衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)分解PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1 衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)分解衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)分解 2 第1頁/共59頁 3 起源起源 1945Arthur C. Clarke的科學(xué)幻想論文：地球外的中繼的科學(xué)幻想論文：地球外的中繼 1957Sputnik：第一顆人造衛(wèi)星，前蘇聯(lián)：第一顆人造衛(wèi)星，前蘇聯(lián) 1960Echo: 第一顆反射式衛(wèi)星第一顆反射式衛(wèi)星 1964SYNCOM III：第一顆：第一顆GEO衛(wèi)星衛(wèi)星 1965INTELSAT I：第一顆商用：第一顆商用GEO衛(wèi)星衛(wèi)星 (Early Bird I) 第一代：模擬技術(shù)第一代：模擬技術(shù) 1976第一代移動通信衛(wèi)星：第一代移動通信衛(wèi)星： MARISAT的的3顆顆GEO衛(wèi)星提供海事通信衛(wèi)星提供

2、海事通信 服務(wù)，艦載站的發(fā)射功率為服務(wù)，艦載站的發(fā)射功率為40W，天線為，天線為1.2米米 1982Inmarsat-A：第一個海事移動衛(wèi)星電話系統(tǒng)：第一個海事移動衛(wèi)星電話系統(tǒng) 第2頁/共59頁 4 第二代：數(shù)字傳輸技術(shù)第二代：數(shù)字傳輸技術(shù) 1988Inmarsat-C：第一個陸地移動衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：第一個陸地移動衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 1993Inmarsat-M and mobilesat (Australia)：第一代數(shù)字陸地移動衛(wèi)星：第一代數(shù)字陸地移動衛(wèi)星 電話系統(tǒng)電話系統(tǒng) 1996Inmarsat-3：支持膝上型終端的移動衛(wèi)星電話系統(tǒng)：支持膝上型終端的移動衛(wèi)星電話系統(tǒng) 第三代：手持系統(tǒng)第

3、三代：手持系統(tǒng) 1998Iridium：第一個支持手持終端的全球性低軌移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)：第一個支持手持終端的全球性低軌移動衛(wèi)星通信系統(tǒng) 2003集成了衛(wèi)星通信子系統(tǒng)的全球移動通信系統(tǒng)集成了衛(wèi)星通信子系統(tǒng)的全球移動通信系統(tǒng)(UMTS/IMT-2000) 寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)：寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)：Internet和多媒體通信和多媒體通信 2000ASTRA：支持高速：支持高速Internet接入接入 2001Spaceway, EuroSkyWay, SkyBridge, Teledesic等：支持固定、等：支持固定、 便攜或移動多媒體通信的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜或移動多媒體通信的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng) 第3頁/共59

4、頁 5 地面移動通信系統(tǒng)地面移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動通信系統(tǒng) 覆蓋范圍隨地面基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)覆蓋范圍隨地面基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè) 而持續(xù)增長而持續(xù)增長 易于快速實(shí)現(xiàn)大范圍的完全易于快速實(shí)現(xiàn)大范圍的完全 覆蓋覆蓋 多標(biāo)準(zhǔn)，難以全球通用多標(biāo)準(zhǔn)，難以全球通用 全球通用全球通用 蜂窩小區(qū)小，頻率利用率高蜂窩小區(qū)小，頻率利用率高頻率利用率低頻率利用率低 提供足夠的鏈路余量以補(bǔ)償信號提供足夠的鏈路余量以補(bǔ)償信號 衰落衰落 遮蔽效應(yīng)使得通信鏈路惡化遮蔽效應(yīng)使得通信鏈路惡化 適合于適合于人口密度高，業(yè)務(wù)量密集人口密度高，業(yè)務(wù)量密集 的的城市環(huán)境城市環(huán)境 適合于低人口密度、業(yè)務(wù)量適合于低人口密度、業(yè)務(wù)量 有限

5、的農(nóng)村環(huán)境有限的農(nóng)村環(huán)境 第4頁/共59頁 6 第5頁/共59頁 7 第6頁/共59頁 8 第7頁/共59頁 9 第8頁/共59頁 10 min cos arccos cos(/ ) Re arccoscos Re c S El h 第9頁/共59頁 11 第10頁/共59頁 12 1 2 2 / c c S 順行軌道面間的升交點(diǎn)經(jīng)度差 逆行軌道面間的升交點(diǎn)經(jīng)度差 相鄰軌道面相鄰衛(wèi)星間相位差 第11頁/共59頁 13 1 2 2 c c 12 (1) (1)(1) cos (1)(1)arccos cos(/ ) P PPc PP S cos arccos cos(/ ) c S 第12頁/共

6、59頁 14 PS()1()h (km), El=10 2366.7104.520958.6 2457.698.410127.1 2553.296.57562.4 3542.366.13888.5 3638.764.33136.5 3736.563.22738.6 4730.848.31917.2 4828.947.61694.4 4927.647.01550.6 5924.238.01214.6 51023.037.71116.3 51122.237.41044.3 61119.931.4868.0 第13頁/共59頁 15 (1)(1)cos cos (1)(1)arccoscos cos

