卫星通信的主要发展方向分解
卫星通信系统的发展及其关键技术
结合 ， 这样可 以降低每个 Ｔ Ｄ ＭＡ链路 的接入速 率和调制解调
器 的工 作 速 率 ， 同 时对 上 行 链 路 的值 Ｃ ／ Ｎ０ （ Ｃ ／ Ｎ ０ ＝ Ｅ ／ Ｎ０ ＊ Ｒ ｂ ） 的 要求也减弱 了。
基本上都 是采用 ＡＴ Ｍ 传输技术 ， 因为 Ａ Ｔ Ｍ 的性能可以满足
摘要 ： 卫星通信技术 中星上处理 （ ０ Ｂ Ｐ ） 和异步传输模 式（ Ａ Ｔ Ｍ） 被认 为是未来通信的发展方向和核 心技 术， 本文针对卫 星 通信技术 目前 的发展现状 ， 通过分析其在 当今通信行业 中所处的地位 、 作 用以及 面临的挑 战， 总结其关键技 术， 给 出未来
通信 的发展方 向， 这对以后的卫星通信研究具有重要意 义。
道 系 统 中采 用 蜂 窝 式 天 线 来 实现 跟 踪 和 同 频 复 用 功 能 ； 星 上
连接方式 、 可 以按需分配带宽等特点 ， 这 些是光纤通信所不能 及 的， 所 以卫星通信在偏远地 区， 越洋通 信中被优 先选用 。星
上交换作为卫星通信 的核心部分 ，受到 国内外学 者的深度研 究， 星上技术结合 ＡＴ Ｍ， 使得卫星 ＡＴ Ｍ 技术成为卫星领域 的
最需要的技术就是卫星通信， 因为卫星通信 具有通信 容量 大、
覆盖地域 广、 不受地理条件 限制和通信方式机动 灵活 等优 点。
但 是随着对通 信资费的调整后， 长途通信 费用大 幅下 降， 但卫
星 的转发器 费用却并没有因此而改变，因此使得卫星通信成 本还 是很 高。 （ ２ ） 卫星通信中宽带 Ｉ Ｐ问题 。当前， 宽带 Ｉ Ｐ卫星通信中
欧美等地 的性 能指标要求 。 但 当系统采用 ＲＳ块编码 、 交织以
２ ． ４ 卫 星 激光 通信 技术
卫星通信的新技术和发展趋势
卫星通信的新技术和发展趋势卫星通信作为一项重要的通信技术，随着科技的不断发展，也在不断进行新技术的研究和开发。
本文将从新技术和发展趋势两个方面来探讨卫星通信的最新进展。
一、新技术1. 低轨卫星通信技术：低轨卫星通信技术是近年来卫星通信领域的一项重要技术突破。
传统的卫星通信主要依靠高轨卫星，但高轨卫星由于距离地球较远，会出现较大的信号延迟。
而低轨卫星通信技术能够将卫星放置在距离地球较近的低轨道上，大大减少了信号延迟，提高了通信质量。
2. 光纤卫星通信技术：光纤卫星通信技术是利用光纤传输信号的新型卫星通信技术。
传统的卫星通信主要使用无线电波进行信号传输，而光纤卫星通信技术将信号转换为光信号进行传输，大大提高了传输速度和传输容量。
光纤卫星通信技术的应用将推动卫星通信的发展，使其能够更好地满足高速、大容量的通信需求。
3. 天基互联网技术：天基互联网技术是指利用卫星网络实现全球范围内的互联网接入。
传统的互联网主要依靠陆地基础设施，但在偏远地区或海洋等无法覆盖的地方，通过天基互联网技术可以实现全球范围内的互联网接入，让更多人能够享受到互联网的便利。
二、发展趋势1. 多星座网络的建设：目前，全球范围内有多个卫星通信网络，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗等。
未来的发展趋势是将这些卫星通信网络进行整合，形成一个多星座网络，以提供更好的全球覆盖和通信质量。
2. 卫星云计算的应用：随着云计算的快速发展，卫星云计算成为了一个新的发展方向。
通过将计算资源放置在卫星上，可以实现更快速的数据处理和存储，同时减少对地面网络的依赖，提高通信的稳定性和安全性。
3. 5G与卫星通信的融合：5G通信作为下一代移动通信技术，将会对卫星通信产生重要影响。
5G与卫星通信的融合可以提供更全面、更快速的通信服务，满足高速、大容量的通信需求。
预计未来将会出现一些支持5G的卫星通信网络，以实现更快速、更可靠的移动通信。
4. 环保节能技术的应用：卫星通信作为一个庞大的系统，需要耗费大量的能源。
