發(fā)布時(shí)間:2024-06-06作者來(lái)源:金航標(biāo)瀏覽:648
隨著科技日新月異和人類對(duì)宇宙探索的持續(xù)推進(jìn),航天任務(wù)不斷呈現(xiàn)出復(fù)雜化和多元化的特點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中,通信技術(shù)的革新尤為關(guān)鍵。近年來(lái),互聯(lián)網(wǎng)星座通信作為一種前沿技術(shù),為航天任務(wù)提供了強(qiáng)大的通信支持,極大地提升了航天器與地面之間的數(shù)據(jù)傳輸效率、指揮控制精準(zhǔn)度和協(xié)同工作能力。
互聯(lián)網(wǎng)星座技術(shù)基本原理
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座指一組運(yùn)行在特定軌道的通信衛(wèi)星,通過(guò)無(wú)線電、激光等手段通信互聯(lián)形成的全球衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),通過(guò)星間鏈路和地面終端實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)接入和數(shù)據(jù)傳輸。這些衛(wèi)星由眾多小型衛(wèi)星組成,具有覆蓋范圍廣、通信容量大、延時(shí)低等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋。
通信星座系統(tǒng)主要分為空間段、地面段、用戶段三部分構(gòu)成。
空間段主要指由多顆通信衛(wèi)星組成的通信星座,負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)中繼和路由選擇等功能,為實(shí)現(xiàn)廣域高速的數(shù)據(jù)傳輸能力,互聯(lián)網(wǎng)星座通常采用高軌與低軌衛(wèi)星結(jié)合的方式,高軌衛(wèi)星支持較遠(yuǎn)距離和較高覆蓋范圍通信,但傳輸速度較慢,低軌星座傳輸速度快、延遲低但覆蓋范圍小,通過(guò)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)星座構(gòu)型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)兩種衛(wèi)星的能力互補(bǔ),形成高效、穩(wěn)定的全球通信網(wǎng)絡(luò)。
地面段主要由運(yùn)控中心和信關(guān)站組成,運(yùn)控中心負(fù)責(zé)整個(gè)衛(wèi)星星座的管理和調(diào)度,包括衛(wèi)星軌道控制、星間鏈路管理、數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控等,以及對(duì)信關(guān)站的管理調(diào)度;信關(guān)站負(fù)責(zé)將地面段信號(hào)與空間段衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)換及傳輸,實(shí)現(xiàn)地面與衛(wèi)星間的通信以及對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星的有效控制,互聯(lián)網(wǎng)星座通常會(huì)在全球范圍內(nèi)建立多個(gè)信關(guān)站,形成地面通信網(wǎng)絡(luò),確保全球范圍內(nèi)的高質(zhì)量通信覆蓋。
互聯(lián)網(wǎng)星座通信
支援航天任務(wù)中的應(yīng)用方式
互聯(lián)網(wǎng)星座作為一種新興的通信方式,以其全球覆蓋、高速傳輸和靈活配置的特點(diǎn),為航天任務(wù)提供強(qiáng)有力的通信保障。為滿足通信保障需求,各類航天器上需要搭載衛(wèi)星通信、遙控指令接收、應(yīng)急通信等星座終端,此類終端具備小型化、輕量化、高可靠和兼容性等特點(diǎn)。在具體通信方式選擇上,如StarLink星座在通信方式上采用天星天網(wǎng)形式,空間段以激光星間鏈路及星上路由實(shí)現(xiàn)通信通路的快速構(gòu)建,直接連接服務(wù)和用戶,對(duì)于地面段關(guān)口站和用戶終端主要采用微波形式,如Ku/Ka等頻段可實(shí)現(xiàn)較好的對(duì)地覆蓋性,V頻段可實(shí)現(xiàn)信號(hào)增強(qiáng)和針對(duì)性服務(wù);對(duì)于航天任務(wù)中的航天器、衛(wèi)星等用戶,也可采用激光通信手段發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)星座的實(shí)時(shí)通信保障能力。
星圖測(cè)控互聯(lián)網(wǎng)星座通信支援
仿真技術(shù)服務(wù)
星圖測(cè)控經(jīng)過(guò)多年的行業(yè)積累,在軌道動(dòng)力學(xué)、姿態(tài)動(dòng)力學(xué)、遙測(cè)數(shù)據(jù)融合、目標(biāo)特性分析等多個(gè)專業(yè)學(xué)科掌握了自主創(chuàng)新的核心技術(shù),與大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)相融合,完成數(shù)字太空系列軟硬件產(chǎn)品的研發(fā),形成了以洞察者Space Insighter產(chǎn)品為核心,以航天業(yè)務(wù)方向?yàn)闋恳奶炻稴pace Link、天控Space OS、天感Space SDA、天仿Space Sim、天視Space XR系列產(chǎn)品。
地月空間軌道任務(wù)仿真系統(tǒng)以公司核心產(chǎn)品洞察者為基礎(chǔ),以高精度算法庫(kù)、海量目標(biāo)庫(kù)等一系列計(jì)算工具、場(chǎng)景數(shù)據(jù)為支撐,構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)星座通信支援仿真系統(tǒng),快速搭建星座部署及構(gòu)型保持、星間鏈路運(yùn)行管理、天基資源協(xié)同分發(fā)等仿真場(chǎng)景,綜合考慮星座碰撞預(yù)警及構(gòu)型保持、星地星間通信中斷等情況,突破星座變軌控制及相位捕獲策略、星間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渎酚蓵r(shí)隙算法、星地星間多鏈路協(xié)同分發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),完成對(duì)大規(guī)?;ヂ?lián)網(wǎng)星座及信關(guān)站星地星間通信傳輸?shù)母呔确抡妫⒃陧?xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)星座通信支援仿真技術(shù)的工程化應(yīng)用驗(yàn)證,能夠針對(duì)不同用戶需求提供一系列定制化開(kāi)發(fā)服務(wù)。
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