CBERS-04卫星轨道参数和有效载荷参数
常见卫星参数大全
1、CBERS-1 中巴资源卫星 CBERS-1 中巴资源卫星由中国与巴西于1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星 卫星参数： 太阳同步轨道 轨道高度：778公里,倾角:98.5o 重复周期：26天 平均降交点地方时为上午10：30 相邻轨道间隔时间为4 天扫描带宽度:185公里星上搭载了CCD传感器、IRMSS红外扫描仪、广角成像仪，由于提供了从20米-256米分辨率的11个波段不同幅宽的遥感数据，成为资源卫星系列中有特色的一员。 红外多光谱扫描仪：波段数：4波谱范围：B6：0.50 –1.10(um)B7：1.55 – 1.75(um)B8：2.08 – 2.35(um)B9：10.4 – 12.5(um)覆盖宽度：119.50公里空间分辨率：B6 – B8：77.8米B9：156米CCD相机：波段数：5波谱范围：B1：0.45 – 0.52(um)B2：0.52 – 0.59(um)B3：0.63 – 0.69(um)B4：0.77 – 0.89(um)B5：0.51 – 0.73(um)覆盖宽度：113公里空间分辨率：19.5米(天底点)侧视能力：-32 士32 广角成像仪：波段数：2波谱范围：B10：0.63 – 0.69(um)B11：0.77 – 0.89(um)覆盖宽度：890公里空间分辨率：256米 CBERS-1卫星于1999年10月14日发射成功后，截止到2001年10月14日为止，它在太空中己运行2年，围绕地球旋转10475圈，向地面发送了大量的遥感图像数据，已存档218201景0级数据产品。CBERS-1卫星的设计寿命是2年，但据航天专家测定CBERS-1卫星在轨道上运行正常。有效载荷除巴西研制的宽视场成像仪于2000年5月9日因电源系统故障失效外，其余均工作正常，而且目前星上的所有设备均工作在主份状态，备份设备还未启用，星上燃料绰绰有余。因此，虽然卫星设计寿命是2年，但航天专家设计时对各个器件都打有超期服役的余量，从CBERS-1卫星目前的运行情况来，其寿命肯定要远远大于2年。所以欢迎用户继续踊跃使用CBERS-1的数据。2002年我国将发射CBERS-2卫星，用户期望的中巴地球资源卫星在太空中双星运行的壮观将会实现。 2、法国SPOT卫星 法国SPOT-4卫星轨道参数： 轨道高度：832公里 轨道倾角：98.721o 轨道周期：101.469分/圈 重复周期：369圈/26天 降交点时间：上午10：30分 扫描带宽度：60 公里 两侧侧视：+/-27o 扫描带宽：950公里
环境卫星有效载荷——红外相机
环境卫星有效载荷——红外相机 红外相机将来自地球表面环境地物的红外反射及辐射信号，经光学系统会聚镜成像到线列探测器上，完成光电信号的转换。探测器输出的电信号进行数字处理形成数字信号，并进行均匀性校正，形成近红外、短波红外、中波红外和长波红外四个红外通道4个通道的红外图像数据。 红外相机有近红外、短波红外、中波红外和长波红外四个红外通道，波段跨越0.75μm～12.5μm，光学口径200mm。红外相机的光路结构如图3.3-4所示，由主光学系统、后光学系统及其光学薄膜元件组成。环境目标信号经双面旋转扫描反射镜反射，进入同轴光学系统，以准平行光出射。分色片D1反射中长波红外波段，透射近红外短波红外波段，分色片D2反射近红外波段，透射短波红外波段。由各通道透镜组将信号会聚成像于各自对应的探测器组件上。各探测器焦平面组件均由探测器线列镶嵌以滤光片构成，以响应各光谱波段的信号，并形成4个光谱通道。中红外、长波红外两个线列探测器集成到同一个焦平面上，由一台斯特林制冷机进行制冷，制冷温度95K。 红外相机主要包括1台红外相机光机扫描头部、1台红外相机信息处理箱和1台斯特林制冷机控制箱。 选择同轴两反的卡塞格林系统作为主光学系统。系统的主镜为抛物面，副镜为双曲面，校正了系统的球差。主镜筒采用材料为殷钢，主镜采用石英材料。望远镜筒与副镜支架为一体化设计，这样加强了主镜与副镜的配合精度。副镜支架的肋板设计成倾斜面。在望远镜系统中，机械保证主镜和副镜安装后的同心度。红外相机成像方式选择多元并扫式。探测器采用多元器件，不同于推扫式的是多元探测器成像不是在穿轨方向而是在沿轨方向同时成像，其优点是在大的刈副宽度下可以有效地提高系统的探测灵敏度。 考虑到滤光片与探测器组合的分光方式在结构上比较紧凑，光学效率高，因此采用分色片先把近红外、短波红外波段与中红外、长波红外波段分离开，再通过各自的后光学系统会聚到滤光片-探测器组件上，形成红外相机所需要的4个探测波段。红外相机4个波段均采用自制的线列探测器，并采用校正黑体来代替冷空间，利用相机底板上参考黑体和侧壁上校正黑体两点，同时实现星上辐射基准和相机在轨的辐射校正。根据卫星系统要求，主要利用红外相机所获得的红外谱段的辐射信息探测陆面、水体和大气的热状况。红外相机具体技术技术性能和指标如下表所示。 项目指标 星下点像元分辨率150m(B1、B2、B3) ； 300m (B4)， 刈宽(km)720 扫描视场角± 29° 谱段(μm)0.75～ 1.10 1.55～ 1.75 3.50 ～3.90 10.5 ～12.5 MTF0.280.270.260.25辐射分辨率（Ne△ρ或0.5%0.5%≤ ≤
STK实验卫星轨道参数仿真
S T K实验卫星轨道参数 仿真 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
实验一卫星轨道参数仿真 一、实验目的 1、了解STK的基本功能； 2、掌握六个轨道参数的几何意义； 3、掌握极地轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等典型轨道的特点。 二、实验环境 卫星仿真工具包STK 三、实验原理 （1）卫星轨道参数 六个轨道参数中，两个轨道参数确定轨道大小和形状，两个轨道参数确定轨道平面在空间中的位置，一个轨道参数确定轨道在轨道平面内的指向，一个参数确定卫星在轨道上的位置。 轨道大小和形状参数： 这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。 第一个参数第二个参数