现代通信技术的发展现状及发展方向
现代通信技术的发展现状及发展方向【现代通信技术的发展现状及发展方向】一、引言现代通信技术的发展已经深刻地改变了人们的生活方式和社会发展。
本文将详细介绍现代通信技术的发展现状，包括通信技术的应用领域、发展趋势和未来发展方向。
二、现代通信技术的应用领域1. 移动通信移动通信是现代通信技术的重要应用领域之一。
目前，移动通信已经进入了5G时代，实现了更高的传输速度和更低的延迟。
5G技术的应用将推动物联网、智能交通、智能家居等领域的发展。
2. 光纤通信光纤通信是一种高速、大容量的通信方式，已经成为现代通信技术的主流。
光纤通信具有传输速度快、抗干扰能力强等优点，广泛应用于互联网、电视传输等领域。
3. 无线通信无线通信技术的发展也是现代通信技术的重要组成部分。
蓝牙技术、Wi-Fi技术、物联网技术等无线通信技术的应用，使得人们可以随时随地进行无线通信和互联网接入。
4. 卫星通信卫星通信是一种通过卫星进行信号传输的通信方式。
卫星通信技术的发展使得人们可以在偏远地区和海洋上实现通信和互联网接入。
三、现代通信技术的发展趋势1. 5G技术的商用化5G技术的商用化将成为未来通信技术发展的重要趋势。
5G技术不仅提供了更高的传输速度和更低的延迟，还能够支持更多的设备连接和更广泛的应用场景。
2. 物联网的普及物联网的普及将成为现代通信技术发展的重要方向。
物联网将实现各种设备的互联互通，实现智能家居、智慧城市等领域的发展。
3. 人工智能与通信技术的融合人工智能技术与通信技术的融合将推动通信技术的进一步发展。
通过人工智能技术，通信系统可以更加智能化，提供更好的用户体验和个性化服务。
4. 安全与隐私保护随着通信技术的发展，安全与隐私保护也成为一个重要的问题。
未来通信技术的发展将更加注重数据的安全性和用户隐私的保护，提供更加安全可靠的通信服务。
四、现代通信技术的未来发展方向1. 6G技术的研发随着5G技术的商用化，人们对6G技术的研发也开始关注。
卫星通信的技术挑战和未来发展
卫星通信的技术挑战和未来发展随着世界经济的全球化和信息化的发展，人们对通信技术的需求越来越高，卫星通信技术便应运而生。
卫星通信技术是以通信卫星为中心，利用无线电、激光或红外线等方式，将信号以太空为媒介传输，实现地球上任意两点之间的通信。
目前，卫星通信技术已广泛应用于军事、航空、海洋、科学研究以及民用领域等。
但同时，卫星通信技术也面临着诸多挑战和未来发展方向。
一、技术挑战1.卫星寿命问题卫星寿命是指卫星从发射到停止工作所经历的时间。
随着卫星功能的增强和使用领域的扩大，卫星的寿命也成为一个关键问题。
卫星的环境复杂，受到的外部因素很多，如宇宙射线、太阳等等，这些因素都会影响卫星寿命。
因此，如何提高卫星寿命，成为卫星通信技术发展的重要技术问题。
2.信号传输延迟问题卫星通信技术需要通过太空中的中继卫星，将信号传输到目标位置。
但是，由于信号需要经过卫星中继，在传输过程中会遇到传输延迟问题，这对实时通信的要求是一个巨大的限制，尤其在航空和地面交通领域。
3.卫星通信频段资源短缺问题随着移动通信、广播电视和卫星业务的快速发展，卫星通信频段资源已经越来越紧张。
目前，全球已有超过200个国家和地区，卫星通信频段的卫星数量已经达到800多颗，其中低轨卫星近300颗，但是频段资源仍然十分短缺。
二、未来发展1.高通量卫星高通量卫星是指用高速数字技术提高卫星带宽和流量的中继卫星。
未来的卫星通信技术将朝着通信速度更快和通信质量更优的方向进行发展，高通量卫星是实现这一目标的关键。
2.混合互联网卫星混合互联网卫星是指将卫星与地面互联网相结合的卫星。
未来，随着5G、物联网等新兴技术的快速发展，混合互联网卫星将成为实现全球覆盖的重要手段。
3.空间信息网络空间信息网络是指通过卫星通信技术建立的全球性的信息网络。
