几种典型的静止轨道卫星移动通信系统共24页文档
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地球静止轨道地球静止轨道是指在地球静止轨道上,静止天体运行的轨道,以地球为圆心半径100公里为圆。
按照轨道计算,月球和木星之间是相距3500千米的赤道、日冕物质抛物线和地外天体是相距3500千米的赤道和小行星带。
由于不同国家利用本国资源进行不同形式的科学研究不同,形成了多种多样的轨道。
我们熟知太空中出现的各种天体(火星、木星、海王星等),都是地球上已经存在着的各种天体。
下面就为大家介绍一下目前发现较多使用较为典型并且十分具有代表性意义的轨道。
一、地球静止轨道地球静止轨道是一个空间轨道,它是地球上静止卫星运行的轨道,每隔10年轨道就会改变一次,从从地球上方到地球中心在大约100千米高度的距离,绕着中心旋转。
现在还没有发生过轨道倾斜。
在太阳系中,除了我们所知道的太阳系外还有另一个不那么复杂的天体系统,那就是地外天体系统(Asia Earth Planetary Average),简称地外天体系统。
由于他们的轨道与普通天体轨道不同,因此我们称它们为地月系统或地外天体系统。
它们的轨道也是不定的。
与地外行星相比较,地外天体更难观测。
地月轨道是在太阳系中非常特殊和普遍的一个。
这种轨道由于天体轨道的不确定所以被称为地外行星轨道系统。
从地球的椭圆计算出地球表面的半径大概是127269千米(地月)-1030千米(3光年);我们用“地球”来描述这个距离。
(大约340千米),所以我们称地球静止轨道。
二、环状轨道“环状轨道”是在地球静止轨道上的环形卫星轨道。
我们知道卫星轨道的形状,一般会分为圆形轨道、椭圆轨道、等边三角形轨道、螺旋轨道等。
而椭圆轨道相对来说更加简单明了。
环绕月球的环状轨道在国际空间站中是使用最为广泛的轨道。
轨道中由于存在着若干小天体且各小天体之间相互远离,在很大程度上无法实现与地球近地空间的通讯和开展各类科学研究。
所以在这类轨道上我们可以看到许多在天文观测方面十分出色的国际科研工作者们已经利用他们本国资源进行着各类太空计划以及载人航天。
卫星移动通信的分类第一点:卫星移动通信的概述卫星移动通信是一种利用卫星作为中继站来实现移动通信的技术。
它主要由卫星、地球站、移动终端和传输链路等组成。
卫星移动通信系统可以提供全球覆盖,尤其适合海洋、沙漠、极地等偏远地区的通信需求。
卫星移动通信系统可以分为两类:卫星电话系统和卫星宽带系统。
卫星电话系统主要提供语音通信服务,而卫星宽带系统则提供数据、语音和视频等多种通信服务。
卫星移动通信的优点在于其覆盖范围广泛,可以实现全球范围内的通信。
此外,卫星移动通信系统具有较强的抗干扰能力和较高的通信质量。
然而,卫星移动通信也存在一些缺点,如传输延迟较大、信号传输衰减较大等。
第二点:卫星移动通信的分类卫星移动通信可以根据卫星类型、频段、传输方式等多种方式进行分类。
按照卫星类型,卫星移动通信系统可以分为地球同步轨道卫星系统(GEO)和低地球轨道卫星系统(LEO)。
地球同步轨道卫星系统具有较高的覆盖范围和通信质量,但建设成本较高。
低地球轨道卫星系统建设成本较低,但覆盖范围较小,通信质量相对较差。
按照频段,卫星移动通信系统可以分为L频段、C频段、X频段、Ku频段和Ka频段等。
不同频段的通信能力、传输速率和抗干扰能力等方面存在差异。
按照传输方式,卫星移动通信系统可以分为单向传输和双向传输两种。
单向传输系统只能实现从一个地球站向多个移动终端的通信,而双向传输系统则可以实现双向通信。
此外,卫星移动通信系统还可以根据应用领域进行分类,如民用、军事、航空航天等。
不同应用领域的卫星移动通信系统在技术要求、通信质量、安全性能等方面存在差异。
总之,卫星移动通信系统具有多种分类方式,不同类型的系统在覆盖范围、通信质量、建设成本等方面有所差异。
根据实际需求和应用场景选择合适的卫星移动通信系统具有重要意义。
第三点:卫星移动通信的关键技术卫星移动通信系统的实现涉及到多种关键技术,其中包括卫星通信技术、多址技术、信号处理技术等。
