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网络中心战卫星通信 2009 年 3 月 - MilSat 杂志
对于商业行业来说，挑战始终是试图了解政府将需要什么，以便在决定投资卫星容量时考虑到这一点。美国政府 (USG) 和商业客户购买容量的方式有很大不同。挑战在于开发商业模式，使我们能够在购买习惯如此不同的环境中继续开发 USG 市场。这个问题之所以如此重要，是因为尽管政府高度依赖已部署的商业容量，但商业行业更关注其商业客户。这是因为商业客户消耗了全球轨道上近 95% 的商业容量。这造成了一种不对称的情况，即政府对商业行业的依赖程度高于商业行业对政府购买容量的依赖程度。
卫星通信：缩小与地球上最远地方的距离并增强 911
高级工程师系统设计，T-Mobile USA 摘要 卫星通信已成为连接偏远或服务不足地区与世界其他地区的重要工具，它解决了大多数地面网络遇到的限制。能够不受地理障碍干扰地提供覆盖和信号，这对于在没有或薄弱物理基础设施的地区消除数字鸿沟至关重要。它在管理紧急请求（例如 911 紧急热线）和改进现有的灾难响应技术方面发挥着核心作用。本文解释了卫星轨道的分类、卫星信号的传输或接收方式以及带宽控制和卫星干扰中的独特问题。它还关注卫星网络的社会和经济影响，并特别考虑了它们在医疗保健、教育和灾害管理中的应用。卫星通信的典型示例包括紧急情况下的精确定位和在灾难事件期间主要用于通信的人员移动。此外，本文还简要介绍了卫星通信的当代发展，从低地球轨道 (LEO) 星座到卫星地面系统和人工智能驱动的资源管理。本文进行了详细的描述和计算，并使用表格、流程图和图形来说明和比较卫星和地面网络在不同情况下的性能。最后，本文展示了卫星通信对于全球一体化、连接和灾难响应的关键本质，以指导其未来发展以及为在可预见的未来保持其增长而需要制定的政策和框架。关键词：卫星通信、911 紧急呼叫、远程连接、灾难管理、电信政策、数字鸿沟。1. 简介 1.1 背景事实上，卫星通信是当代连通性最重要的组成部分之一，它成功地解决了地面通信系统特有的物理和结构问题。与光纤电缆或蜂窝塔不同，卫星在太空中工作，不受难以到达的区域的影响。这些能力使卫星在缩小数字鸿沟方面无可替代，为卫星提供了
网络中心战卫星通信 2009 年 3 月 - MilSat 杂志
对于商业行业来说，挑战始终是试图了解政府将需要什么，以便在决定投资卫星容量时考虑到这一点。美国政府 (USG) 和商业客户购买容量的方式有很大不同。挑战在于开发商业模式，使我们能够在购买习惯如此不同的环境中继续开发 USG 市场。这个问题之所以如此重要，是因为尽管政府高度依赖已部署的商业容量，但商业行业更关注其商业客户。这是因为商业客户消耗了全球轨道上近 95% 的商业容量。这造成了一种不对称的情况，即政府对商业行业的依赖程度高于商业行业对政府购买容量的依赖程度。
网络中心战卫星通信 2009 年 3 月 - MilSat 杂志
对于商业行业来说，挑战始终是试图了解政府将需要什么，以便在决定投资卫星容量时考虑到这一点。美国政府 (USG) 和商业客户购买容量的方式有很大不同。挑战在于开发商业模式，使我们能够在购买习惯如此不同的环境中继续开发 USG 市场。这个问题之所以如此重要，是因为尽管政府高度依赖已部署的商业容量，但商业行业更关注其商业客户。这是因为商业客户消耗了全球轨道上近 95% 的商业容量。这造成了一种不对称的情况，即政府对商业行业的依赖程度高于商业行业对政府购买容量的依赖程度。
死亡一千个婴儿床：使用低地球轨道星座破坏卫星通信
多年来，地面分布式拒绝服务（DDOS）攻击主要使用了由数千台折衷计算机组成的“僵尸网络”来破坏整个Internet的服务[7]。对空间的攻击似乎是不成比例的，但是计划了数千个卫星星座。因此，值得检查这些星座是否可能代表相同的威胁。他们将以略有不同的原则运作，依靠以下事实：有一个足够密集的星座，总会有一颗卫星靠近受害者卫星和地面之间的界线，而干扰最强。但是，存在相同的攻击矢量：成千上万的近乎相同的系统通过直接（传输到卫星，瞄准远程管理接口）或间接（通过地面站攻击或内部威胁）的方式可能会从地球上几乎任何地方损害。
用于卫星通信系统的50GHz砷化镓电光调制器阵列的设计
本文介绍了用于空间数据链路应用的 GaAs 行波电光调制器阵列的设计注意事项。调制器设计的核心是低损耗折叠光学配置，可在设备的一端提供直接的直线射频 (RF) 接入，而所有光纤端口均位于另一端。此配置是多通道应用所需的密集单片调制器阵列的关键推动因素。它还可以实现更紧凑的封装、改进的光纤处理，并通过消除 RF 馈电装置中的方向变化来实现高调制带宽和低纹波。单个 Mach-Zehnder (MZ) 和单片双并行 (IQ) 调制器都已评估高达 70 GHz，带宽约为 50 GHz，低频开/关电压摆幅 (V π ) 为 4.6 V（电压长度乘积为 8.3 Vcm）。折叠式设备比传统的“直线式”调制器要紧凑得多，而适度的设备阵列（例如 × 4）可以容纳在与单个调制器尺寸相似的封装中。讨论了独立寻址 MZ 调制器单片阵列（每个都有自己的输入光纤）的设计考虑因素，并提出了实用配置。
