地球同步轨道

摘要： 地球同步轨道星机双基地合成孔径雷达(GEO SA-BSAR)系统是以GEO SAR发射,飞机装载多通道系统接收信号的双基地SAR系统,其可充分利用GEO平台提供的长时间稳定的波束覆盖特性,为运动目标的检测和监视提供了便利。但是,GEO SA-BSAR系统由于收发分离,不得不面临发射端和接收端的频率源差异导致的时间同步误差的问题,影响到动目标检测的性能。为了研究GEO SA-BSAR系统的时间同步误差对动目标检测性能的影响,本文对GEO SA-BSAR系统在时间同步误差影响下的多通道运动目标信号建模,并推导得到了动目标检测性能指标与时间同步误差之间的解析关系式。理论分析和仿真结果表明时间同步误差会导致目标的输出信噪比损失,并产生径向速度估计误差。

摘要： 面向地球同步轨道卫星故障修复和功能维护的在轨服务系统是我国正在建设发展的重要航天系统工程之一.针对地球同步轨道多目标服务任务规划问题,提出了一种在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划方法.推导了航天器轨道动力学模型和霍曼-兰伯特四脉冲交会模型,针对几种典型的地球同步轨道在轨服务任务建立了任务模型,基于强化学习设计了目标卫星服务序列规划方法,并通过数值仿真验证了任务规划方法的有效性.仿真结果表明,该方法能够真实全面地反映服务卫星在目标交会和任务执行过程中的轨道参数改变以及速度增量和时间消耗,规划得到的最优服务序列更具工程实用性.

摘要： 我国成功发射天链二号03星2022年7月13日0时30分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭成功将天链二号03星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。这标志着我国第二代地球同步轨道数据中继卫星系统正式建成,天基测控与数据中继能力大大提升。该卫星主要用于为飞船等载人航天器、中低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务,为航天器发射提供测控支持。

摘要： 采用地球同步轨道(GEO)卫星作为双基合成孔径雷达(SAR)的发射站,可为低轨(LEO)接收站提供大范围、持续的波束覆盖。同时,由于收发分置的系统形态,LEO接收站可以实现下视、前视、后视等多视区成像,因此,GEO-LEO双基SAR在地球测绘、侦察监视等领域具有广阔的应用前景。为实现大幅宽成像,GEO SAR发射站的脉冲重复频率较低,而LEO SAR接收站会引入大的多普勒带宽,造成GEO-LEO双基SAR方位欠采样。通过在接收站引入多通道技术虽可抑制模糊,但是面临GEO-LEO双基SAR的严重欠采样问题,多通道无模糊重建方法所需通道数过多,不利于接收系统小型化。针对方位严重欠采样条件下的复杂观测场景无模糊成像问题,该文提出了序贯多帧-多接收通道联合重建无模糊成像方法,通过利用序贯观测场景多帧图像的相关性和多接收通道的采样信息进行联合重建,实现无模糊成像。首先将GEO-LEO双基SAR无模糊成像问题建模为张量联合低秩与稀疏优化问题,然后在交替方向乘子法迭代求解中利用多接收通道信息,实现了GEO-LEO双基SAR对复杂观测场景的无模糊成像。相比于基于传统多通道重构的成像方法,该方法可显著减少无模糊成像所需的接收通道数,仿真实验验证了该方法的有效性。

摘要： 祝贺! 天链二号03星发射成功!2022年7月13日00时30分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号03星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星是我国第二代地球同步轨道数据中继卫星,主要用于为飞船等载人航天器、中低轨道资源卫星提供数据中继和测控服务,为航天器发射提供测控支持。为中国航天加油!

摘要： 针对地球同步轨道带的目标高重访探测需求及目标形状和姿态对探测效果影响的问题,文章结合天体视星等计算公式,给出了球体和方体两类典型空间目标视星等分析计算方法,归纳出视星等随光照角和目标姿态的变化规律,提出了方体目标最低星等的隐蔽姿态及其光学隐身策略,并针对隐蔽姿态和隐身场景的探测需求,提出基于超同步轨道的GEO目标天基近实时探测方法,且完成了仿真分析验证,结果表明:双星可实现我国国土上空地球同步轨道带目标的近实时探测,可为我国未来GEO目标天基探测发展提供参考。

摘要： 7月13日,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭将天链二号03星送入太空、卫星随后准确进入地球同步转移轨道,这标志着我国第二代地球同步轨道数据中继卫星成功组网运行,可具备满足中低轨道航天器全球覆盖的能力,并提供24小时无间断通信.