随着卫星通信技术的不断发展和完善，空间信息网络将成为实现人类无缝通信的重要步骤。
总之，卫星通信技术在未来的发展中，将面临诸多技术挑战和发展方向。
通信工程卫星概论分解
移动卫星通信 全球覆盖的移动卫星通信海事卫星通信系统Inmarsat是全球覆盖的 移动卫星通信，目前工作的为第三代海事通信卫星，它们分布在大西 洋东区和西区、印度洋区和太平洋区，第四代Inmarsat一4卫星，已于 2005年3月发射了第一颗卫星，另一颗卫星亦准备发射，它们分别定 点在64。E和53。W，具有一个全球波束，l9个宽点波束，228个窄点波 束，采用数字信号处理器。有信道选择和波束成形功能。 全球覆盖的低轨道移动通信卫星有“铱星”(Iridium）和全球星 (Globalstar），“铱星”系统有66颗星，分成6个轨道，每个轨道有11颗 卫星，轨道高度为765km，卫星之间、卫星与网关和系统控制中心之 间的链路采用ka波段，卫星与用户间链路采用L波段。2005年6月底铱 星用户达12．7万户，在卡特里娜飓风灾害时”铱星”业务流量增加30 倍，卫星电话通信量增加5倍。 全球星（Globalstar）有48颗卫星组成，分布在8个圆形倾斜轨道平面内， 轨道高度为1 389km，倾角为52度。用户数逐年稳定增长，成本下降， 2005年比2004年话音用户增长。
•
•
• 短波频率范围 • 电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率。根据这 一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz。 • 短波传播途径 • 短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。 • 如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。 海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海 面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而 且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗 小，干燥沙石地面衰耗大）。短波信号沿地面最多只能传播几十公里。 地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天 波传播是不同的。 • 短波的主要传播途径是天波。短波信 号由天线发出后，经电离层反 射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很 远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。但天波是很不 稳 定的。在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效 应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信 的效果。
卫星通信技术的发展和应用
卫星通信技术的发展和应用随着科技的不断进步，卫星通信技术正逐渐成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
这项技术在传输信息、提供高速互联网服务、跟踪人员和物品、以及监测气候变化等方面发挥着关键作用。
本文将探讨卫星通信技术的发展历程、其应用领域以及未来可能的发展方向。
一、卫星通信技术的发展历程卫星通信技术的历史可以追溯到 1960 年代初期，当时美国和苏联开始发射通信卫星。
这些早期的卫星主要用于传输电话和电报。
不过，它们在军事和政治领域也有着广泛的应用。
