摘要:2014 年至 2018 年期间,美国国家海洋和大气管理局系统架构和高级规划办公室 (OSAAP) 开展了美国国家海洋和大气管理局卫星观测系统架构 (NSOSA) 研究,以规划美国国家海洋和大气管理局运营环境卫星星座的长期未来。该卫星星座(可能包括代替美国政府卫星获得的太空能力)将从 2030 年左右开始,遵循当前的 GOES-R 和 JPSS 卫星计划。这是一个设计现代架构的机会,该架构没有关于仪器、平台、轨道等的先入为主的观念,而是由用户需求、新技术和利用新兴的空间商业模式驱动。在本文中,我们描述了研究的结构,回顾了主要结果,展示了观察优先级和估计成本如何推动下一代选择,并讨论了实施下一代美国民用环境遥感卫星的重要挑战。
空间技术——中国的遥感卫星 中国空间监视:遥感卫星星座。卫星在中国的反介入和反拒止战略中发挥着至关重要的作用,它可以对选定区域提供 24 小时监视能力。中国从 2006 年开始发射遥感系列卫星,这是一组可操作的 ISR 卫星,为中国提供了全球情报监视和侦察 (ISR) 能力。这些卫星位于 600 公里高空的低地球轨道 (LEO)。国家高级研究所 2018 年的一份报告表明,使用 CZ 2C 发射器从西昌发射场一次发射了三颗卫星。十二颗卫星占据的三个轨道平面也均匀分布在地球周围,相隔 120 度。这 12 颗卫星星座的结构表明,其目的是实现对北纬 35 度和南纬 35 度之间区域的近乎连续的 ELINT 监视。很可能很快会发射另外两个三联装,这样三个等距轨道平面将各有六颗卫星,间隔 60 度。这将创建一个由 18 颗卫星组成的运行星座。中国遥感卫星星座由 ELINT、SAR 和 EO 卫星组成,可提供大面积监视能力,尤其是在太平洋地区。该星座自 2010 年开始运行,为中国提供了 ISR 能力,可在远离海岸线的地方探测对手。该星座使用三种卫星:
伽利略太空段将在所谓的沃克(Walker)24/3/1星座中组成一个总共30个中等地球轨道(MEO)卫星的星座。伽利略卫星星座已被优化为以下名义星座规格:
抽象的卫星通信在技术进步和小型卫星星座的扩散的推动下,在新的太空时代已经是必不可少的。本调查报告旨在对这个时代的卫星通信现状进行全面分析,研究技术进步,新兴趋势和未来挑战。它探讨了卫星通信的历史背景,突出了卫星的微型化,高通量卫星的部署以及卫星网络与地面基础设施的集成。此外,它解决了该行业所面临的挑战,包括光谱拥塞,太空碎片管理,网络安全威胁和监管考虑因素。调查提供了对低地球轨道卫星星座优势的见解。它还讨论了偏远地区的卫星通信计划,突出了其广泛的覆盖范围,连接解决方案,灾难弹性和不同的应用程序。该报告结束了,以确认卫星通信的局限性,同时强调正在进行的技术进步,以应对挑战,并提高偏远地区共识服务的效率和可靠性。
摘要:自 1978 年 Seasat 首次使用太空雷达传感器以来,太空雷达传感器已经改变了地球观测。与光学仪器相比,雷达仪器受日光或天气条件的影响较小,适合持续监测全球生物圈。合成孔径雷达 (SAR) 平台设计的当前趋势与传统方法不同,因为携带 SAR 的微型卫星以多颗发射的形式形成 SAR 星座。本文从系统工程的角度介绍了太空 SAR 平台从大型卫星到小型卫星的过渡。从子系统组件、独立卫星和卫星星座的角度分析了其中的技术进步。商业卫星星座、地面站和发射服务的可用性共同实现了具有前所未有的细节的实时 SAR 观测,这将有助于揭示全球生物量及其由于人为因素而发生的变化。本文还讨论了小型卫星在全球生物圈监测中的可能作用以及后续研究领域。
如果政策制定者考虑这些政策选项之间的相互关系,他们可能更有能力针对这一复杂问题采取行动。例如,实施第四种选择(改善组织和领导力)可能会提高政策制定者实施第一和第二种选择(积累知识、开发技术和改善数据共享)的能力。同样,实施第一种选择可能有助于实施第三种选择(建立标准、法规和协议)。更普遍地说,缓解措施之间的权衡可能会出现,新卫星星座的持续增加可能会带来意想不到的变化,全球社会的大量不同利益可能会随着时间的推移而发生变化,所有这些都带来了持续的不确定性。为了解决这些复杂性和不确定性,完整的报告在一个框架中提出了政策选项,这可能有助于政策制定者战略性地选择选项,既能实现好处,又能减轻大型卫星星座的潜在影响。
• 中地球轨道上的 24 颗基线卫星星座 • 全球覆盖,全天候 24 小时 • 卫星通过 L 波段无线电频率广播精确的时间和轨道信息 • 两种类型的服务: – 标准(免收直接用户费用) – 精确(美国和盟军) • 三个部分: – 空间 – 地面控制 – 用户设备
2.1 GPS 的三个部分................................................................................................................4 2.2 GPS 卫星星座....................................................................................................................4 2.3 GPS 设备....................................................................................................................5 2.4 载波................................................................................................................................6 2.5 调制在各个载波上的信息.......................................................................................7 2.6 C/A 和 P 码....................................................................................................................8 2.7 单点定位....................................................................................................................11 2.8 相对定位....................................................................................................................12 2.9 静态和动态定位....................................................................................................13 2.10 实时和任务后处理.....................................................................................................14 2.11 仰角和遮蔽角.....................................................................................................15 2.12 方位角.....................................................................................................................
蜘蛛是一项可行性研究,涉及专门针对与国家和欧盟倡议兼容的国防用例的多个多功能负担得起的卫星星座的发展。项目的野心是提供高反应性,包括自主重新任务,较短的重新访问期和短端到端系统延迟。活动的结果将是初步的系统设计,包括性能和成本分析。