semimajor axis 半长轴 Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径 perigee radius 近地点半径apogee altitude 远地点高度 perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期 Eccentricity 偏心率 mean motion平动 Eccentricity 偏心率 图1 决定轨道大小和形状的参数 轨道位置参数： 轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角 升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角 近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角 卫星位置参数： 表1 卫星位置参数
（2）星下点轨迹 在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。 图2 航天器星下点的球面解法 在球面直角三角形SND中：
卫星轨道和TLE数据
卫星轨道和TLE数据 转自虚幻天空 最近由于Sino-2和北斗的关系，很多网友贴了表示卫星运行轨道的TLE数据。这里想对卫星轨道参数和TLE的格式做一个简单介绍。虽然实际上没有人直接读TLE数据，而都是借助软件来获得卫星轨道和位置信息，但是希望这些介绍可以对于理解卫星轨道的概念有所帮助。由于匆匆写成，可能有一些错误，如果看到还请指出。 前面关于轨道一部分写得较早，后来发现和杂志上关于我国反卫的一篇文章里的相应部分类似。估计都参考类似的资料，这个东西本身也是成熟的理论了。 首先来看一下卫星轨道。太空中的卫星在地球引力等各种力的作用下做周期运动，一阶近似就是一个开普勒椭圆轨道。由于其他力的存在(比如地球的形状，大气阻力，其他星球的引力等等)，实际的轨道和理想的开普勒轨道有偏离，这个在航天里称为“轨道摄动”。这里我们暂时不看摄动，就先说说理想开普勒轨道时的情况。 为了唯一的确定一个卫星的运行轨道，我们需要6个参数，参见下面的示意图： 1. 轨道半长轴，是椭圆长轴的一半。对于圆，也就是半径 2. 轨道偏心率，也就是椭圆两焦点的距离和长轴比值。对于圆，它就是0.
这两个要素决定了轨道的形状 3. 轨道倾角，这个是轨道平面和地球赤道平面的夹角。对于位于赤道上空的同步静止卫星来说，倾角就是0。 4. 升交点赤经：卫星从南半球运行到北半球时穿过赤道的那一点叫升交点。这个点和春分点对于地心的张角称为升交点赤经。 这两个量决定了卫星轨道平面在空间的位置。 5. 近地点幅角：这是近地点和升交点对地心的张角。 前面虽然决定了轨道平面在空间的位置，但是轨道本身在轨道平面里还可以转动。而这个值则确定了轨道在轨道平面里的位置。 6. 过近地点时刻，这个的意义很显然了。卫星位置随时间的变化需要一个初值。 有一点要指出的是，上面的6个参数并不是唯一的一组可以描述卫星轨道情况的参数，完全也可以选取其他参数，比如轨道周期。但是由于完备的描述也只需要6个参数，所以他们之间存在着固定的换算关系。比如轨道周期就可以由半长轴唯一来确定(这在下面讲TLE的时候也会涉及到)，反之亦然。上面选取的这组是比较自然的一组。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 下面讲讲TLE(Two-Line Element)两行数据。以北斗最近的数据为例 BEIDOU 2A 1 30323U 07003A 07067.68277059 .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 2 3032 3 025.0330 358.9828 7594216 197.8808 102.7839 01.92847527 650 真正的数据实际上是下面2行，但是上面有一行关于空间物体其他情况的一些信息(空间物体可以是卫星，可以是末级火箭，可以是碎片。这里简单起见，就叫卫星)。头一个是卫星名称。注意这个是会变的，而且不一定准确。卫星发射后的头几个TLE数据里，往往只叫Object A, B, C... 慢慢的会搞清楚哪个是卫星，哪个是末级火箭，哪个是分离时的碎片，并且给予相应的名称。但是如果这个是其他国家的保密卫星，则这个卫星名字就纯粹是美国的猜测了，比如我们的这个北斗。有些情况下，名称这一行里还包含了一些数字，关于卫星的尺度，亮度等等。 TLE第一行数据 1 30323U 07003A 07067.68277059 .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 30323U 30323是北美防空司令部(NORAD)给出的卫星编号。U代表不保密。我们看到的都是U，否则我们就不会看到这组TLE了 07003A 国际编号，07表示2007年(2位数字表示年份在50年以后会出问题，因为1957年人类发射了第一个轨道物体)，003表示是这一年的第3次发射。A则表示是这次发射里编号为A的物体，其他还有B，C，D等等。国际编号就是2007-003A. 07067.68277059 这个表示这组轨道数据的时间点。07还是2007年，067表示第67天，也就是3月8日。 68277059表示这一天里的时刻，大约是16时22分左右。
卫星星历计算和轨道参数计算编程实习