卫星通信技术是卫星移动通信系统的核心技术,主要包括卫星传输链路的设计与优化、信号调制与解调、信号编码与解码等。
卫星轨道的分类卫星是人类在太空中发射并绕地球或其他天体运行的人工飞行器。
根据其运行轨道的不同特点,卫星的轨道可以分为地球同步轨道、低地球轨道、中地球轨道、高地球轨道和极地轨道等几种不同类型。
一、地球同步轨道地球同步轨道又称为静止轨道,是卫星运行速度与地球自转速度相同,使得卫星能够始终保持在相同的地理位置上的轨道。
地球同步轨道主要用于通信和气象卫星。
通信卫星在地球同步轨道上运行,可以覆盖固定的地理区域,实现长时间稳定的通信服务。
气象卫星通过在地球同步轨道上拍摄地球的照片和采集气象数据,为气象预报和环境监测提供重要信息。
二、低地球轨道低地球轨道(Low Earth Orbit,简称LEO)是指卫星距离地球较近的轨道,通常高度在1000公里以下。
低地球轨道的特点是运行速度较快,绕地周期短,大约为90分钟左右。
低地球轨道主要用于科学实验、地球观测和导航定位等领域。
科学实验卫星在低地球轨道上进行各种实验和观测,为人类探索宇宙、研究地球提供重要数据。
地球观测卫星通过在低地球轨道上拍摄地球的照片和采集地球表面的数据,为环境监测、资源管理和灾害预警等提供支持。
导航卫星则通过在低地球轨道上发射一组卫星,实现全球定位和导航服务。
三、中地球轨道中地球轨道(Medium Earth Orbit,简称MEO)是介于低地球轨道和高地球轨道之间的一种轨道类型。
中地球轨道的高度一般在1000公里到36000公里之间。
中地球轨道主要用于导航卫星和通信卫星。
导航卫星在中地球轨道上运行,可以提供更高精度的全球定位和导航服务。
通信卫星在中地球轨道上运行,可以实现全球范围内的通信覆盖,提供电话、互联网和广播电视等服务。
四、高地球轨道高地球轨道(High Earth Orbit,简称HEO)是指卫星距离地球较远的轨道,通常高度在36000公里以上。
高地球轨道主要用于通信和导航卫星。
通信卫星在高地球轨道上运行,可以实现全球范围内的通信覆盖,提供电话、互联网和广播电视等服务。
星上处理技术[英文名称] on board processing technology[定义]为了卫星通信能与宽带综合业务数字网(ISDN)、异步转移模式(A TM)标准兼容,卫星与光缆无缝连接,卫星必须克服带宽、传输质量、时延、雨衰及保密等问题,还必须具备星上交换能力。
因此,只有通过星上处理技术来实现。
星上处理技术包括:比特再生、前向纠错、基带解调、路由切换、编路、功率可控矩阵、信道带宽可调(数字滤波)、波束成形、多波束天线和切换以及星间链路等技术。
[国外概况]1976年发射的林肯实验卫星(LES)-8、LES-9两颗军用实验卫星上,首次进行了简单的比特再生和几个波束的多波束天线技术等星上处理技术实验。
由于这一技术可以降低干扰、改善信道质量,在随后的军用通信卫星中普遍采用了此项技术。
在1975年发射的国际通信卫星Intelsat-IV A,采用了两个波束的天线,从此,多波束天线技术开始发展。
80年代,由于商用通信卫星的飞速发展,静止轨道频率资源短缺,而多波束的频率复用特性使其具备了巨大优势,从而得到迅速发展。
从几个波束发展到了几十个、上百个波束,技术也发生了根本性的变化。
目前,除了多波束频率复用特性外,提高卫星有效各向同性辐射功率(EIRP)从而降低对地面终端的要求,也越来越受到重视。
但不同波束之间的用户连接困难问题,则需要连接不同波束的微波切换矩阵。
1991年1月发射Inteolsat-F1及随后发射的F2首次采用了微波切换矩阵,实现了6个波束之间的互连。
1993年9月发射的先进通信技术卫星(ACTS)是美国国家航空航天局(NASA)为保持美国在通信卫星领域的领先地位而研制的一颗具有多项星上处理技术的先进技术实验卫星。
它开创了星上处理技术的新局面。
有众多美国公司参与了ACTS计划的先期研制,从而使他们在星上处理技术方面前进了一大步,并为其以后的发展打下了牢固的基础。