20 世纪 70 年代末，人造卫星可以轻松完成数字通信，用于传输数据和文件，这为现代互联网奠定了基础。
在 1990 年代，全球卫星定位系统技术（GPS）开始开发。
GPS 让人们可以在地球上的任何地方定位自己的位置，也使得人们可以通过电子邮件、短信或者其他应用传输数据。
此外，GPS 还提供了准确的时间标准，这使得各个行业和应用领域也能受益。
近年来，随着科技和工程技术的不断发展，卫星通信技术在速度、传输质量、连接数和覆盖范围方面均有了显著提高。
无论是在海上、山间、森林、沙漠或其他偏远地区，卫星通信技术都能为人们提供可靠的信号和服务。
二、卫星通信技术的应用领域1. 通信卫星通信技术最显而易见的应用是提供全球范围内的通信服务。
这项技术可以让人们通过电话、电子邮件、短信、视频聊天和数据传输等方式来进行远程通信。
卫星通信技术可以在平原、山谷和海洋等地方提供信号，以及在灾难和紧急情况下提供重要的信息传输。
卫星通信技术还可以为航空和航海等行业提供高度可靠的通信服务。
它可以监测天气和航空器的飞行情况，并保持空中交通的高效和安全。
同时，它还可以为海洋监测、搜救和渔业管理等行业提供服务。
2. 互联网服务卫星通信技术是为数不多的可以为偏远地区或没有可靠互联网基础设施的地区提供高速互联网服务的方式之一。
卫星互联网通信技术可以通过卫星与终端设备之间的连接以及地面基础设施的支持提供网络连接，从而达到信息传输的目的。
卫星通信技术的全球发展与应用
卫星通信技术的全球发展与应用卫星通信技术是一种通过人造卫星传输信息的技术，这个领域在过去几十年中取得了巨大的突破和发展。
它已经成为现代社会中不可或缺的一部分，为全球化社会的通信需求提供了重要的解决方案。
本文将探讨卫星通信技术的全球发展和应用。
一、卫星通信技术的发展历程卫星通信技术的发展可以追溯到20世纪50年代，当时苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星——斯普特尼克一号。
这个里程碑标志着人类进入了卫星时代。
随后，美国也成功发射了自己的卫星，并投入了大量资金和资源来研发和推广卫星通信技术。
卫星通信技术的全球发展取得了长足的进步。
随着技术的不断提升，卫星通信系统变得更加可靠和高效。
现如今，全球范围内有数百颗通信卫星在轨运行，涵盖了地球的每一个角落。
二、卫星通信技术的应用领域卫星通信技术在各个领域都有着广泛的应用。
首先，卫星通信技术在电视广播和电视直播方面发挥了重要作用。
通过卫星，电视信号可以全球传输，人们可以在世界各地收看到来自不同国家和地区的电视节目。
其次，卫星通信技术在航空和航天领域也有着重要的应用。
航空公司使用卫星通信技术来提供乘客舒适的飞行体验，包括无线网络和娱乐系统。
而在航天领域，卫星通信技术是实现宇航员与地面控制中心之间实时通信的关键。
另外，卫星通信技术还广泛应用于军事领域。
军事部队使用卫星通信来进行指挥和控制，实现战场上的快速反应和实时资源调配。
此外，卫星通信技术还可以用于危机管理和救援行动，帮助救援人员在紧急情况下进行有效的沟通和协调。
除了上述领域，卫星通信技术还在海洋、能源、交通等行业中得到广泛应用。
例如，船舶可以使用卫星通信技术进行远程监控和管理，能源公司可以通过卫星通信技术实现远程油井监测，交通局可以利用卫星通信技术提供准确的GPS导航。
三、卫星通信技术的挑战和未来发展尽管卫星通信技术发展迅速，但仍面临一些挑战。
首先，卫星通信设备的成本较高，尤其是对于发展中国家来说，这是一个重大障碍。
卫星通信技术的现状及未来发展方向
卫星通信技术的现状及未来发展方向一、引言卫星通信技术作为现代科技领域中最重要的分支之一，在国民经济和军事领域都具有重要的作用。
本文将从现状和未来发展两个方面对卫星通信技术进行探讨。
二、卫星通信技术的现状1.技术优势：卫星通信技术采用卫星作为中继器，可实现遥远地区之间的全球通信，具有覆盖范围广、通信质量高、抗干扰能力强等优点。