摘要： 遥感卫星是国家重要的空间基础设施。经过几十年的发展,我国已建成几大遥感卫星系列,基本形成全天候、全天时、全球覆盖的观测能力,其中,高分专项系列卫星无疑是灿烂夺目的耀眼群星。高分辨率对地观测系统重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的16个重大科技专项之-。高分系列卫星覆盖了从全色、多光谱到高光谱,从光学到雷达,从太阳同步轨道到地球同步轨道等多种类型,构成了一个具有高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨能力的对地观测系统。

摘要： 针对地球同步轨道多对多在轨服务任务规划问题,提出了一种基于拍卖算法和先验知识的改进启发式拍卖算法(IHAA)。首先,建立了基于Lambert变轨的任务规划问题表征,设计了给定变轨时长约束下的快速燃料最优估计策略。其次,针对考虑J 2摄动影响的航天器在轨服务规划问题,提出了一种基于拍卖算法的快速求解流程。其中,为确定每一轮拍卖算法任务列表,提出了基于变轨先验知识的目标优先级排序启发式策略,实现了快速的服务时序确定方法;此外,为减少因部分航天器服务能力低导致的分配失败情况,设计了一种基于失败任务再分配的重拍机制。最后,将所提算法与遗传算法、模拟退火算法进行了对比,结果表明IHAA可以快速给出相对适应度较高的规划结果,可用于突发事件星上在线自主规划,亦可提供优化算法初值以提升规划效率。

摘要： 轨道机动可为高轨目标在轨感知提供有利的成像条件,文章在高轨目标感知需求分析的基础上,主要从目标构型识别的角度介绍高轨目标精准感知技术.结合高轨目标的轨道特性和光照特性,在顺光观测的约束条件下,介绍了高轨目标的掠飞和绕飞成像轨道控制方法;针对威胁目标在轨感知,基于目标轨道特性给出了感知相机精准配置方法;针对目标构型精细感知,介绍了目标多方位成像、三维重建技术及实践情况.轨道机动在高轨目标在轨感知中的作用越来越重要,基于轨道机动平台的高轨目标精准感知是未来的重要发展方向.

摘要： 地球同步轨道是通信、气象等专业卫星非常集中的轨道,由于该轨道位于外辐射带中心附近,并且容易受行星际扰动的影响,高能电子通量的变动有时会超过100倍.同步轨道卫星在电子辐射环境复杂的区域内运行,大量高能的空间带电粒子穿透卫星表面,在卫星构件的电介质材料内部传输并沉积从而建立电场,当电场积累到一定程度,超过介质材料的电场击穿阈值时,就会产生放电,这就是卫星介质深层充电.

摘要： 相比于低轨SAR(Synthetic Aperture Radar),地球同步轨道SAR具有回归周期小,时间分辨率高,宽刈幅以及地面覆盖时间长等优点,可满足长时间频繁观测的需求.编队飞行高精度轨道确定和保持是完成SAR测量任务所需解决的关键问题.本文提出运用X射线脉冲星对地球同步轨道编队SAR航天器进行轨道确定,提供编队相对导航信息,解决高轨不能使用GPS进行导航定位的问题并提高航天器轨道确定的自主能力.文中对两航天器编队进行了仿真,仿真结果初步验证了采用X射线脉冲星导航对实现编队SAR高精度自主轨道确定的可行性,具有较高的工程应用价值.

摘要： 对于评价卫星深层充电危险性来说,首先要知道的是卫星所处轨道以及其轨道的最恶劣电子环境.目前在太空中工作的航天器主要处于磁层以内及其边缘地带,所以研究GEO轨道具有重要的现实意义.基于FLUMIC建立了外辐射带高能电子模型,得到了地球同步轨道最恶劣高能电子环境通量水平及能谱分布;在没有任何挡板的情况下,介质材料裸露在GEO轨道最恶劣电子环境中,分别使用经验公式和Geant4模拟了在该环境下卫星典型材料内部电子输运过程及能量分布;进而利用RIC解析模型求解了背面接地时介质材料内电场分布,改变了材料的参数,分析了介质材料的性能对其深层带电的影响:介质材料密度对于材料深层带电有影响,但是影响不大;本征电导率对内电场的影响有很大关系,当本征电导率高于10-14Ω-1m-1时,不易发生介质深层带电问题;针对TEFLON这种材料厚度大于等于5mm时,裸露在GEO轨道上,背面接地达到平衡时,最大电场能达到7.8×107V/m,能被击穿.