其中摩托罗拉公司开发了星上基带交换技术、TRW、Loral等公司研制了点波束天线技术和微波交换矩阵、电磁科学公司研制了波束成形网络、TRW、休斯等公司研制了Ka频段发射和接收设备、Comsat和BBW公司开发了网络控制技术。
关于地球静止轨道卫星文章1.引言1.1 概述概述地球静止轨道卫星是指位于地球赤道上空,与地球自转保持同步的轨道上运行的人造卫星。
它们具有特殊的轨道特征和运行规律,是现代通信、气象、广播、导航等多个领域的重要工具和设备。
地球静止轨道卫星的运行轨道是指其绕地球运行的轨道平面与地球赤道平面重合,且在轨道上的运行速度与地球自转速度保持同步。
这种轨道的选择是基于实际需要和科学考量的结果,可以最大限度地减少卫星对地面的运动,从而使卫星在特定位置上保持相对静止。
根据国际标准,地球静止轨道卫星的轨道高度为35800公里。
地球静止轨道卫星被广泛应用于各个领域。
在通信方面,卫星提供了广域覆盖和可靠的通信服务,使得人们可以在任何地方进行电话、传真、电视广播和互联网接入等通信活动。
气象卫星利用地球静止轨道的特点,可以全天候地实时监测和预测气象变化,为气象灾害的防范和预警提供重要支持。
此外,地球静止轨道卫星还被用于导航、科学研究、广播电视等领域,为人类社会的各个方面提供了全方位的服务。
随着技术的不断发展和进步,地球静止轨道卫星的应用将会越来越广泛。
未来,我们可以期待地球静止轨道卫星在更多领域的应用,为人类创造更多便利和可能。
总之,地球静止轨道卫星是现代科技的重要成果,它们具有特殊的轨道特征和广泛的应用前景。
通过深入了解地球静止轨道卫星的定义和应用,我们能更好地认识和利用这一科技成果,推动人类社会的进步和发展。
文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写:1.2 文章结构本文将分为三个主要部分,分别是引言、正文和结论。
引言部分将对地球静止轨道卫星进行概述,并说明本文的目的。
正文部分将详细介绍地球静止轨道卫星的定义以及其应用领域。
最后,结论部分将对文章进行总结,并展望下一步可能的发展方向。
在引言部分,我们将首先对地球静止轨道卫星进行概述,介绍其基本概念和特点。
然后,我们将说明本文的目的,即通过对地球静止轨道卫星的研究和应用进行探讨,来帮助读者更好地了解和认识这一领域。
地球静止轨道有几条
地球静止轨道是指一个小天体围绕地球做自转,但它的轨道方向从地球的角度来看,始终
不变,因此也被称为“静止轨道”。
地球静止轨道一共有三条,它们是GEO轨道、GTO轨
道和KEO轨道。
GEO代表“地球同步轨道”,它指的是一种轨道,小天体的运行速度与地
球的自转速度相同,所以它的位置始终都位于地球的正上方,静止不动。
GTO代表“地球
转移轨道”,它位于GEO轨道的上层,小天体的运行速度略高于地球的自转速度,所以它
的位置始终都在不同的地点。
KEO代表“地球抛物线轨道”,它会根据另一个参数,即远离
地球的级别,将抛物线轨道分为内抛物线和外抛物线。
内抛物线是指距离地球较近的轨道,而外抛物线则是指距离地球更远的轨道。
因此,地球的静止轨道一共有三条,它们分别是GEO轨道、GTO轨道和KEO轨道。
它们
的轨道方向始终都是静止的,但它们运行时其轨道特性和距离地球的距离却有着很大的不同。
对于现代卫星导航技术,静止轨道是最重要的,所以它们在实现安全可靠的卫星导航
中起着至关重要的作用。
全球四大卫星定位系统导航卫星系统:GPS 北斗 GLONASS GALILEO系统构成: 1.空间部分2.用户接收处理部分3.地面监控部分 1.空间部分2.地面中心控制系统3.用户终端1.空间部分2.地面支持系统3.用户设备卫星星座: 美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。
21颗卫星,3颗备用卫星欧盟主导的伽利略系统的目标是,耗资30亿欧元,共发射30颗卫星,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星。
