星座衛(wèi)星在高緯度地區(qū)密集，在低緯度地區(qū)稀疏順行軌道平面間的間隔和逆行軌道平面間的不同極軌道星座81極軌道星座衛(wèi)星覆蓋帶(Street

31、 of Coverage)半覆蓋寬度 式中S是每軌道面的衛(wèi)星數(shù)量82極軌道星座順行/逆行軌道面和縫隙(seam) 星座由于存在逆向飛行現(xiàn)象，星座第一個和最后一個軌道面間的間隔小于其它相鄰軌道面間的間隔83極軌道星座相鄰軌道面的幾何覆蓋關(guān)系84極軌道星座全球覆蓋條件85極軌道星座單重全球覆蓋星座參數(shù)PS()1()h (km), El=102366.7104.520958.62457.698.410127.12553.296.57562.43542.366.13888.53638.764.33136.53736.563.22738.64730.848.31917.24828.947.61694.4

32、4927.647.01550.65924.238.01214.651023.037.71116.351122.237.41044.361119.931.4868.086極軌道星座球冠覆蓋條件87極軌道星座30以上單重球冠覆蓋星座參數(shù)PS()1() h (km), El=102364.1111.816549.52453.4103.17650.02548.198.75508.33539.968.43373.53635.866.02631.53733.364.52252.64728.949.61692.94826.848.51466.24926.347.81318.25922.638.81077.8

33、88近極軌道星座傾角接近但不等于90，即80 -100覆蓋帶設(shè)計(jì)方法仍然適用極軌道星座的設(shè)計(jì)方程需要進(jìn)行擴(kuò)展，加入傾角因素，以適用于近極軌道近極軌道星座89近極軌道星座近極軌道星座中，順行和逆行軌道面間的升交點(diǎn)經(jīng)度差 和 分別為式中， 和 分別對應(yīng)極軌道星座順行和逆行軌道面間的升交點(diǎn)經(jīng)度差90近極軌道星座全球覆蓋方程91近極軌道星座考慮到傾角的影響，近極軌道星座中相鄰軌道相鄰衛(wèi)星間的相位差滿足92近極軌道星座傾角85的單重全球覆蓋近極軌道星座參數(shù)PS()1() ()h (km), EL=102366.7682104.6850103.825221063.89282457.807998.91909

34、7.395110251.51752553.589296.392393.98777743.22573542.164865.788866.28033862.02743638.554063.998764.45113111.37363736.313162.886463.31702716.65674730.711848.110548.35511908.45744828.836147.362247.60051686.66064927.525246.839147.07291541.86495924.128037.910938.08161209.859051022.988537.531737.70001110

35、.405651122.133937.247337.41391039.416361119.863831.282031.4151864.892693傾斜圓軌道星座傾斜圓軌道星座傾斜圓軌道星座特征：由高度和傾角相同的圓軌道組成，軌道面升交點(diǎn)在參考平面內(nèi)均勻分布，衛(wèi)星在每個軌道平面內(nèi)均勻分布兩類經(jīng)典設(shè)計(jì)方法Walker的Delta星座Ballard的玫瑰(Rosette)星座兩種方法是等效的94傾斜圓軌道星座傾斜圓軌道星座的命名95Walker Delta星座相鄰軌道面相鄰衛(wèi)星的相位差概念96Walker Delta星座星座標(biāo)識法 Delta星座可以用一個3元參數(shù)組完整描述T/P/F T：星座衛(wèi)星總數(shù)

36、 P：軌道平面數(shù)量 F：相位因子，取值0到P-1 相位因子確定相鄰軌道面相鄰衛(wèi)星間的相位差97例6.1 某Delta星座標(biāo)識為 9/3/1:10355:43。假設(shè)初始時(shí)刻，星座第一顆衛(wèi)星位于(0E, 0N)。計(jì)算所有星座衛(wèi)星的初始參數(shù)。解: 星座相鄰軌道面的升交點(diǎn)經(jīng)度差為360/3 =120軌道面內(nèi)相鄰衛(wèi)星間的相位差為360/(9/3) = 120相鄰軌道面相鄰衛(wèi)星間的相位差為360/91=40 軌道高度軌道傾角Delte星座示例98例子6.1 續(xù)衛(wèi)星的初始參數(shù)如下表軌道序號衛(wèi)星序號升交點(diǎn)經(jīng)度()初始弧角()1SAT1-100SAT1-20120SAT1-302402SAT2-112040SA

