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StarLink卫星/终端天线及星地链路协议探讨

2020年6月13日，SpaceX公司发射第9批共计58颗代号为Starlink 8的卫星，（不含早起发射的两颗试验星）在轨卫星共计538颗。尽管此后的一个多月内都未能实现再次发射，然而从最近公开诸多关于用户终端的消息便可看出，Starlink卫星网络的内测服务正在如火如荼开展。当前星座的服务能力如何？终端可达速率多大？将是Starlink内测/公测的重要方面，本文以Starlink星地链路为分析研究对象，重点关注如下两点：

  • 2022-05-05
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国际天地融合的卫星通信标准进展与分析

近年来，信息技术发展突飞猛进，该技术的应用正在进一步影响人类社会发展的方向。信息通信网络也在从固定网络走向移动网络，从地面、天空互相孤立的网络走向天地融合网络。天地融合网络将人类活动拓展至空间、远海乃至深空的重大信息基础设施。它将实现天基网络与地基网络的深度融合，以信息的传输与交换为基础，处理与应用为核心，支持未来全空间探索和开发利用。天地融合网络可适应经济、社会发展方式转变和信息技术发展的需求，是信息技术、信息产业、信息网络和信息化发展的重点、焦点和方向。在此背景下，本文首先分析了天地融合卫星标准在国际标准化组织的发展历程、体系架构，然后分析了现有的标准成果及其主要研究内容，最后对天地融合卫星通信标准后续发展中的关键问题进行了探讨。

  • 2022-05-05
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基于博弈论的预警卫星系统抗毁性研究

预警卫星系统在弹道导弹预警方面发挥着重要的作用，一旦受到攻击，将造成重大损失。针对这一实际情况，利用博弈论知识，将预警卫星系统的攻防过程构建为静态博弈模型。提出攻防状态下刻画系统抗毁性的方法，将其分为防御者抗毁性和攻击者抗毁性，在完全信息和不完全信息情况下，分析双方应采取的策略，用仿真得到的容量数据刻画节点受攻击后的失效概率，提出基于仿真数据的攻防策略。并根据仿真数据分析提出不完全信息下模型的优化方向。

  • 2022-05-05
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空间科学卫星面临的新的抗辐射突出问题

空间科学卫星追求独一无二的的科学目标，会主动涉足险峻的空间区域，会设计新颖的卫星平台，会研发高性能的探测载荷，会大量使用最先进的电子器件及光机电部件，这些创新的特点使得科学卫星会遭遇新的抗辐射突出问题，有必要研究相关的辐射效应机理、损伤规律、危害评估与试验技术、防护减缓技术等。

  • 2022-05-05
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珞珈一号低轨卫星导航增强系统信号质量评估

随着我国北斗系统的快速部署，全球导航系统进入了多 GNNS（global navigation satellite system）的时代。目前4大全球卫星导航系统在轨运行的卫星总数已接近100颗，在可见卫星数、几何精度衰减因子等方面都有了显著的提高，但是仍然有一些问题是目前的星座难以解决的，包括长基线解算和精密单点定位收敛较慢，GNNS信号较弱，容易被干扰等问题。

  • 2022-05-05
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“低轨增强”将为世界卫星导航发展带来新赋能

低轨卫星（LEO）以其星座和信号的独特优势，逐步受到世界卫星导航领域的关注和青睐，有望成为新一代卫星导航系统发展的新增量。低轨卫星可以增强卫星导航信号，作为GNSS（全球卫星导航系统）的增强与补充；也可以通过通信系统和导航系统融合，播发独立测距信号，形成备份的定位导航能力。目前，国际卫星导航领域，对如何应用低轨卫星技术实现PNT（定位导航授时）的增强、备份和补充的研发和实践方兴未艾。美国铱星系统与GPS系统共同研发推出新型卫星授时与定位服务（STL），已成为GPS系统的备份或补充；欧洲Galileo系统技术团队，也在积极推进开普勒系统研究，通过4-6颗低轨卫星构成的低轨星座，通过星间链路对中高轨卫星进行监测和高精度测量，以大幅提高Galileo星座的定轨精度。与此同时，国内的低轨卫星技术发展也如火如荼。在有关部门、大型央企、研究院所、民营企业的推动下，鸿雁、天地一体化网络、微厘空间等低轨卫星星座已开展试验卫星在轨试验。本文主要聚焦低轨增强星座对卫星导航系统能力提升和备份方面的技术和效果的分析。

  • 2022-05-05
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低轨卫星网络路由技术研究分析

低轨卫星由于其轨道高度较低，在与地面节点进行通信时，存在双程时延低、星地链路损耗小、数据传输速率高等优点，但由于其轨道运行周期短，网络拓扑变化比较快，传统的地面网络路由无法适应高动态的低轨卫星网络。为适应动态变化的网络拓扑，保证低轨卫星通信质量，各类路由技术相继被提出。本文根据卫星网络路由技术的发展脉络，对当前主要的路由技术进行分类，综述各类路由技术的功能、机制及特点，然后从开销和性能两个方面对各类技术的优缺点进行对比，最后结合低轨卫星网络发展趋势，提出了在设计卫星网络路由技术时应当重点把握的几点原则。

  • 2022-05-05
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低轨卫星传播特性仿真与分析

低轨卫星网络是未来6G突破地面网络限制、构建空天地一体化信息网络的重要组成部分，低轨卫星信道的传播特性是星地网络融合频率共存和系统设计的重要基础。首先介绍了低轨卫星信道特性的影响因素，并重点介绍大尺度损耗；然后重点仿真对比了高、低频段星地链路的大气、降雨等因素对传播损耗的影响，并给出Q/V频段的链路预算数据；最后基于搭建的低轨卫星信道仿真平台，分析了Q/V频段星地通信的覆盖时间百分比、载噪比等通信质量指标，为毫米波频段低轨卫星的通信链路设计提供参考。

  • 2022-05-05
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