轨道倾角: 55度 64.8度 56度 56度系统信号: L1,L2,P L1,L2,S,P E(1590MHz)、E(1561MHz)、E6(1269MHz)E5(1207MHz)E5a~E5b,E6,E2-L1-E1定位精度: 2.93m(民用)0.293m(军用)10m(民用) 10m 优于10m定位原理: 测边交会定位 测边交会定位 测边交会定位 测边交会定位一、 美国的全球卫星定位系统GPS:1、简介:GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的缩写,而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星),均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。
这些卫星与地面支撑系统组成网络,每隔1—3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息,能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息,应用差分定位原理计算确定自己的位置,精度约为10米。
2、特点:⑴全球、全天候工作。
⑵定位精度高。
单机定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
⑶功能多,应用广。
⑷高效率、操作简便、应用广泛。
卫星轨道的分类随着科技的不断进步,卫星在人类社会中扮演着越来越重要的角色。
卫星轨道的分类是卫星运行和通信的基础,对于我们更好地利用卫星资源具有重要意义。
根据卫星运行的方式和特点,可以将卫星轨道分为地球同步轨道、近地轨道、高度椭圆轨道和静止轨道等几种类型。
地球同步轨道是指卫星在轨道上的运行速度与地球自转速度相同,使卫星能够保持相对于地球某一点的固定位置。
地球同步轨道通常分为赤道静止轨道和倾斜静止轨道两种类型。
赤道静止轨道是指卫星在赤道上运行,高度约为 3.6万公里,这种轨道上的卫星能够固定在地球上某一点,广泛应用于通信、气象监测和地球资源调查等领域。
而倾斜静止轨道则是指卫星在地球上的某一点运行,高度和轨道倾角都有所不同,主要用于卫星导航和遥感等应用。
近地轨道是指卫星距离地球较近的轨道,通常高度在几百公里到几千公里之间。
近地轨道主要分为低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO)两种类型。
低地球轨道的高度通常在500公里到2000公里之间,卫星在这种轨道上运行速度快,通信延迟小,适用于卫星导航、地球观测和通信等领域。
中地球轨道的高度在2000公里到35000公里之间,这种轨道的卫星运行速度较低,适用于卫星通信和导航等长距离传输应用。
高度椭圆轨道是指卫星在轨道上以地球为焦点运行,轨道形状呈椭圆状。
高度椭圆轨道的特点是卫星在不同位置上的速度和高度都不相同,这种轨道通常用于卫星地球观测、科学实验和军事侦察等领域。
静止轨道是指卫星在轨道上相对于地球静止不动,高度约为 3.6万公里。
静止轨道的卫星能够覆盖地球上大部分区域,适用于通信、广播、气象监测和地球资源调查等领域。
卫星轨道的分类根据卫星的运行方式和特点不同而各具特色,不同类型的卫星轨道适用于不同的应用领域。
随着科技的不断发展,卫星轨道的分类也将不断更新和完善,为人类社会的发展提供更加便利和高效的通信和数据传输服务。
卫星移动通信系统简介在当今科技飞速发展的时代,通信技术的进步极大地改变了我们的生活方式。
其中,卫星移动通信系统作为一种重要的通信手段,正发挥着越来越关键的作用。
卫星移动通信系统,简单来说,就是通过卫星来实现移动中的通信。
想象一下,无论你身处广袤的沙漠、浩瀚的海洋,还是在没有地面基站覆盖的偏远山区,只要抬头能看到天空,就能通过卫星与世界保持联系。
这为那些在特殊环境中工作或旅行的人们提供了极大的便利。