专业：地图学与地理信息工程（印刷） 班级：制本49—2 学号：3272009010 姓名：张连杰 时间：2012/9/21 一、概述 在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程，利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度，并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。 二、目的 通过卫星编程实习，进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法，提高编程能力和实践能力。 三、功能 1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数； 2、由卫星轨道参数计算卫星星历。 四、编程环境及工具 Windows7环境，VC++6.0语言工具 五、计划与步骤 1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法，为编程实习打下算法基础； 2.学习vc++对话框的设计和编程，解决实习过程中的技术难题； 3.综合分析程序的实现过程，一步步编写代码实现。 六、程序异常处理 1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算，最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。 2.在计算omiga值得时候的错误。对计算出的omiga值要进行象限的判断，如果不符合条件要加或减一个周期pi（因为是反正弦函数）。 七、原创声明 本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。其间，只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。特此声明。 八、程序中的关键步骤和代码 1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。 2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1，在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg. 3、在菜单栏里面添加菜单实习一，并添加命令响应函数OnMenuitem32771()，在该函数中编写代码 CsatelliteDlg dlg; dlg.DoModal();
国内外高分卫星参数
高分一号1 高分一号卫星是中国高分辨率对地观测系统的首 发星，突破了高空间分辨率、多光谱与 宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术，设计寿命5 至8 年。高分辨率对地观测系统工程是 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020 年)》确定的16 个重大专项之一，由国 防科工局、总装备部牵头实施。 “高分一号”是我国高分辨率对地观测卫星系统重大专项(简称“高分专项”)的第一颗 卫星。“高分专项”于2010 年 5 月全面启动，计划到2020 年建成我国自主的陆地、大气和 海洋观测系统。尽管该“专项”主要是民用卫星，但外国专家认为，由于分辨率较高，也具
备相当价值的军事用途，识别飞机、坦克已经不成问题。 GF-1 卫星搭载了两台2m 分辨率全色/8m 分辨率多光谱相机，四台16m 分辨率多光谱相 机。卫星工程突破了高空间分辨率、多光谱与高时间分辨率结合的光学遥感技术，多载荷图 像拼接融合技术，高精度高稳定度姿态控制技术，5 年至8 年寿命高可靠卫星技术，高分辨率数据处理与应用等关键技术，对于推动我国卫星工程水平的提升，提高我国高分辨率数据自给率，具有重大战略意义。 “高分一号”的全色分辨率是2 米，多光谱分辨率为8 米。它的特点是增加了高分辨率 “高分一号”的多光谱相机，该相机的性能在国内投入运行的对地观测卫星中最强。此外，
宽幅多光谱相机幅宽达到了800 公里，而法国发 射的SPOT6 卫星幅宽仅有60 公里。“高分一号”在具有类似空间分辨率的同时，可以在更短的时间内对一个地区重复拍照，其重复周 期只有4 天，而世界上同类卫星的重复周期大多 为10 余天。可以说，“高分一号”实现了高 空间分辨率和高时间分辨率的完美结合。 实际上，“高分专项”是一个非常庞大的遥感技术 项目，包含至少7 颗卫星和其他观测 平台，分别编号为“高分一号”到“高分七号”，它们都将在2020 年前发射并投入使用。“高分一号”为光学成像遥感卫星;“高分二号”也是光学遥感卫星，但全色和多光谱分辨率都提高一倍，分别达到了 1 米全色和 4 米多光谱;“高分三号”为1 米分辨率;“高分四号”为地球同步轨道上的光学卫星，全色分辨率为50 米;“高分五号”不仅装有高光谱相机，而且拥
卫星轨道和TLE数据
百度文库-让每个人平等地提升自我 卫星轨道和TLE数据 转自虚幻天空 最近由于Sino-2和北斗的关系，很多网友贴了表示卫星运行轨道的TLE数据。这里想对卫星轨道参数和 TLE的格式做一个简单介绍。虽然实际上没有人直接读TLE数据，而都是借助软件来获得卫星轨道和位置信息，但是希望这些介绍可以对于理解卫星轨道的概念有所帮助。由于匆匆写成，可能有一些错误，如果看到还请指出。/ 前面关于轨道一部分写得较早，后来发现和杂志上关于我国反卫的一篇文章里的相应部分类似。估计都参考类似的资料，这个东西本身也是成熟的理论了。 首先来看一下卫星轨道。太空中的卫星在地球引力等各种力的作用下做周期运动，一阶近似就是一个开普勒椭圆轨道。由于其他力的存在（比如地球的形状，大气阻力，其他星球的引力等等），实际的轨道和理想的开普勒轨道有偏离，这个在航天里称为轨道摄动”。这里我们暂时不看摄动，就先说说理想开普勒轨道 时的情况。 为了唯一的确定一个卫星的运行轨道，我们需要6个参数，参见下面的示意图： a 1. 轨道半长轴，是椭圆长轴的一半。对于圆，也就是半径 2. 轨道偏心率，也就是椭圆两焦点的距离和长轴比值。对于圆，它就是 0.