37、T2-2120160SAT2-31202803SAT3-124080SAT3-2240200SAT3-324032099Walker Delta星座最優(yōu)Delta星座TPFi ()min ()h (km), El=1055143.769.22714366453.166.42033477555.760.31225588661.956.59374.299770.254.88374.2105257.152.27089.71111453.847.65344.4123150.747.95442.11313558.443.84257.1147454.042.03824.3153153.542.13847.

38、1100Ballard玫瑰星座玫瑰星座的特性：圓軌道所有軌道的高度和傾角相同軌道面升交點(diǎn)在參考平面內(nèi)均勻分布衛(wèi)星在軌道面內(nèi)均勻分布衛(wèi)星在軌道面內(nèi)的初始相位與該軌道面的升交點(diǎn)角成正比101Ballard玫瑰星座玫瑰星座中，衛(wèi)星在天球表面的位置可用3個固定的方位角和1個時(shí)變的相位角來確定j 為第j 顆衛(wèi)星所在軌道平面的升交點(diǎn)角度 ij 為第j 顆衛(wèi)星所在軌道平面的傾角j 為第j 顆衛(wèi)星在軌道面內(nèi)的初始相位，從右旋升交點(diǎn)順衛(wèi)星運(yùn)行方向測量 x = 2t/T為衛(wèi)星的時(shí)變相位102Ballard玫瑰星座星座標(biāo)識玫瑰星座也可可以用3元參數(shù)組來表征(N, P, m)N ：星座衛(wèi)星總數(shù)P ：軌道平面數(shù)量m ：

39、協(xié)因子，影響衛(wèi)星在天球上的初始分布以及星座圖案在天球面上的推移速度103Ballard玫瑰星座對N顆衛(wèi)星均勻分布于P個軌道平面上的玫瑰星座，衛(wèi)星的方位角滿足如果m是整數(shù)，意味著星座每軌道面僅有一顆衛(wèi)星；如果m是一個不可約分?jǐn)?shù)，意味著每個軌道平面上有S = N/P顆衛(wèi)星，且m的分母值為S104Ballard玫瑰星座星座優(yōu)化技術(shù)可以證明，3顆衛(wèi)星(i, j, k)在天球上構(gòu)成的球面三角形的中心位置為最壞觀察點(diǎn)位置105Ballard玫瑰星座最優(yōu)玫瑰星座NPmi ()min ()h (km), El=10T (hour)55143.6669.1526992.2816.9066453.1366.422

40、0371.7712.1377556.6960.2612220.517.0388661.8656.529388.626.4999770.5454.818380.874.971010847.9351.536799.094.191111453.7947.625344.883.521231/4, 7/450.7347.905440.553.561313558.4443.764247.843.0414711/253.9841.963814.132.851531/5, 4/5, 7/5, 13/553.5142.133852.392.87106Ballard玫瑰星座玫瑰星座與Delta星座的等價(jià)關(guān)系Del

41、ta星座的相位因子F與玫瑰星座額達(dá)協(xié)因子m滿足如下關(guān)系即相位因子F是協(xié)因子m與S(每軌道面衛(wèi)星數(shù)量)乘積的模P(軌道平面數(shù)量)余數(shù)107玫瑰星座示例例6.2 NewICO星座系統(tǒng)采用表示為10/2/0的Delta星座結(jié)構(gòu)。給出星座的等價(jià)玫瑰星座參數(shù)。解：軌道面數(shù)量P = 2，每軌道面衛(wèi)星數(shù)量S = 10 / 2 = 5，相位因子F = 0，因此因?yàn)?則n的可能取值為1、2、3和4m的可能取值為2/5、4/5、6/5和8/5NewICO系統(tǒng)的玫瑰星座標(biāo)識為 (10, 2, (2/5, 4/5, 6/5, 8/5)108例6.2 續(xù)衛(wèi)星編號j j m = 2/5m = 4/5m = 6/5m =