7、(/ ) PPc PP S 第14頁/共59頁 16 PS()1() h (km), El=10 2364.1111.816549.5 2453.4103.17650.0 2548.198.75508.3 3539.968.43373.5 3635.866.02631.5 3733.364.52252.6 4728.949.61692.9 4826.848.51466.2 4926.347.81318.2 5922.638.81077.8 第15頁/共59頁 17 第16頁/共59頁 18 11 2 2 2 2 arcsin(sin/sin ) coscos arccos() sin i i

8、i 1 2 1 2 第17頁/共59頁 19 2 2 sinarccoscos/cos(/ ) (1) arcsin sin cos2 arccoscos/cos(/ )cos arccos sin S P i Si i 第18頁/共59頁 20 1 /arctan(cos( ) tan()Si 第19頁/共59頁 21 PS()1() () h (km), EL=10 2366.7682104.6850103.825221063.8928 2457.807998.919097.395110251.5175 2553.589296.392393.98777743.2257 3542.16486

9、5.788866.28033862.0274 3638.554063.998764.45113111.3736 3736.313162.886463.31702716.6567 4730.711848.110548.35511908.4574 4828.836147.362247.60051686.6606 4927.525246.839147.07291541.8649 5924.128037.910938.08161209.8590 51022.988537.531737.70001110.4056 51122.133937.247337.41391039.4163 61119.86383

10、1.282031.4151864.8926 1 第20頁/共59頁 22 第21頁/共59頁 23 第22頁/共59頁 24 第23頁/共59頁 25 2 f F T 第24頁/共59頁 26 軌道高度軌道高度 軌道傾角軌道傾角 第25頁/共59頁 27 軌道序號軌道序號衛(wèi)星序號衛(wèi)星序號升交點(diǎn)經(jīng)度升交點(diǎn)經(jīng)度()初始弧角初始弧角() 1 SAT1-100 SAT1-20120 SAT1-30240 2 SAT2-112040 SAT2-2120160 SAT2-3120280 3 SAT3-124080 SAT3-2240200 SAT3-3240320 第26頁/共59頁 28 TPFi ()

11、min ()h (km), El=10 55143.769.227143 66453.166.420334 77555.760.312255 88661.956.59374.2 99770.254.88374.2 105257.152.27089.7 1111453.847.65344.4 123150.747.95442.1 1313558.443.84257.1 147454.042.03824.3 153153.542.13847.1 第27頁/共59頁 29 第28頁/共59頁 30 第29頁/共59頁 31 第30頁/共59頁 32 2/0 1 (0 1)/ 2/(2/) j j j

12、j j PjN iimNS mmj PmSj NNP S 第31頁/共59頁 33 第32頁/共59頁 34 NPmi ()min ()h (km), El=10T (hour) 55143.6669.1526992.2816.90 66453.1366.4220371.7712.13 77556.6960.2612220.517.03 88661.8656.529388.626.49 99770.5454.818380.874.97 1010847.9351.536799.094.19 1111453.7947.625344.883.52 1231/4, 7/450.7347.905440.

13、553.56 1313558.4443.764247.843.04 14711/253.9841.963814.132.85 1531/5, 4/5, 7/5, 13/553.5142.133852.392.87 第33頁/共59頁 35 mod(,)FmS P 第34頁/共59頁 36 mod(,)mod(5,2)02 /5m S PFmmn 0(1)/029mNSn 第35頁/共59頁 37 衛(wèi)星編號j j m = 2/5m = 4/5m = 6/5m = 8/5 SAT100000 SAT218072144216288 SAT3014428872216 SAT41802167228814

14、4 SAT5028821614472 SAT61800000 SAT7072144216288 SAT818014428872216 SAT9021672288144 SAT1018028821614472 第36頁/共59頁 38 第37頁/共59頁 39 / eaS 第38頁/共59頁 40 第39頁/共59頁 41 / se TTM L / se L M / eaS / a L M 第40頁/共59頁 42 第41頁/共59頁 43 第42頁/共59頁 44 第43頁/共59頁 45 第44頁/共59頁 46 第45頁/共59頁 47 第46頁/共59頁 48 第47頁/共59頁 49

15、第48頁/共59頁 50 第49頁/共59頁 51 /2 AB EE 2 (Re) sin(/2) s Dh max 22 max Re 2arccos Re 2 (Re)(Re) P sP H h DhH 衛(wèi)星高度相同時(shí)衛(wèi)星高度相同時(shí) 第50頁/共59頁 52 max Re506378.137 2arccos2 arccos68.83 Re14146378.137 P H h arccos sin( 15 )sin(20 )cos( 15 )cos(20 )cos(500 )60.34 max 2 (14146378.137) sin(60.34 /2)7831.6() s Dkm /230.17 AB EE 第51頁/共59頁 53 Re arctan (cos( )/sin( ) Re A A B BA h E h EE 222 (Re)(Re)2 (Re) (Re) co