2.应用领域：卫星通信技术被广泛应用于海事、航空、油气勘探、地震监测、气象和军事等领域，能够帮助人们在远离陆地的地方进行高效沟通和数据传输。
3.发展趋势：卫星通信技术主要的发展趋势包括提高通信速率、降低成本、开发新的应用领域以及强化信息安全。
同时卫星通信的广泛应用对通信卫星的数量和发射次数提出了更高的要求，因此新一代的通信卫星也必须具备更加复杂的通信功能和更高的传输速率。
三、卫星通信技术的未来发展方向1.高通量卫星技术：高通量卫星技术应运而生，它采用了新型的通信卫星，多支持高效传输数据，最大传输速率可达500Gbps，可以满足高速宽带、视频、云计算等应用。
2.电磁波段的开发利用：电磁波段包括亚毫米和毫米波段，研究表明这两种频率的电磁波不容易被大气层吸收，传输速率更快，因此亚毫米波和毫米波的开发利用被视为卫星通信技术的未来发展方向。
3.多星联合技术：多星联合技术指多颗通信卫星协同工作，形成一个通信网络，大大提高了通信和数据传输的速度。
未来多星联合技术将更加智能化，可以自主优化通信路径，实现更高效的数据传输。
4.智能化技术：卫星通信技术的智能化是未来发展的重要方向之一。
智能化技术包括机器学习、物联网等，这些技术有助于卫星通信的节能环保、自主协调、高能效等特点的实现。
四、结论随着社会经济的发展，卫星通信技术已经成为现代通信的基石，对国家和人民的生产生活有着重要的作用。
在未来，卫星通信技术将继续发展，向更智能、更高速、更安全的方向迈进。
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无单一故障点
每节点双向高达10 Mb/s
共用带宽池,节省带宽 > 50 %
认证程序, 专用TDMA结构
运动
动中通Modem挑战 多普勒总体效应
多普勒效应是指当信号源和观察者彼此靠近或分离时，信号所发生的频率 变化
Observer
听起来频率变高
听起来频率变低
在动中通中，车载站是发射机和接收机。 发射和接收路径均有多普勒效应！
Ranger
移动终端方案
SPT 600m
天线口径：1.0 ~ 2.4米
马达驱动和自动对星
可拆换式馈源和射频，支持C、X、Ku和 Ka频段
Modem：SKYWAN
天线口径：0.6米 手动对星 X、Ku和Ka频段，固定式BUC(8/16瓦) Modem：SKYWAN
动中通系统 成功的5个要点
▪ IP路由，支持动态路由 (OSPF) ▪ 内置TCP加速 ▪ 帧中继交换，支持传统协议 ▪ 健壮、可靠 ▪ 内置异地备份
▪ ….
地方 站点
地方站点
中心 总部
灵活性 多样性 扩展性 可用性
性能 效率 安全性
SKYWAN – 优势
支持任意网络拓扑：
网状、部分网状、星状、多星状
支持所有业务应用：
IP应用和传统协议
▫ 加速支持高达10米/s2
(主要为线性移动) Ku频段(15GHz)时支持高达约2500公里/小时， ~22°仰角(60° 方位角) Ku频段(15GHz)时支持高达约2300公里/小时， ~0°仰角
动中通实测
动中通测试结果
▪ FTP文件传输测试
▫ 下载视频文件
▪ Iperf connectivity test
SKYWAN – 灵活的 VSAT平台
▪ 高端应用的先进平台 ▪ 最佳的Modem性能和安全性
▪ 纯MF-TDMA
▪ 极其多样和灵活 ▪ 网状、混合状和星状网络
▪ 高TDMA性能
▫ 每IDU发射容量高达10Mb/s
▪ MF-TDMA快速跳频 ▪ 瞬时的带宽按需分配 ▪ 话音、数据和视频的统一平台
▫ 静态或动态优质的QoS保证 ▫ VoIP业务强劲的包头压缩
▪ 真实的衰落记录，由光学摄像机巡游捕捉
测试搭建
卫星模拟器 Ku频段
3轴震动器，带GPS 室内模拟
优势：长久不变并可复制的条 件，便于比较结果。
实例 测量
多普勒漂移结果
▪ 人工操控频率漂移