那么,卫星移动通信系统是如何工作的呢?它主要由三个部分组成:空间段、地面段和用户段。
空间段就是卫星星座,由多颗卫星组成,这些卫星在太空中按照特定的轨道运行,负责接收和转发信号。
地面段包括地面控制中心、地面关口站等设施,用于对卫星进行监测、控制以及与地面通信网络的连接。
而用户段则是我们常见的各种卫星移动终端,比如卫星电话、车载卫星通信设备等。
卫星移动通信系统具有许多独特的优点。
首先,它的覆盖范围极其广泛。
不像地面移动通信系统受到基站覆盖范围的限制,卫星信号几乎可以覆盖地球的任何角落,包括极地、海洋、沙漠等地区。
这使得在一些极端环境下工作的人员,如科考队员、航海船员、地质勘探人员等,能够随时保持通信联络,保障生命安全和工作的顺利进行。
其次,卫星移动通信系统具有很强的可靠性。
在遇到自然灾害或突发事件导致地面通信设施损坏时,卫星通信往往能够不受影响地继续工作。
例如,在地震、洪水等灾害发生后,地面通信网络可能会瘫痪,但卫星电话可以成为紧急救援和指挥调度的重要通信工具,为抢险救灾提供有力支持。
此外,卫星移动通信系统还具有灵活便捷的特点。
用户可以在移动中随时随地进行通信,不受地理位置和时间的限制。
这对于那些需要频繁出差、旅行或者在移动中工作的人来说,无疑是非常实用的。
然而,卫星移动通信系统也并非完美无缺。
它存在一些局限性。
首先,卫星通信的成本相对较高。
发射卫星、建设地面设施以及维护运营都需要巨大的投入,这导致卫星通信服务的费用往往比地面通信服务昂贵。
GPS、GAL I LEO、BDS、GLONA S S四大卫星定位系统得论述一、基本介绍>G P S数量:由24颗卫星组成。
轨道:髙度约20 2 0 0公里,分布在6条交点互隔6 0度得轨道而上。
精度:约为1 0米。
用途:军民两用。
进展:1 9 9 3年全部建成,正在实验第二代卫星系统,计划发射2 0颗。
>GLONASS数量:2 4颗卫星组成:精度:10米左右;用途:军民两用:进展:目前已有17颗卫星在轨运行,计划2 008年全部部署到位。
>GALILEO数量:30颗中高度圆轨道卫星组成,2 7颗为工作卫星,3颗为候补:轨道:高度为2 4 1 26公里,位于3个倾角为56度得轨道平而内;精度:最高精度小于1米;用途:主要为民用;进展:2 0 05年12月28日首颗实验卫星已成功发射,预计20 08年前可开通泄位服务.>BDS数量:3颗卫星组成,2颗为工作卫星,1颗为备用卫星:用途:军民两用;进展:前两颗分别于2 0 0 0年与2003年发射成功。
二、系统组成❖空间部分>GPS : GPS得空间部分就是由24颗卫星组成(2 1颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表2 0 200km得上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨逍面4颗),轨道倾角为55°。
卫星得分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上得卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS得卫星因为大气摩擦等问题;随着时间得推移,导航精度会逐渐降低>GLONASS:GLONASS系统采用中髙轨逍得24颗卫星星座,有2 1颗工作星与3颗备份星,均匀分布在3个圆形轨道平而上,每轨道面有8颗,轨道高度H = 1 900 0km, 运行周期T=llh 1 5min.倾角i=64、8 ° .>GALILEO:如下图所示,3 0颗中轨道卫星(MEO )组成Gal i leo得空间卫星星座。
卫星均匀地分布在高度约为2 3616km得3个轨道面上,每个轨道上有10颗,苴中包括一颗备用卫星,轨道倾角为56° ,卫星绕地球一周约14h22min,这样得布设可以满足全球无缝隙导航立位.卫星得设汁寿命为20年,每颗卫星都将搭载导航载荷与一台搜救转发器.卫星发射采用一箭多星得发射方式,每次发射可以把5颗或6颗卫星同时送入轨道。