摘要： 解决地球同步轨道成像系统杂散光与热流量问题的办法是在通光口径处安装一个外遮光罩，但是对于未来大口径高分辨率成像系统，其遮光罩尺寸受到了火箭整流罩空间包络的限制。随动可展开遮光罩方案通过收缩发射、在轨弹出的设计，可以优化遮光罩与卫星的空间接口关系;同时，随动技术可以让遮光罩具备与太阳入射角度的随动功能，形成对日遮蔽，更加有效地解决太阳引起的杂散光和热流量问题。

摘要： 研究了近地径向等质量共线三星库仑编队飞行队形保持控制问题.针对三星库仑编队相对运动动力学的复杂性,运用绳系编队的建模思想,建立了径向等质量共线三星库仑力编队在地球同步轨道处的非线性相对运动动力学模型.考虑库仑编队动力学特性和环境干扰不确定因素影响,基于该非线性动力学模型,设计了地球同步轨道处的等质量三星库仑编队滑膜反馈控制律,在滑模控制中加入了线性反馈项提高控制器的稳定性和准确性,同时保证了编队整体的鲁棒性.仿真结果表明,该控制律能够使编队达到预期静态构型,具有良好的控制性能.

摘要： 空间材料二次电子发射系数是决定卫星表面带电速率和充电平衡电位水平的重要材料特征参数.本文利用双麦克斯韦分布拟合地球同步轨道空间等离子体中高能电子和离子,并综合考虑材料的二次电子和光电子发射电流,建立航天器三维仿真模型,基于PIC(Particle in Cell)算法获得二次电子的密度和充电电流分布,以及卫星表面材料的充电电位,在此基础上分析材料的二次电子发射对卫星表面充电电位的影响.研究结果表明二次电子在卫星表面材料充电电位中占约为30～50％,且材料的高二次电子发射率可有效缓解航天器表面高充电电位.

摘要： 本文利用我国中地球轨道和地球同步轨道卫星,在太阳活动小年的高能粒子探测数据分析两个轨道的粒子辐射环境及其环境效应特性.中地球轨道高能电子环境有不同尺度的准周期性时间变化特征,发生地磁暴时,高能能电子环境有爆发性的扰动,其通量可增长数个数量级;由于恶劣的高能电子环境,中地球轨道有较高的内部充放电风险;中轨道剂量率与高能电子环境变化有较好的相关性.地球同步轨道高能电子环境有明显的地方时变化和太阳活动周变化;地磁暴可导致高能电子通量有数量级的增长,使得该轨道的内部充电风险增加.

摘要： 行星际太阳风携带着太阳爆发的巨大能量吹向地球，造成地球空间磁场、等离子等不同参数不同程度的变化。这种变化有时会照成地球空间灾害性的空间天气，影响着地球空间飞行器、空间通信、地面技术系统，对人类的航天事业和国民经济发展产生重要影响。太阳风动压对地球磁层的压缩，引起地球空间电流体系和磁场的强烈变化，如当太阳风动压出现瞬时增加，磁层受到压缩，磁层顶电流和越尾电流就会出现相应增加，磁场引起相应变化。在地球不同空间区域，磁场的变化所受的主要影响电流也有所不同。本文通过对磁宁静时的123 个动压变化事件（不包含激波事件）进行了统计研究，分析当不同太阳风动压脉冲作用于磁层顶时，地球同步轨道磁场和地球水平磁场的响应关系，从而得出在太阳风动压变化情况下磁层电流系的变化对不同区域磁场的影响。分析表明，在白天侧（9~15 LT）同步轨道磁场z 分量对太阳风动压增大、减小事件具有较强的正响应，说明在向阳面日下点附近同步轨道磁场主要受磁层顶电流系影响。而在夜侧（21~3 LT）响应明显减弱，有时还出现微弱的负相应，响应幅度具有明显的地方时分布。这种明显的地方时分布，表示在不同的区域，起主要作用的电流系不同，如磁层顶电流对背阳面的磁场作用就相对较弱，而越尾电流的作用则明显增强。对动压增大事件的平均响应幅度在午前最大，而对动压减小事件的平均响应幅度在午后达到最大。在白天侧，同步轨道磁场z 分量响应幅度与太阳风动压上下游均方差有较好的线性正相关，两者比值随地方时具有明显的变化，进一步说明磁层顶电流对向阳面同步轨道磁场的作用；对于同样的动压变化白天侧响应明显强于夜侧。地磁指数SYM-H 响应幅度对太阳风动压上下游均方差具有明显的依赖关系，统计结果显示磁层压缩较强时，两者相关性较好。在白天侧，地磁指数响应幅度与同步轨道磁场z 分量响应幅度具有明显的线性相关，地磁指数的似乎也主要受磁层顶电流影响；而晨昏侧相关性减弱，夜侧无明显相关，这也可说明影响晨昏侧、夜侧同步轨道磁场和地面磁场的电流分布较白天侧更复杂。