▫ 利用飞机数据进行测量 ▫ 重要记录：
▫ 多普勒漂移测试
(最大9.81米/s2, DopplerShiftMax 38kHz)
– 需要从主站获取同步信息(长同步)
▪ (MF-)TDMA
▫ 出境和入境均为纯TDMA的网络
▫ 可用于星状网，以及混合状 (网状)网 ▫ 站点与TDMA载波同步
快速同步和再捕捉
/ SCPC … 单路单载波 / TDM…….时分复用– 连续流 / TDMA … 时分多址 – 多分组突发 / FDMA … 频分多址 / 扩频技术仅对单用户具有优势
▫ 偏馈反射面高集成度几何形状，高效率，高EIRP限制 ▫ 复杂阵列馈源，固定极化，中/低高度
▫ 固定波束阵列
▫ 可适应性几何形状， 方位控制良好，高EIRP，全覆盖 ▫ 结构复杂，固定极化 – 需控制
▫ 多板阵列
▫ 增益较好，高度低 ▫ 板间干扰，扫描受限，结构复杂，固定极化
陆地移动式天线占地面积
▪ 对于共享频谱的解决方案，所有使用一段特定频谱的用户的辐射电平需要 累加在一起
▫ 扩频在多用户情况下优势较小
Modem – 双向访问技术
▪ SCPC或DVB-S2
▫ 静态点到点modem
▫ 两端为“相同类型的”单元 ▪ TDM/TDMA
▫ TDM出境,TDMA回传链路
▫ 主要用于基于星状的系统 ▫ 中心站点为主站，远端为简单小站
在以下情况下，多普勒效应增强： 在极北纬或极南纬。 车载站沿卫星方向行驶(LoS) 刹车、加速、越野、转弯
卫星和动中通车载站 同理
跟踪记录
▪ 真实捕捉公路/高速公路记录 – 之后由运动仿真器模拟
▪ 真实捕捉越野记录 –之后由运动仿真器模拟
优势：长久不变并可复制的条件，便于比较结果。
衰落记录
静中通VSAT
▪ 静中通：
▫ 可轻松转移站点和快速部署 ▫ VSAT在通信时处于固定位置
▪ 移动站(如SNG)
▫ 自动对星：基于SKYWAN或DVB
参考信号 – 一键部署
▫ 发展趋势：口径更小、新SSPA、Ka频段 ▫ 主要问题：重量、尺寸、功放方案、车辆改装
▪ 便携式、背负式站
▫ Ranger终端 ▫ 单箱体方案
卫星运营商
天线
Modem
需求和使
▫ 设计简单，极化简单，重量轻，全半球覆盖 ▫ 高度很高，低EIRP限制(给定天线增益)
▫ 椭圆形反射面
▫ 重量轻，高EIRP限制(给定天线增益)，单偏馈简单 ▫ 固定馈源，带OMT旋转控制极化，高度中等，单偏馈有扫描限制
▫ 圆柱形反射面
移动通信 (静中通/动中通) 卫星通信的主要发展方向
议程
▪ 动中通(COTM)
▫ 静中通(COTP) ▫ 动中通 ▫ 动中通对卫星Modem的要求
▫ SKYWAN的特点和优势
▫ SKYWAN和动中通
▫ 可能性及实例 ▫ 测试结果实例 ▫ 动中通日常应用中的总体限制
▪ 总结
天线特性
陆地移动 卫星通信
系统集成
中断遮挡效应
运动 加速 转向
系统概念
卫星供应商 服务提供商
应用需要
SKYWAN VSAT Terminals 典型VSAT场景
▪ 不是只有一个重要部件 ▪ 正确组合才能带来成功
IDU
上变频器
发射放大器
天线
卫星
远端站
LAN
基带 用户数据
下变频器
接收放大器
L频段 中频调制
射频 C、Ku或Ka频段
▫ Stream with bandwidth of 100
kbps
▪ Iperf连通性测试
SKYWAN及天线系统实例
15 cm
115 cm
90 cm
114 x 29 cm
移动通信 - SKYWANmobile
降低高度就需增大占地面积 以保持性能
天线和EIRP
▪ 监管机构均对静地轨道上的传输辐射幅度施加限制，以防止干扰其它卫星 系统
▫ 所以，对于大多数站点，方位方向的模式是关键
▪ 幅度定义为“单位带宽上的EIRP”
▫ 典型带宽值为40kHz
▪ 幅度限制不同卫星运营商各不相同，且视卫星的当地“环境”而定
▫ EIRP包络限制电平 ▫ EIRP包络的起始角度