本文關鍵詞：數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星星座與星地鏈路研究與設計

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【摘要】：低軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),簡稱DCS(Data Collection Satellite System),由低軌道微小衛(wèi)星星座、地面關口站、形式多樣的開放式終端組成,以廣域分散的地面?zhèn)鞲衅鳙@得的信息為數(shù)據(jù)來源,利用微小/小衛(wèi)星星座實現(xiàn)大地域、近實時信息感知,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲轉發(fā)。低軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要有數(shù)據(jù)傳輸實時性高、地域覆蓋性廣、用戶使用成本低等優(yōu)點,應用前景非常廣闊,社會效益和經濟效益十分顯著,將在我國國家戰(zhàn)略新興產業(yè)中扮演重要角色。通過對近年來國內外同類系統(tǒng)技術體制、運營模式的研究,短數(shù)據(jù)、多用戶、海量數(shù)據(jù)采集技術的突破,政府、行業(yè)用戶需求的深入調研和引導,數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星系統(tǒng)的工程建設時機已經成熟。本文簡要介紹了衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各組成部分,然后深入了解和對比了國內外衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了本課題研究的重要意義。其次對衛(wèi)星軌道設計和星座設計基本理論做了綜述,指出了衛(wèi)星軌道設計與衛(wèi)星星座設計的基本方法和原則,以及在設計過程中需要考慮的相關因素和評價的方法。在前文理論分析的基礎上,本文結合國外已經投入商用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),根據(jù)提出的具體實際的任務需求和系統(tǒng)的性能指標要求,論證和提出了基于我國用戶的數(shù)據(jù)衛(wèi)星星座設計方案,并建立軟件仿真平臺,使用衛(wèi)星仿真工具軟件(Satellite Tool Kit,STK)對提出的設計方案進行了仿真評估分析。最后根據(jù)提出的衛(wèi)星星座設計方案,建立對應的星地通信鏈路,并對建立的星地鏈路模型進行了預算與設計。本文經研究論證后提出的數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星星座方案具有較強的可行性,可以作為未來我國低軌數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星星座初步部署方案;在星地鏈路方面的研究成果,在有關部門未來設計我國數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星整個系統(tǒng)時,具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 衛(wèi)星星座設計 星地鏈路 鏈路設計
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V474;TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 數(shù)據(jù)衛(wèi)星采集系統(tǒng)9-10
• 1.2 國內外DCS系統(tǒng)研究與應用現(xiàn)狀10-13
• 1.3 課題研究的目的和意義13-14
• 1.4 論文主要工作和結構安排14-15
• 第2章 衛(wèi)星軌道設計基本理論15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 地心坐標系與二體問題15-17
• 2.2.1 地心赤道慣性坐標系15-16
• 2.2.2 二體問題16-17
• 2.3 衛(wèi)星軌道參數(shù)17-21
• 2.4 星下點軌跡和地面覆蓋21-23
• 2.4.1 星下點軌跡21-22
• 2.4.2 地面覆蓋22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 衛(wèi)星星座設計基本方法24-33
• 3.1 引言24
• 3.2 幾種典型的衛(wèi)星星座設計24-26
• 3.2.1 圓極軌道衛(wèi)星星座設計24-25
• 3.2.2 傾斜圓軌道衛(wèi)星星座設計25-26
• 3.2.3 橢圓軌道衛(wèi)星星座設計26
• 3.3 衛(wèi)星星座設計基本原理與方法26-30
• 3.3.1 衛(wèi)星軌道類型的選擇27-28
• 3.3.2 衛(wèi)星高度和周期的選擇28-29
• 3.3.3 星座衛(wèi)星總數(shù)N和軌道平面數(shù)P29
• 3.3.4 相位關系29-30
• 3.4 軟件仿真平臺與STK仿真軟件簡介30-32
• 3.4.1 STK的功能和特點30
• 3.4.2 STK主要模塊和星座總體設計框架30-31
• 3.4.3 星座設計方案仿真流程31-32
• 3.5 本章小結32-33
• 第4章 DCS衛(wèi)星星座設計33-46
• 4.1 引言33
• 4.2 DCS衛(wèi)星星座設計方案33-44
• 4.2.1 8×1 星座設計方案34-39
• 4.2.2 6×2 星座設計方案39-44
• 4.3 兩種DCS星座設計方案的比較44-45
• 4.4 本章小結45-46
• 第5章 DCS星座星地鏈路預算及設計46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 星地鏈路基本傳輸理論46-49
• 5.3 星地鏈路預算49-50
• 5.4 星地鏈路設計50-53
• 5.5 本章小結53-54
• 結論54-55
• 參考文獻55-60
• 致謝60

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本文編號：822701