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卫星通信复习(修改版)

卫星通信的相关基本概念及基本特点基本概念:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。

卫星通信属于宇宙无线电通信中的第三种方式,是地面微波中继通信的发展,是微波中继通信的一种特殊方式。

基本特点:1.覆盖范围大、通信距离远、服务范围宽:例如一颗静止卫星覆盖全球表面的42 % ,最大通信距离可达18000km;2,具有多址联接能力;3.可用频段宽、容量大;

4.网络路由简捷;5.卫星通信质量好,可靠性高;6.网络建设速度快:除建站外,无需地面施工;7.成本与距离无关;8.系统均匀服务,易引入新业务:统一的业务提供商,利于系统为各地区提供均匀的服务;9.机动灵活,不受地理条件限制;

:1.卫星的运行轨道在赤道平面内;

2.卫星运行的轨道形状为圆形轨道;3卫星距地面的高度约为35786.6km;4卫星运行的方向与地球自转的方向相同,即自西向东;5卫星绕地球运行一周的时间恰好是24h,和地球的自转周期相等。

覆盖参数:一颗卫星对地球表面的覆盖区域面积达到全球表面的42.4%,因此只需设置彼此间隔为120°的三颗卫星。

大气吸收损耗的基本内容大气对电波有吸收作用,从而造成大气吸收损耗。(吸收电波的大气成分:电子,氧分子,水汽)水汽、氧分子对电波的吸收衰减起主要作用1. 大气吸收损耗与使用频段关系1-5GHz:大气损耗小,5-10GHz:大气损耗开始增加,30-50GHz:大气损耗急剧增加(无线电窗口: 0.30.3--10GHz10GHz)

2.大气吸收损耗与地球站天线仰角相关

天线仰角大,则电波穿过大气层距离减小,大气损耗小;天线仰角应大于5 °

3. 大气损耗大与坏天气有关

1个椭圆,1个椭圆有2个焦点,双体系统的质量中心称为质心,它始终处在其中1个焦点上。质心与地球中心是重合的,及地球中心始终位于该椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律:卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等。开普勒第三定律:卫星绕地球公转周期的平方与椭圆半长轴(a)的立方成正比T2/a3=K 摄动的相关概念,产生原因,克服方法等。

在地球卫星轨道上运行的卫星主要受到地球的引力,还要受到其他一些较次要因素的影响,使卫星实际的运行轨道逐渐偏离开普勒定律规定的理想轨道,这就是所谓的摄动。

产生原因:1. 地球非球形即扁圆度的影响:地球赤道的半径大于两极,为非理想的圆球体;地球表面起伏不平。2. 太阳和月亮引力的影响:主要针对高轨道卫星3. 地球高空大气层阻力的影响:主要针对地轨道卫星4. 太阳辐射压力的影响:针对表面积大的卫星

克服方法:1.采用卫星位置稳定技术:安装喷射推进技术2.地球站自
动跟踪卫星技术 同步静止卫星的发射技术的相关内容•将卫星射入静止轨道的某一特定位置的技术比较困难和复杂。•为节省燃料和成本,静止卫星需用多级火箭和远地点发动机•卫星需经几次轨道的变换,才能完全进入同步轨道。霍曼变轨技术:初始轨道——转移轨道——漂移轨道——静止轨道 卫星姿态控制的相关内容1. 姿态控制的目的:保持卫星天线波束指向地球中心或某覆盖区中心;使卫星太阳能电池表面始终朝向太阳。2. 姿态控制的方法:自旋稳定控制——采用陀螺的定轴性原理;三轴稳定控制——通过过质心的三个轴确定(更优:精度高,节省燃料,发电功率大,星体 结构设计形状不受限制);滚动轴:卫星轨道的切线方向;俯仰轴:卫星轨道平面的垂线方向;偏航轴:卫星轨道的法线方向(指向地心)。3. 姿态测量的方法: 借助各种传感器:地球传感器,太阳传感器等。

克服方法:1.采用卫星位置稳定技术:安装喷射推进技术2.地球站自动跟踪卫星技术 同步静止卫星的发射技术的相关内容•将卫星射入静止轨道的某一特定位置的技术比较困难和复杂。•为节省燃料和成本,静止卫星需用多级火箭和远地点发动机•卫星需经几次轨道的变换,才能完全进入同步轨道。霍曼变轨技术:初始轨道——转移轨道——漂移轨道——静止轨道 卫星姿态控制的相关内容1. 姿态控制的目的:保持卫星天线波束指向地球中心或某覆盖区中心;使卫星太阳能电池表面始终朝向太阳。2. 姿态控制的方法:自旋稳定控制——采用陀螺的定轴性原理;三轴稳定控制——通过过质心的三个轴确定(更优:精度高,节省燃料,发电功率大,星体 结构设计形状不受限制);滚动轴:卫星轨道的切线方向;俯仰轴:卫星轨道平面的垂线方向;偏航轴:卫星轨道的法线方向(指向地心)。3. 姿态测量的方法: 借助各种传感器:地球传感器,太阳传感器等。

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