发展我国低轨卫星通信星座系统的思考-中国太空网

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1、SpaceInternational国际太空·2018·4★宇航巡礼SpaceOverview发展我国低轨卫星通信星座系统的思考ThinkingabouttheDevelopmentofChina'sLEOSatelliteCommunicationConstellationSystem112李毅侯睿张更新(1军事科学院系统工程研究院2解放军理工大学)卫星通信是航天技术的重要应用领域，本文从介绍国外低轨卫星通信星座系统发展概况入手，分析了发展我国低轨卫星通信星座系统的必要性和面临的一些问题，提出了发展我国低轨卫星通信星座系统的设想。1国外低轨卫星通信星座系统的

2、发展的优势。目前，上述三大系统均已经启动了其下一代计概况划，其中，“全球星”系统已经完成了24颗全球星－2卫星的发射，“轨道通信”系统发射了18颗第二代“轨道通信”卫星（OrbcommOG2），“铱”卫星工作于低地球轨道（LEO）的通信卫星由于采系统也于2017年启动了“下一代铱星”（Iridium用各种部件小型化和轻型化的技术，具有质量轻、研NEXT）的发射，计划在2018年完成新一代星座的制周期短、成本低和易于发射等优点，美、俄等国十部署。分重视对此的应用研究。国外提出的方案很多，但至今真正发射组网并进行运营的只有三个：“铱”此外，近些年国外还陆续提出了以

3、一网公司（Iridium）卫星、“全球星”（Globalstar）和“轨（OneWeb）、美国太空探索技术公司（SpaceX）为道通信”（Orbcomm）系统。代表的新一代低轨卫星通信星座系统，其特点是星座经过十多年的运营，这些LEO卫星移动通信中的卫星数量更多、从提供窄带移动业务转向提供宽系统均克服了运行初期遇到的困难，显现出了独特带互联网接入服务。62SpaceInternational国际太空·总第472期三个典型LEO卫星移动通信系统概况指标“铱”卫星“全球星”“轨道通信”轨道高度/km7801414825工作频段LL/SVHF总卫星数量/颗66483

4、6业务类型实时、窄带实时、窄带非实时、窄带多址方式FDMA/TDMAFDMA/CDMA随机接入、TDMQPSK、QPSK、SDPSK、调制编码方式卷积编码维特比译码卷积编码维特比译码卷积编码维特比译码星上处理、卫星功能透明转发星上处理星间链路总投资/亿美元57335+高纬度地区没有通信能力，针对全球范围内的维和维权、救援和科学考察、资源运输等活动没有我国主导112李毅侯睿张更新(1军事科学院系统工程研究院2解放军理工大学)的通信网络，信息安全保密存在重大隐患，迫切需要建立我国自主可控的卫星移动通信系统。LEO卫星通信相对于传统的GEO卫星通信，具有轨道多样化、

5、卫星生产批量化、终端小型化及顽存性强、通信时延短、频率利用率高、通信容量大、能全球覆盖的特点，是卫星移动通信的重要手段。特别是目前，国际上对轨道、频谱资源的争夺日益白热化，为占领太空制高点，迫切需要建立我国自主的全球天基信息系统，去争取、维护我国的轨道和频谱权益。“下一代铱星”在轨飞行示意图一带一路倡议的提出更是为低轨卫星通信星座系统的发展注入了巨大的推动力。2发展我国低轨卫星通信星座系统的GEO和LEO卫星通信系统在设计思想、技术手必要性分析段、应用领域等方面有很大的不同，各有利弊，可以我国幅员辽阔，自然灾害较多，经济发展迅速说分别代表了卫星通信领域内两个不

6、同的发展方向，但不平衡，国际和国内安全及治安形势严峻。虽然电各有其优势和不足，任何一方都不可能完全代替另一信业这些年得到飞速的发展，但受地理条件和经济因方，因此，值得我们分别对其开展研究，而不是试图素的限制，目前地面通信网只覆盖了国土面积的约通过重点研究某一方来削弱对另一方的研究。15％，采用卫星通信来解决对我国所有国土面积的覆经过数十年的研究，我国在GEO卫星通信技术盖问题是一种较好的解决方案。方面已经取得了很大的进展，正在缩小与国外先进水我国现有的通信系统对重大自然灾害，如汶川、平的差距；反观在LEO卫星通信技术方面的研究，舟曲等地区的抢险救灾缺乏有效保障

7、手段，对远海和由于种种因素的限制，与国外先进水平的差距则没63SpaceInternational国际太空·2018·4★宇航巡礼SpaceOverview有得到明显缩小，甚至有扩大的趋势。因此，加强不能如“铱”卫星系统那样完全基于星上处理和交换LEO卫星通信技术研究，尽早建立我国自主的低轨技术来设计系统，由于很难实现全球频率协调，技术卫星通信星座系统就显得非常有必要。体制上要做到既不干扰别人，也不怕别人干扰，组网上要支持全球通信，但要避免如“全球星”系统那样3发展我国低轨卫星通信星座系统在全球设置固定信关站，开展更广泛的关键技术攻关面临的问题是解决此问题的出

8、路。尚需解决的主要关键技术包括：1）涉