这两个要素决定了轨道的形状 3. 轨道倾角，这个是轨道平面和地球赤道平面的夹角。对于位于赤道上空的同步静止卫星来说，倾角就是 0。 4. 升交点赤经：卫星从南半球运行到北半球时穿过赤道的那一点叫升交点。这个点和春分点对于地心的张 角称为升交点赤经。 这两个量决定了卫星轨道平面在空间的位置。 5. 近地点幅角：这是近地点和升交点对地心的张角。 前面虽然决定了轨道平面在空间的位置，但是轨道本身在轨道平面里还可以转动。而这个值则确定了轨道 在轨道平面里的位置。 6. 过近地点时刻，这个的意义很显然了。卫星位置随时间的变化需要一个初值。 有一点要指岀的是，上面的6个参数并不是唯一的一组可以描述卫星轨道情况的参数，完全也可以选取其他参数，比如轨道周期。但是由于完备的描述也只需要6个参数，所以他们之间存在着固定的换算关系。 比如轨道周期就可以由半长轴唯一来确定（这在下面讲TLE的时候也会涉及到），反之亦然。上面选取的这 组是比较自然的一组。 下面讲讲TLE（Two-Line Element）两行数据。以北斗最近的数据为例 BEIDOU 2A 1 30323U 07003A 07067. .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 2 3032 3 7594216 01. 650 真正的数据实际上是下面2行，但是上面有一行关于空间物体其他情况的一些信息（空间物体可以是卫星，可以是末级火箭，可以是碎片。这里简单起见，就叫卫星）。头一个是卫星名称。注意这个是会变的，而且 不一定准确。卫星发射后的头几个TLE数据里，往往只叫Object A, B, C...慢慢的会搞清楚哪个是卫星， 哪个是末级火箭，哪个是分离时的碎片，并且给予相应的名称。但是如果这个是其他国家的保密卫星，则这个卫星名字就纯粹是美国的猜测了，比如我们的这个北斗。有些情况下，名称这一行里还包含了一些数字，关于卫星的尺度，亮度等等。 TLE第一行数据 1 30323U 07003A 07067. .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 30323U 30323是北美防空司令部（NORAD）给出的卫星编号。U代表不保密。我们看到的都是U，否则我 们就不会看到这组TLE 了 07003A国际编号，07表示2007年（2位数字表示年份在50年以后会出问题，因为1957年人类发射了第一个轨道物体），003表示是这一年的第3次发射。A则表示是这次发射里编号为A的物体，其他还有B，C，D等等。国际编号就是2007-003A. 07067.这个表示这组轨道数据的时间点。07还是2007年，067表示第67天，也就是3月8日。 表示这一天里的时刻，大约是16时22分左右。 .000069181平均运动的对时间一阶导数除2。注意这个并不是瞬时角速度
STK实验卫星轨道全参数仿真
实验一卫星轨道参数仿真 一、实验目的 1、了解STK的基本功能； 2、掌握六个轨道参数的几何意义； 3、掌握极地轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等典型轨道的特点。 二、实验环境 卫星仿真工具包STK 三、实验原理 （1）卫星轨道参数 六个轨道参数中，两个轨道参数确定轨道大小和形状，两个轨道参数确定轨道平面在空间中的位置，一个轨道参数确定轨道在轨道平面内的指向，一个参数确定卫星在轨道上的位置。 ?轨道大小和形状参数： 这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。 第一个参数第二个参数 semimajor axis 半长轴 Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径 perigee radius 近地点半径 apogee altitude 远地点高度 perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期 Eccentricity 偏心率 mean motion平动 Eccentricity 偏心率
图1 决定轨道大小和形状的参数 ?轨道位置参数： 轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角 升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角 近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角 ?卫星位置参数： （2）星下点轨迹 在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。
图2 航天器星下点的球面解法 在球面直角三角形SND 中： ?? ? ??+==??+Ω=+==)tan(cos tan cos tan )sin(sin sin sin sin f i u i f i u i ωαα αωδ （1） 由于地球自转和摄动影响，相邻轨道周期的星下点轨迹不可能重合。设地球自转角速度为E ω，t 0时刻格林尼治恒星时为0G S ，则任一时刻格林尼治恒星时G S 可表示成： )(00t t S S E G G -+=ω （2） 在考虑地球自转时，星下点地心纬度? 与航天器赤纬δ仍然相等，星下点经度（λ）与航天器赤经α的关系为： ?? ?=---=-=δ ?ωααλ) (00t t S S E G G （3） 将（1）代入上式，得到计算空间目标星下点地心经纬度()?λ,的公式，即空间目标的星下点轨迹方程为： ?? ??=---?+Ω=) sin arcsin(sin ) ()tan arctan(cos 00u i t t S u i E G ?ωλ （4） 其中? 为星下点的地理纬度，λ 为星下点的地理经度，u 是纬度幅角，ωE 为地球自转角速度。由（4）中的第二式可知，i =90?时，? 取极大值?max 。i =-90?时，? 取极小
卫星的运动 卫星相关参数,摄动力,星历,卫星位置的计算
卫星的轨道 ?一、基本概念：轨道；卫星轨道参数；正常轨道；摄动轨道 ?二、卫星的正常轨道及位置的计算 ? 1.开普勒三定律 ? 2.三种近点角 ? 3.卫星轨道六参数 ? 4.卫星的在轨位置计算 1.开普勒（Johannes Kepler）三定律 ?开普勒第一定律 人造地球卫星的运行轨道是一个椭圆，均质地球位于该椭圆的一个焦点上。 ?开普勒第二定律 卫星向径在相同时间内所扫过的面积相等。 ?开普勒第三定律 卫星环绕地球运行的周期之平方正比于椭圆轨道长半轴的立方。 2.三种近点角 ?真近点角 当卫星处于轨道上任一点s时，卫星的在轨位置便取决于sop角，这个角就被称为真近点角，以f表示。 ?偏近点角 若以长半轴a做辅助圆，卫星s在该辅助圆上的相应点为s’，连接s’o’，s’o’p
角称为偏近点角，以E表示。 ?平近点角 在轨卫星从过近地点时元t p开始，按平均角速度n0运行到时元t的弧，称为平近点角。
3.卫星轨道六参数 ?长半轴（a）—— 卫星椭圆轨道的长半轴； ?偏心率（e）—— 卫星椭圆轨道的偏心率，是焦距的一半与长半轴的比值； ?真近点角（f）——在椭圆轨道上运行的卫星S，其卫星向径OS与以焦点O指向近地点P的极轴OP的夹角。 ?轨道平面倾角（i）—— 卫星轨道平面与天球赤道平面的夹角； ?升交点赤经（Ω）—— 升交点（N），是由南向北飞行的卫星，其轨道与天球赤道的交点。地球环绕太阳公转的一圈中有一个点（即日历上表示的春分时间），它反映在天球赤道平面上的固定位置，叫做春分点。升交点赤经是春分点轴向东度量到升交点的弧度； ?近地点角距（ω）—— 是由升交点轴顺着卫星运行方向度量到近地点的弧长.