摘要： 地球同步轨道(Geosynchronous Orbit，GEO)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)卫星重访周期短，覆盖范围广，具备低轨SAR卫星无法比拟的优势。本文分析了GEO SAR的星下点轨迹、方位分辨率和多普勒历程。其多普勒历程具有复杂的快速空变特点，必须用高阶信号予以描述，提出了一种适用于GEO SAR高分辨率成像的后向投影(Back projeaion，BP)算法。仿真计算结果表明该算法可以实现大场景范围内方位分辨率优于2米的高精度成像。

摘要： 本文根据CEI原理，研究了利用高速QPSK数据信号进行CEI 测量实现对GEO卫星高精度定位支持的可行性。文中重点论述了有关原理和系统设计，并给出了系统结构与工作流程。研究表明，GEO卫星通道高速QPSK信号可用于干涉测量。通过引入GPS作为基准源，采用双差分消除站址误差、时间同步误差的影响，可将GEO卫星定位精度提高到30m以内。

摘要： 一种在基于LEO卫星星座的通信系统中重用GEO分配的通信频谱的系统，使得LEO卫星发起的信号不会出现在指向GEO的地球站天线的波束宽度中，和卫星配置为通过操纵它们各自的波束传输来提供通信，其可包括前向波束和后向波束，其角度被控制以投射波束并减少或消除与指向GEO的地球站天线干扰的可能性。该系统和LEO卫星可以提供位于地球表面任何地方的地球站的大致100％覆盖，而不与GEO卫星或指向GEO的地面站协调。该系统还可以提供地球站，其配置为增强使用相同频谱的GEO通信系统和LEO通信系统之间的隔离，以减少指向GEO的地球站天线接收LEO通信的可能性。

摘要： 收集和实时分配来自GEO的地球(302)高分辨率图像的系统、方法和装置,包括安装在同步平台上的基于多兆像素两维电荷耦合器(CCD)阵列的电－光传感器。在同步地球轨道中的至少四个三轴稳定卫星(300、314)提供除地极之外的全球覆盖。以约1帧/sec收集的图像数据在高容量通信线路(306)(大约15MHz带宽)上广播,以低于千米的分辨率直接向终端用户提供地球的实时全球覆盖。该数据可以由每个卫星通过空间系统和地面电信线路进行全球分配。每个卫星具有至少两个工作在可视波长的电－光学成像系统,以便提供地球全盘的连续观测和地球表面大部分或选择部分的低于千米空间分辨率的覆盖。

摘要： 本发明公开了一种利用地球静止轨道卫星和同步轨道卫星形成的双站合成孔径雷达的成像探测方法，包括一颗载有向地面发射微波信号发射机的地球静止轨道卫星、一颗载有接收地面对静止轨道卫星所发射信号的散射信号接收机的同步轨道卫星、以及一个地面接收站。静止轨道卫星是中国发射的北斗系统中或是用于通信、音频及视频广播的静止轨道卫星；同步轨道卫星是北斗系统中或是中国发射的任一颗同步轨道卫星；地面接收站是能够接收静止及同步轨道卫星发射的信号，并具备合成孔径成像信号处理能力的地面接收站。本发明能够每天获得不少于两幅观测地面的图像，在土壤湿度研究、地震预报、火山活动监测、大气特性研究、洪水监测等方面具有重要的应用前景。

摘要： 本申请公开了一种地球同步轨道通信卫星的轨道控制方法及装置，该方法包括：确定南北机动的第一控制时刻以及第一控制量，根据所述第一控制时刻以及所述第一控制量控制轨道倾角；确定东西机动的第二控制时刻以及第二控制量，根据所述第二控制时刻以及所述第二控制量控制卫星平经度；确定双脉冲机动的第三控制时刻以及第三控制量，根据所述三控制时刻以及所述第三控制量控制轨道偏心率。本申请解决了现有技术中轨道控制操控风险较大、人员设备压力大以及卫星燃料消耗较多的技术问题。