42、8/5SAT100000SAT218072144216288SAT3014428872216SAT418021672288144SAT5028821614472SAT61800000SAT7072144216288SAT818014428872216SAT9021672288144SAT1018028821614472109共地面軌跡星座共地面軌跡星座共地面軌跡星座是一類特殊的星座，星座中所有衛(wèi)星沿相同的地面軌跡運(yùn)動共地面軌跡星座的軌道面升交點(diǎn)在赤道平面內(nèi)的分布不一定是均勻的 星座中的衛(wèi)星在特定服務(wù)區(qū)域的上空相對密集，從而提升區(qū)域覆蓋性能110共地面軌跡星座為保證衛(wèi)星i 和衛(wèi)星j 有相同的地面

43、軌跡，需要滿足以下關(guān)系式中s 是衛(wèi)星的飛行角速度111共地面軌跡星座雖然星座的所有衛(wèi)星沿相同的地面軌跡飛行，但地球的自轉(zhuǎn)仍可能導(dǎo)致地面軌跡沿著赤道移動為使得地面軌跡與地面保持相對固定的狀態(tài)，共地面軌跡星座應(yīng)該采用回歸(recursive)或準(zhǔn)回歸(quasi-recursive)軌道回歸/準(zhǔn)回歸軌道是衛(wèi)星的星下點(diǎn)軌跡在M個恒星日，圍繞地球旋轉(zhuǎn)L圈后重復(fù)的軌道（M和L都是整數(shù)） 112共地面軌跡星座回歸/準(zhǔn)回歸軌道的軌道周期Ts衛(wèi)星在軌角速度因?yàn)橛?和 a之間滿足簡單的線性關(guān)系113共地面軌跡星座114赤道軌道星座赤道軌道星座N顆衛(wèi)星在特定高度的赤道軌道面上均勻分布115混合軌道星座Orbcom

44、m系統(tǒng)3個傾角45的軌道平面，每軌道面8顆衛(wèi)星，軌道高度均為825 km傾角70和108的軌道平面各1個，每軌道面2顆衛(wèi)星，軌道高度均為780 km ，軌道面升交點(diǎn)經(jīng)度差1801個赤道軌道面，8顆衛(wèi)星，軌道高度780 km混合軌道星座116混合軌道星座Ellipso系統(tǒng)BOREALISTM 子系統(tǒng)包含10顆衛(wèi)星，分布在2個傾角為116.6 的橢圓軌道上，遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)高度分別為7605 km和633 kmCONCORDIATM 子系統(tǒng)是一個包含7顆衛(wèi)星的赤道軌道平面，軌道高度為8050 km星座保持技術(shù)星座構(gòu)型穩(wěn)定性初始入軌誤差運(yùn)行期間的軌道攝動微小差異導(dǎo)致星座中衛(wèi)星之間的相對位置不斷的發(fā)生偏

45、移，從而導(dǎo)致星座構(gòu)型失衡和星座性能的下降，甚至發(fā)生星間碰撞。為了避免星座性能惡化及發(fā)生星間碰撞，需要對衛(wèi)星星座構(gòu)型進(jìn)行保持控制。117Galileo導(dǎo)航星座在主要攝動的長期影響下，如果不進(jìn)行星座構(gòu)型保持控制，經(jīng)過10年，星座中衛(wèi)星之間的相對位置發(fā)生了劇烈的變化，其導(dǎo)航性能惡化，從而導(dǎo)致星座失效。由于初始入軌誤差和攝動差異總是無法消除的，因此，星座構(gòu)型保持控制是實(shí)現(xiàn)星座長期穩(wěn)定運(yùn)行所必須的。118在進(jìn)行構(gòu)型保持控制時(shí)衛(wèi)星需要暫停服務(wù)，從而影響了星座性能的穩(wěn)定性和連續(xù)性，因此，星座設(shè)計(jì)時(shí)需要對這種情況加以考慮，使得衛(wèi)星在相對于標(biāo)稱位置的一定范圍內(nèi)運(yùn)行都能滿足性能要求。只要衛(wèi)星在這個范圍內(nèi)運(yùn)行，就認(rèn)