北斗二号卫星导航系统介绍与应用.
北斗二号卫星导航系统介绍及应用 南京工业大学工业工程 北斗二号卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS ,是继美全球定位系统(GPS 和俄 GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度 10m ,授时精度优于 100ns 。 2012年 12月 27日,北斗二号系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。 北斗二号卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括 5颗静止轨道卫星和 30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国 GPS 、俄罗斯 GLONASS 、欧盟 GALILEO 等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 北斗二号卫星导航系统是在北斗一号的基础上建设的卫星导航系统, 但其并不是北斗一号的简单延伸, 完整构成的北斗二号卫星导航系统是一个类似于 GPS 和GLONASS 的全球导航系统。 一.研发背景 1. 重要的战略意义 战略意义一:建设北斗卫星导航系统, 是提高我国国际地位的重要载体战略意义二:是促进和推动经济社会发展的强大动力。战略意义三:是推动我国信息化建设的重要保证。战略意义四:是应对重大自然灾害的生命保障。战略意义五:是增强武器效能,维护国家安全的根本命脉 v 战略意义七:是我国履行航天国家国际责任的需要。战略意义八:对提升中国航天的能力, 推动航天强国建设意义重大。 2. 北斗一号卫星导航系统及其不足
卫星通信发展趋势分析
卫星通信发展趋势分析 据悉，“十三五”期间，我国将建起一个全天候、安全可靠、自主可控的全球卫星宽带通信系统。在服务于国家“一带一路”战略和海外发展战略的同时，面向国内外航空机载、海事船载和陆地移动业务客户，提供高通量卫星资源和卫星宽带通信服务。 本版邀请中国航天科技集团公司所属单位相关业务专家，谈一谈高通量卫星和卫星宽带通信的那些事儿。 高通量通信卫星也称高吞吐量通信卫星，是相对于使用相同频率资源的传统通信卫星而言的，主要技术特征包括多点波束、频率复用、高波束增益等。 目前，海洋通信、民航通信和火车通信这三个领域，被看作高通量通信卫星系统应用正在进军的蓝海市场。 在宽带卫星通信发展动向方面，高清化、融合化、IP化、星座化是其几个主要趋势。 啥叫“高通量”？ HTS可提供比常规通信卫星高出数倍甚至数十倍的容量，传统通信卫星容量不到10吉比特每秒（Gbit/s），HTS容量可达几十吉比特每秒到上百吉比特每秒。 按轨道划分，HTS卫星分为地球同步静止轨道（GEO）和非静止轨道两种类型，当前在轨应用的HTS卫星以GEO居多。 截止到2015年，全球已有48颗HTS卫星发射并在轨运行，主要包括运行在GEO 轨道的Kasat、卫讯-1（Viasat-1）、亚塞特卫星-1A/1B（Yahsat-1A/1B）、回声星-17（Echostar-17）、哈里斯-2（Hyas-2）和国际移动卫星-5（In-marsat-5）星座。 按计划，2016年将陆续发射Viasat-2、Echostar-19等。在未来3年里，还将有33颗HTS载荷卫星发射，届时，全球高吞吐量通信卫星总容量将达到1400Gbit/s。非静止轨道高通量卫星构建的系统较少，以O3b卫星为典型代表。 频率是建设通信卫星的基本要素。对高通量通信卫星而言，频率是影响其吞吐量的重要因素。高通量通信卫星可以工作于Ku或Ka频段，但目前大多数的高通量通信卫星采用的是Ka频段。 鉴于高通量卫星通信经济性方面的优势，电信服务提供商能够提供与地面4G网络服务抗衡的包月服务资费。 有资料统计，目前一颗HTS卫星的总容量超过100Gbit/s，但卫星建造、火箭发射、发射保险的费用与传统卫星持平，每Gbit/s的投资已经降到400万美元～500
《气象数据元 卫星气象》编制说明
气象行业标准《气象数据元卫星气象》编制说明 一、工作简况 1. 任务来源 本标准由全国气象基本信息标准化技术委员会（SAC/TC 346）提出并归口。2019年4月22日由中国气象局下达国家气象信息中心（气法函[2019]25号），项目编号QX/T-2019-87。 2. 协作单位 无。 3. 主要起草人及所做工作 本标准主要起草人为国家卫星气象中心崔鹏、肖萌、贾中辉、亓永刚、张海真、高昂，其分工如下： 崔鹏，负责标准的起草，资料的汇总，对标准进行修改完善； 肖萌，负责本标准中数据元属性信息的调研和修改； 贾中辉，负责本标准格式和内容的检查； 亓永刚, 负责本标准中风云资料的收集、汇总 张海真，负责本标准内容的检查、意见的收集和汇总。 高昂，负责本标准意见的收集和汇总。 4. 主要工作过程 （1）成立起草组 2019年05月，编制单位成立了标准起草组，并制定了实施计划。起草组按计划进行了资料收集、工作分工。 （2）组织起草 2019年6月，认真学习《气象数据元：总则》、《气象要素分类与编码》（QX/T 133-2011）等相关标准，并查阅风云二号、风云三号、风云四号三个系列的极轨和静止气象卫星现有数据和产品的相关信息。 （3）完成初稿