摘要： 一种绕地球同步轨道卫星分布式共轨飞行的卫星群轨道设计方法，包括建立参考卫星和绕飞卫星的位置关系模型；利用建立的位置关系模型构建绕飞卫星轨道模型；根据绕飞卫星轨道要求，计算绕飞卫星轨道根数；根据绕飞卫星轨道根数，生成绕飞卫星群轨道根数；本发明方法设计的绕飞卫星群轨道与参考卫星的相对距离波动小，绕飞卫星与参考卫星的方位角、仰角和距离关系满足多星共轨间隔设计要求，相邻绕飞卫星间的方位角、仰角和距离满足卫星间链路捕获跟踪设计要求，通过本发明可以解决单卫星节点功能弱、抗干扰能力差、不利于小型化等缺陷，通过绕飞卫星与参考卫星的协同工作，提高了系统的抗毁能力、自组织能力。

摘要： 本发明涉及一种将空间飞行器(10)从一个围绕中心体(12)的入射轨道(16)以省时的方式转移至一个地球同步轨道(18)的设备和方法，空间飞行器(10)包括推进加速器(50)，它可由一个控制器(64)控制，在预定的时间顺序内点燃，并与入射轨道(16)和后续转移轨道(74，76)的远地点(66)和近地点(72)有关。

摘要： 本发明公开了一种地球同步轨道卫星轨道特征表达方法，涉及航天器在轨安全管理技术领域，包括：构建地球同步轨道卫星基础表达方法，基础表达方法采用极坐标方式，通过方位角和半径分别表达卫星轨道特征，方位角表示地球同步轨道卫星的星下点位置地理经度，半径表示卫星数量或卫星轨道高度；通过基础表达方法表征地球同步轨道卫星统计态势，或，通过基础表达方法表征地球同步轨道卫星的分布态势；或，通过基础表达方法表征地球同步轨道卫星轨道变化特征或历史轨道运动轨迹。本申请采用极坐标表达方式设计了地球同步轨道卫星轨道特征表达方法，能够直观可视地表达地球同步轨道卫星轨道特征，在GEO卫星长期管理方面有重要应用价值。

摘要： 本发明涉及一种天基可见光观测地球同步轨道目标高精度轨道预报方法，首先针对地球同步轨道卫星目标的高精度轨道预报设计合适的长短期记忆神经网络；然后对天基可见光观测系统获取的目标观测数据、天基卫星平台的位置数据以及地球同步轨道卫星目标的精密轨道数据进行预处理，构造出长短期记忆神经网络所需的训练集与测试集并展训练与测试，得到逼近轨道动力学预报误差模型的神经网络模型；最后将获得的神经网络模型部署，对基于轨道动力学模型的轨道预报进行修正，得到地球同步轨道卫星目标高精度的轨道预报结果。本发明的方法地球同步轨道卫星目标轨道预报精度高、可降低对复杂轨道动力学建模的要求、普适性强。

摘要： 本申请公开了一种地球同步轨道通信卫星的轨道控制方法及装置，该方法包括：确定南北机动的第一控制时刻以及第一控制量，根据所述第一控制时刻以及所述第一控制量控制轨道倾角；确定东西机动的第二控制时刻以及第二控制量，根据所述第二控制时刻以及所述第二控制量控制卫星平经度；确定双脉冲机动的第三控制时刻以及第三控制量，根据所述三控制时刻以及所述第三控制量控制轨道偏心率。本申请解决了现有技术中轨道控制操控风险较大、人员设备压力大以及卫星燃料消耗较多的技术问题。

摘要： 一种绕地球同步轨道卫星分布式共轨飞行的卫星群轨道设计方法，包括建立参考卫星和绕飞卫星的位置关系模型；利用建立的位置关系模型构建绕飞卫星轨道模型；根据绕飞卫星轨道要求，计算绕飞卫星轨道根数；根据绕飞卫星轨道根数，生成绕飞卫星群轨道根数；本发明方法设计的绕飞卫星群轨道与参考卫星的相对距离波动小，绕飞卫星与参考卫星的方位角、仰角和距离关系满足多星共轨间隔设计要求，相邻绕飞卫星间的方位角、仰角和距离满足卫星间链路捕获跟踪设计要求，通过本发明可以解决单卫星节点功能弱、抗干扰能力差、不利于小型化等缺陷，通过绕飞卫星与参考卫星的协同工作，提高了系统的抗毁能力、自组织能力。