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有关中、低轨道移动卫星系统

浏览:2982  来源:通信人在线  日期:2007-01-04
 

通信卫星一般都运行在高度为36000千米的地球静止轨道(GEOGeostationary Earth Orbit)上,其优点是只需三四颗卫星就能覆盖全球,因而星座控制简单,不需要跟踪卫星及星间链路便可完成远距离通信。不足之处是轨道资源紧张,不能覆盖极区,尤其是由于星地间距离较远,顺而链路损耗大,传输时延长(大于250ms),使得卫星和用户终端的体积和成本都增大,无法支持手持机,不利于移动通信。

为此,近年来提出了一些中、低轨道通信卫星(MEOMedium Earth OrbitLEOLow Earth Orbit)方案,这些卫星拟运行在高度为50010000千米间的轨道上,所以轨道资源丰富,路径衰减小,传输时延短,从而能减小卫星和用户终端的体积,且也降低了成本,易于实现全球个人移动通信。

轨道高度为5005000千米的低轨道卫星移动通信系统可称之为倒置的蜂窝状系统,即它的基础设施在太空,蜂窝小区的位置相对于地球自转而交换,用户移动和卫星运行速度相比较,用户可看作是静止的。

该系统采用在低轨道运行的多颗小型卫星组成星座,这样,既集中了低轨道卫星功率省、便于发射、链路损耗小、传输时延短等优点;又有地球静止轨道卫星覆盖面积大,能提供实时连续通信的优点(由数十颗卫星组成的星座相当于一颗超大型卫星,在世界任何一个角落看到其中的一颗星,便能通过它与其他卫星的联通,实现区域通信或全球通信),还有大椭圆倾斜轨道卫星能解决高纬度地区通信的优越性。不足之处是所需的卫星数目多,控制复杂,总费用投入较多,技术难度大,风险也大。

该系统分两类:一种是小型低轨道卫星通信系统,它由2~24颗廉价小卫星组成,运行在高度8001300千米轨道上,工作频率在1GHz以下,带宽5MHz,提供费用低、数据率低(10kbits以下)的双向数字通信及400MHz以下的袖珍移动终端的定位业务;另一种是大型低轨道卫星通信系统,它由24颗以上的小卫星组成星座,卫星工作频率大于1GHz,除能提供话音和中高速率的数据业务外,还为全球提供类似蜂窝系统的个人手持机移动通信业务,是最适应手持机通信的一种系统。

运行在500010000千米高度的中轨道卫星兼有高轨道和低轨道卫星的优点。它一般由1215颗卫星组成,可采用一些常规卫星和地面通信的技术,因而有风险小,成本低、视角高等优点。视角高可避免树木建筑物和地形造成的信号屏蔽。

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