46、為星座構(gòu)型是穩(wěn)定的。反之，一旦衛(wèi)星相對于標(biāo)稱位置的漂移超過了這個容許范圍，就認(rèn)為星座穩(wěn)定性受到了破壞，需要對星座進(jìn)行構(gòu)型保持控制。119對于單顆衛(wèi)星的位置保持實(shí)際上只需要維持它的既定軌道。對于星座構(gòu)型保持，主要是從星座性能的角度而不是單顆衛(wèi)星性能來進(jìn)行星座構(gòu)型保持控制。 通過控制衛(wèi)星之間的相互位置關(guān)系來實(shí)現(xiàn)星座構(gòu)型保持控制，而沒有必要控制衛(wèi)星的絕對位置。120星座構(gòu)型保持的目標(biāo)星座構(gòu)型保持控制的目標(biāo)：在保證星座性能穩(wěn)定性和連續(xù)性的約束下，保持星座中的衛(wèi)星站位，同時(shí)盡量減少推進(jìn)劑的消耗、降低星座運(yùn)行維持成本和星座構(gòu)型保持控制的復(fù)雜度。自主星座系統(tǒng)具備自主導(dǎo)航及自主化的構(gòu)型保持能力，可有效減少對地

47、面的依賴，降低運(yùn)行維持成本，節(jié)約推進(jìn)劑的消耗，降低干擾力矩對軌道控制精度的影響，提高星座構(gòu)型靈活性和站時(shí)生存能力。121自主保持示例美國部署的第三代GPS衛(wèi)星中，BLOCK IIR衛(wèi)星能夠在與地面測控站聯(lián)絡(luò)中斷的非常條件下自主工作180天之久，而系統(tǒng)性能不受影響，導(dǎo)航精度達(dá)到6m。衛(wèi)星通信系統(tǒng)Iridium和Orbcomm是自主性操作程度比較高的兩個星座，其任務(wù)調(diào)度、軌道確定、故障診斷和處理、數(shù)據(jù)分發(fā)和存儲等工作均能夠自主完成，但仍需要借助地面計(jì)算機(jī)來完成軌道計(jì)算和任務(wù)規(guī)劃，還不是真正意義上的自主控制星座。122星座構(gòu)型重構(gòu)控制為什么要重構(gòu)？星座部署結(jié)束后，星座構(gòu)型的完整性將會受到衛(wèi)星可靠性的

48、影響，從而導(dǎo)致星座性能的下降。當(dāng)出現(xiàn)長期故障衛(wèi)星或者失效衛(wèi)星的情況時(shí)，需要通過重構(gòu)備份衛(wèi)星、發(fā)射故障衛(wèi)星的替換衛(wèi)星、或者重構(gòu)已有衛(wèi)星來提升或者修復(fù)星座性能。星座任務(wù)的需求發(fā)生改變，包括目標(biāo)區(qū)域或者性能要求等因素的變化，從而導(dǎo)致需要在已有構(gòu)型基礎(chǔ)上，重新設(shè)計(jì)滿足新任務(wù)需求的星座構(gòu)型。123重構(gòu)過程星座中衛(wèi)星的站位調(diào)整星座中添加新的衛(wèi)星站位在已有星座衛(wèi)星中添加更多數(shù)目的衛(wèi)星來設(shè)計(jì)新的星座構(gòu)型等星座重構(gòu)是一個控制時(shí)間、推進(jìn)劑消耗、星座性能提升、以及重構(gòu)控制本身對星座性能影響等多方面的綜合權(quán)衡過程，是一個多目標(biāo)與多約束條件下的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。124環(huán)境攝動影響影響衛(wèi)星星座構(gòu)型穩(wěn)定性的主要攝動源包括地球重力場攝動、日月三體引力攝動、大氣阻力攝動和太陽輻射壓力攝動等。對于軌道高于800km的LEO和MEO衛(wèi)星星座，大氣阻力攝動的影響可以忽略不計(jì)。從攝動量級來看