2019年7月到9月，按照《气象数据元：总则》规定的数据元要求，完成卫星气象数据元的提取和总结，形成了标准草稿。标准编制组经过多次深入的讨论和充分的论证，不断进行修改完善，尤其是其中涉及的标准内容、技术方法等进行确认，形成初稿。 （4）征求意见 2019年10月到11月，起草组认真学习《气象数据元：总则》报批稿，对卫星气象数据元进行完善修改添加同义编码、关系、特征值等气象数据元属性，并进行了内部讨论，形成行标征求意见稿。 二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据 1. 编制原则 本标准以QX/T-2018-33 气象行业标准《气象数据元总则》为基础，在编制过程中遵循总则气象数据元确定规则、数据元类型与描述方法等规定。同时依据卫星气象数据特点，按照总则确定的15个数据元属性，规定卫星气象相关数据元。为保持气象信息业务的延续性，同时还参考了行标《气象要素分类与编码》（QX/T 133-2011）、《气象卫星数据分类与编码规范》 （QX/T327-2016）中卫星气象产品分类和代码等相关信息。标准编制还参考了出版行业的相关编写规定，遵照中国气象局相关法律、法规、规章、技术政策、标准及其规范，以及气象行业标准的特点，本着简明、规范、实用的原则进行编制。 2．主要内容及确定依据 本标准按照《气象数据元总则》的要求，规定卫星气象相关数据元的编制原则和数据元，本标准适用于气象数据元中卫星气象相关数据元的采集、加工、应用和服务等业务环节。 本标准以风云二号、风云三号、风云四号三个系列的极轨和静止气象卫星现有数据和产品为研究对象。整理汇总国家卫星气象中心地面应用系统中现有数据和产品，分类提取数据集描述信息和属性信息，作为数据元分析的基础。对汇总的数据集描述信息和属性信息进行分析和整理，依照数据元规则进行分解，形成以现有风云气象卫星数据为基础的统一、规范、无歧异的卫星气象数据元。 首先，根据总则的分类要求，识别卫星观测要素是否可用其他要素类型定义，对无法用其他要素类型定义的数据元进行定义和进一步编制。对收集汇总的数据元与《气象要素分类与编码》和《气象卫星数据分类与编码规范》进行比对，对已定义且仍适用的数据元概念沿用其代码和中文名称，继承已有标识类属性，与现有气象标准保持一致性和连贯性;对未定义或已定义但不适用的数据元概念重新编码和定义。
卫星载荷
一、红外成像技术概述 二、国内外卫星载荷研究现状 阿特拉斯-5火箭发射SBIRSGEO-1卫星： 世界协调时2011年5月7日18时10分，美国空军使用联合发射联盟公司（ULA）阿特拉斯-5火箭在卡纳维拉尔角空军基地成功发射首颗天基红外系统（SBIRS）地球同步轨道卫星GEO-1。GEO-1卫星星上载有扫描与凝视（staring sensors）传感器，且其红外敏感度及重访周期均较现役卫星星座有所提高。据该星建造方洛克希德·马丁公司（以下简称“洛·马公司”）消息，SBIRSGEO-1的卫星是目前技术最为先进的军事红外卫星，可大大提高美国的导弹预警能力，星上扫描传感器可进行大范围导弹发射侦察和覆盖全球的自然现象监测。同时，由于星载凝视传感器敏感性绝佳，因此其将用于小范围目标区域观测。 该“宇宙神”-5火箭将“天基红外系统”（SBIRS）“静地轨道”-1（GEO-1）卫星送入轨道。发射43分钟后，星箭分离。卫星距地约185千米，目标是远地点高度约为3.58万千米的轨道位置。美国空军SBIRS项目官员厄姆斯塔德（Ryan Umstattd）中校表示：由6个液体远地点发动机（LAE）组成的发动机组计划点火9天多，将卫星送至距地约3.54万千米的静地轨道上，并进行初始检测与运行。 在该轨道上，卫星将打开其防光设备（设计用于保护传感器有效载荷）、天线以以及有效载荷舱门。预计发射后35天，红外有效载荷（通过“视达地面”能力在短波、中波红外波段收集信息）将被开启，并开始传送来自卫星的原始数据。发射后18个月内会实现全面综合战术预警与攻击评估确认能力，以使卫星能够正式参与导弹防御。 日本ASTRO-F红外成像卫星的观测设备试验成功2004年12月初，日本ASTRO-F红外成像卫星的观测设备在住友重机械工业株式会社的Nihama工厂进行了试验，冷却剂和观测仪使用良好。这是该设备组装完后的首次试验。 此次试验对各种装置的性能进行了一周的测试，所获得的结果与组装前各单元的试验数据相当或更好。数据分析仍在进行中，当所有工作完成之后，将可获得最终的飞行评估结果。ASTRO-F卫星目前正在研制中，它将是日本第一个红外－射线天文卫星，用于对恒星和银河系的观测。 Glory 卫星主要收集地球大气中黑炭和气溶胶含量，以及记录太阳黑子对地球大气的长期影响。 气溶胶主要来自汽车尾气，工厂，海洋，火山喷发等，另外，大面积的森林，海洋浮游生物，土壤微生物都是其来源。 之所以同时探测地球大气中的黑炭与气溶胶，是因为这两者在地球温室效应上起到一定的作用，比如硫酸盐气溶胶和海盐气溶胶，能反射太阳辐射，对降低温室效应有作用，但是黑碳气溶胶和其他类型的碳粒子，就会吸收太阳辐射，对地球温室效应是正贡献。 三、红外探测器的发展
北斗卫星系统
北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统（BDS）是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务。中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统，之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统，于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务，并计划至2020年完成全球系统的构建。 北斗卫星导航系统、美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统和欧盟伽利略定位系统为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航 系统四大核心供应商。 目录 1 历史与发展 早期研究 试验系统 中国加入欧盟伽利略计划 正式系统 东盟各国加入合作 2 试验系统
] 系统组成 性能 3 正式系统 亚太服务 全球服务 4 系统构成 空间段 地面段 用户段 5 原理 空间定位原理 ) 有源与无源定位 精度 6 技术
卫星平台 卫星制造与发射 时间系统 信号传输 7 应用 开放服务 授权服务 应用状况 } 1、历史与发展 早期研究 1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后这项研究计划被取消。 1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其可行性，之后的北斗卫星导航试验系统就是依据此方案进行。
试验系统 1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，实现了区域性的导航功能。2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系统的组建。 中国加入欧盟伽利略计划 2003年09月，中国打算加入欧盟的伽利略定位系统计划，并在接下来的几年中投入了亿欧元的资金。由此，人们相信中国的北斗系统只会用于自己的武装力量。中国与欧盟在2004年10月09日正式签署伽利略计划技术合作协议。 、正式系统 2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量试验。2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国和周边地区提供测试服务， 2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。 中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展的正式系统（第二代系统）分为两个阶段，即第二步与第三步。至
《卫星通信技术》完全
《卫星通信技术》 卫星通信：是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信 通信卫星：由一颗或多颗通信卫星组成，在空中对发来的信号起中继放大和转发作用。每颗通信卫星都由收发天线、通信转发器、跟踪遥测指令、控制和电源等分系统。 卫星轨道按卫星离地面的高度分为： ●HEO P14.高椭圆轨道，最近点为1000-21000km，最远点为39500-50600km ●MEO P14.中轨道，h≈10000km ●LEO P14.低轨道，700-1500km ●GEO P14.地球同步轨道，h≈35786km ●EIRP ：（P115）把卫星和地球站发射天线在波束中心轴向上辐射的功率称为发送设备 的有效全向辐射功率（EIRP），即天线发射功率PT与天线增益GT的乘积，表征地球站或转发器的发射能力的重要指标 ●S-ALOHA：（P108）是以卫星转发器的输入端为参考点的埋在时间上等间隔的划分为 若干时隙，而每个站多发射的分组就必须进入指定的时隙，每个分组的持续时间将占满一个时隙。 ●P-ALOHA：（P107）纯ALOHA方式，在该系统中，各个地球站共用一个卫星转发器 的频段，各站在时间上随机地发射其数据分组。在发生碰撞，就会使数据分组丢失，各站将随机延迟一定时间后，再重发这个数据分组。 ●VSAT：即甚小口径天线终端，指一类具有甚小口径天线的小型地球站与一个大站协调 工作构成的卫星通信网 ●G/T ：（P118）地面站性能指数（G：接收天线增益、T：等效噪声温度） ●GNSS ：P213，即全球导航卫星系统，它是所有在轨工作的卫星导航定位系统的总称。 ●GMDSS：全球海上遇险与安全系统。该系统主要由卫星通信系统— INMARSAT (海事 卫星通信系统) 和COS-PAS/SARSAT（极轨道卫星搜救系统）、地面无线电通信系统(即海岸电台)以及海上安全信息播发系统三大部分构成 ●INMARSAT-A：（INMARSAT是国际移动通信卫星系统）P194，它属于模拟系统，其 终端通过直径大约为1m的抛物面天线提供话音，数据，电传，传真以及高速数据。提供一个话音和电传信道，可连接电传机或小型交换机等外设。
计算机网络原理 卫星通信系统
计算机网络原理卫星通信系统 卫星通信是航天技术和电子技术相结合而产生的一种重要通信方式。它是在19世纪60年代迅速发展起来的。通常卫星通信是以空间轨道中运行的人造卫星作为中继站，地球站作为终端站，来实现两个或者多个地球站之间的长距离大容量的区域性通信及至全球通信。1．卫星通信 通常，我们把用作通信的卫星叫通信卫星，这种卫星在地球赤道上空约36000公里的轨道上从西向东转动，方向和速度恰好与地球自转同步，在地面上看来是静止不动的，所以又称同步静止卫星。它为军事、政府、私人和商业用户等消费者提供通信服务，图12-8所示就为一个典型的卫星微波系统。 号，卫星使用的频率实质上与微波系统相同。卫星中继器称为发射机应答器，一个卫星可以有许多发射机应答器。一个卫星系统包括一个或多个卫星空间飞行器、地面控制站，以及为传输、接收和处理通过该卫星系统的陆地通信量而提供的地面站用户网络。进出卫星的传输被分为总线或有效负载。总线包括支持有效负载操作的控制机制。有效负载是实际的用户信息。 虽然卫星系统的类型很多，但是最流行的系统是用于通信、监视、天气和导航的系统。通信系统由政府、军队和商业通信公司广泛应用于在全世界各地的用户之间传输语音、数据和视频信息。天气和监视卫星主要由政府和军事机构使用，而导航卫星则几乎是每个人都会用到的，这包括政府、军队、市民和商业公司。 卫星通信系统按照卫星高度一般分为低轨道（LEO）、MEO（中轨道）或地球同步轨道（GEO）卫星。大多数LEO卫星的工作频率范围是1.0GHz至2.5GHz。如Motolora公司的基于卫星的移动电话系统Iridium就是一个LEO系统，它使用67个卫星星座在地球表面上大约480英里的轨道上运行。MEO卫星在1.2GHz至1.67GHz的频段内工作。如美国国防部的基于卫星的全球定位系统NAVSTAR就是一个MEO系统，其星座包括在地球表面上大约9500英里的轨道上运行的21个工作卫星和6个或更多的备用卫星。GEO是高空地球轨道卫星，其工作频率范围是2GHz至18GHz，运行轨道在地球表面以上的22300英里处。 另外，卫星通信系统按照其使用的空间轨道位置，还可以分为对地静止轨道（GEO）和非对地静止轨道（Non-GEO）；按照其业务提供的范围可以分为全球卫星通信系统和区域卫
卫星通信系统复习纲要--个人辛苦总结
卫星通信系统复习纲要 第一章概述 1、卫星通信定义:是指利用人选地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号,在两个或多个地球站之间进行的通信 2、静止卫星通信 静止卫星是指以赤道平面内的圆形轨道为运行轨道,运行方向与地球自转方向相同,公转周期和地球的自转周期同为24小时,与地球同步运行的卫星。在两个或多个以静止卫星作为中继站所进行的通信就称为静止卫星通信。 3、最少三颗卫星就可实现全球通信 若以120度的等间隔在静止轨道上配置三颗卫星，刚地球表面除了两极区未被卫星波束覆盖外，其他区域均在覆盖范围之内，而且其中部分区域为两个静止卫星波束的重叠地区，因此借助于在重叠区内地球站的中继（称之为双跳），可以实现在不同卫星覆盖区内地球站之间的通信。由此可见，只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现便于通信。 4、星蚀 静止卫星围绕地球赤道面旋转，当卫星、地球和太阳共处在一条直线上时，地球挡住了阳光对卫星的照射，卫星进入地球的阴影区，造成了卫星的日蚀——星蚀 5、日凌：静止卫星围绕地球赤道面旋转，当卫星、地球和太阳共处在一条直线上，这里地球站天线对准卫星的同时也就对准太阳，强大的太阳噪声进入地球站将造成通信中断－日凌中断 简要回答 6、卫星通信的优点和不足是什么？ 优点：1)通信距离远，且费用与通信距离无关；2）覆盖面积大，可进行多址通信； 3）通信频带宽，传输容量大，适于多种业务传输；4）通信线路稳定可靠，通信质量高； 5)通信电路灵活；6)机动性好；7）可以自发自收进行监测 不足：1）卫星通信具有广播特性，一般来讲较易被窃听； 2）由于传播距离远产生较长时延，将带来回波干扰和话音重叠问题 3）受星蚀、日凌中断影响 7、卫星通信系统的组成包括什么？ 主要由通信卫星、卫星通信地球站、测控系统和监测管理系统组成。 8、卫星通信的工作频段有哪些？ 有：1、UHF波段400/200MHz 2、L波段1.6/1.5GHz 3、C波段6.0/4.0GHz 4、X波段8.0/7.0GHz 5、Ku波段14.0/12.4 GHz；14.011.0 GHz 6、Ka波段30/20 GHz 9、什么是移动卫星通信的电波衰落和多普勒效应？ 电波在移动环境中传播时，会遇到各种物体，经反射、散射、绕射到达接收天线时已成为通过各个路径到达的合成波，由于各传播路径分量的幅度和相信各不相同，因此合成信号起伏很大，称为多径衰落 多普勒频移:当卫星与用户终端之间、卫星与基站之间、卫星与卫星之间存在相对运动时，接收端接收到的发射端载频发生频移 第二章、通信卫星和地球站设备概念 10、卫星轨道 地球绕卫星运行的运动轨迹叫卫星轨道 11、卫星运动规律 卫星运动的三个定律：1、卫星以地球中心为一焦点，作干净曲线运动。2、连接卫星与地球质量中心的矢径（即位置矢量），在单位时间内所扫过的面积相等。3、卫星绕地球公转周期的平方，与椭圆半长轴的立方成正比 12、摄动：由于一些次要因素的影响，卫星运动的实际轨道不断发生不同程度地偏离开普勒定律所确定的理想轨道的现象称为摄动13、如何保持卫星的轨道位置？ 实现位置控制主要是靠星体上的轴向喷嘴与横向喷嘴来完成 14、按高度分卫星轨道如何分类？ 静止轨道GEO、中轨道MEO、低轨道LEO、长椭圆轨道HEO 15、哪些因素导致卫星摄动？太阳、月亮引力的影响，2、地球引力场不均匀，3、地球大气层阻力4、太阳辐射压力 16、卫星姿态控制有哪些方法？最常用的是哪两种？ 自旋稳定法、重力梯度稳定法、磁力稳定法和三轴稳定法；最常用的是自旋稳定法和三轴称稳定法 17、通信卫星由哪两部分组成？由空间平台和有效负荷两部分组成 18、通信卫星的有效载荷包括哪些？包括全部通信转发器和天线 19、卫星通信天线有哪两种？由于通信的微波定向天线分为哪三类？ （1）全身天线和微波定向天线（2）全球波束天线、点波束天线、区域波束天线 20、卫星转发器分为哪两类？透明转发器和处理转发器 21、典型地球站有哪些部分组成？ 由天线分系统，发射系统，接收分系统，信道终端设备分系统，伺服跟踪设备分系统，监控分系统，用户接口分系统和电源分系统组成 第三章卫星通信的多址技术 22、多址联接：是指多个地球站通过共同的卫星，同时建立各自的信道，从而实现各地球站相互之间通信的一种方式 23、ALOHA方式：是一种为交互计算机传输而设计的按需分配时分多址方式 24、卫星通信中常用的信道分配制度有哪些？ （1）、预分配方式；（2）、按需分配方式（3）、随机分配方式25、什么是SCPC\FDMA方式？ SCPC\FDMA方式是一种比较好的卫星通信体制。它是在每一载波上只传送一路电话，或相当于一路话的数据或电报，并且可以采用“话音激活”（又称话音开关）技术，不讲话时关闭所有虚渺，有话音时才发射载波。 26、FDMA产生互调干扰的主要原因是什么？减少互调干扰的方法有哪些？ 主要原因：当卫星转发器的行波管放大器（TWTA）同时放大多个不同频率的信号时，由于输入、输出特性和调幅/调相转换特性的非线性，使输出信号出现各种组合频率成分。当这些组合频率成分汇入工作频带内时，就会造成干扰 几种常用减少互调干扰的方法： 1、载波不等间隔排列 2、对上行载波功率进行控制，合理选择行