情况说明书——卫星通信验收测试和未来卫星通信能力概念开发
里程碑：第 1 阶段：此次探索活动将定义和验证用于跨 DOTMLPFI SATCOM 能力开发的操作验收标准。此外，此次活动将使利益相关者就验收测试的优先级和未来 SATCOM 能力开发工作达成共识，因为它们与跨 DOTMLPF 要求有关。第 2 阶段：此次探索活动将以第 1 阶段活动为基础，定义和验证跨 DOTMLPFI SATCOM 能力开发中的操作验收标准，以包括抗干扰能力。此次活动将使利益相关者就验收测试的优先级和未来 SATCOM 能力开发工作达成共识，因为它们与跨 DOTMLPF 要求有关。第 3 阶段：此次活动将以之前的活动为基础，并从计算机辅助演习/指挥所演习 (CAX/CPX) 中北约 NCS 用例的操作角度检查要求。此次活动将利用参与者社区开始探索与 SATCOM 操作要求有关的解决方案，以支持未来 SATCOM 能力概念的开发。总部：北约盟军转型司令部、作战实验处
利用链路：通过更高海拔链路改善卫星通信
大多数小型卫星操作（包括立方体卫星社区中的操作）都会最大化与地面站的单次通信持续时间，但这样做并不能最大化传输的总数据量。在本文中，我们研究了通过等待以非直观的高仰角开始传输来最大化数据下载的方法。此仰角缩短了倾斜距离，并允许以更高的固定数据速率关闭链路。虽然传输时间较短，但下载的总数据量较大。我们针对各种通道配置检查了这种方法，并将其与世界各地已知地面站的通道分布进行了比较。本研究的结果（分析和数值）与最大化给定卫星轨道传输数据量的策略建议一起呈现。这些方法依赖于在轨时改变无线电数据速率的能力，这通过使用灵活速率无线电来实现。我们通过检查一年内单个地面站的传输数据量来扩展这项研究。结果表明，可以找到最佳固定数据速率，从而使全年下载的数据量最大化。最后，为小型卫星社区提供了无线电开发建议。
适用于卫星通信应用的双波段、正交极化 LP 至 CP 转换器
摘要 — 提出了一种双波段、正交极化线性到圆极化 (LP-to-CP) 转换器的系统设计。这类极化转换器可以在两个独立的非相邻频带中将线性极化波转换为右旋和左旋圆极化 (RHCP 和 LHCP) 波。报道的极化器由三个级联的双各向同性薄片导纳组成，由两个各向同性介电板隔开。通过阻抗边界条件研究电磁问题。设计中采用了周期性加载传输线的传输矩阵分析。建立了一个分析模型，并推导出每个薄片导纳频率响应的闭式表达式。该方法避免了使用多参数优化程序。提出了一种用于 K/Ka 波段卫星通信应用的双波段、正交极化 LP-to-CP 转换器的示例。偏振器在 K/Ka 波段的发射和接收通道上分别执行 LP 到 LHCP 和 LP 到 RHCP 的转换。该设计通过原型进行了验证。在垂直入射下，偏振器在 18-22.2 GHz（∼ 21%）和 28.7-30.4 GHz（∼ 6%）波段上的轴比 (AR) 低于 3 dB。在相同的两个波段内，总透射率高于 -1 dB。扫描角度在 ± 45 ◦ 以内时性能稳定。对于 45 ◦ 的入射角，在 17-22 GHz（∼ 25.6%）和 28.6-30 GHz（∼ 4.7%）波段上的 AR 低于 3 dB，总透射率高于 -1.2 dB。
使用遗传算法在卫星通信中直接辐射阵列的多束光束形成
载卫星通信的最新进展提高了动态修改直接辐射阵列（DRA）的辐射模式的能力。这不仅对于传统的通信卫星（例如地球轨道（GEO））至关重要，而且对于低轨道（例如低地球轨道（LEO））的卫星也至关重要。关键设计因素包括光束的数量，梁宽，有效的各向同性辐射功率（EIRP）和每个梁的侧叶水平（SLL）。然而，当试图同时满足上述设计因素的要求时，在多微型方案中出现了一个挑战，这些设计因素反映为不均匀的电源分配。这导致过度饱和，尤其是由于每个光束的激活时间（通常称为激活实例），在中心位置的天线元件中。应对这一挑战，本文提出了一种平衡每个必需光束天线元件激活实例的方法。我们的重点是在位于地球表面500公里的立方体上以19 GHz运行的光束。我们引入了一种基于遗传算法（GA）的算法，以通过调节每个天线元件的重量矩阵的振幅分量来优化光束成型系数。该算法的关键约束是对每个元素激活实例的限制，避免了射频（RF）链中的过度饱和。此外，该算法可满足梁的要求，例如梁宽，SLL，指向方向和总功率。使用先前的关键设计因素，该算法将优化所需的基因，以解决所需的光束特性和约束。我们使用8×8 DRA贴片天线在三个方案中测试了该算法的有效性，该天线具有圆形极化，并在三角形晶格中排列。结果表明，我们的算法不仅符合所需的光束模式规格，而且还确保了整个天线阵列的均匀活化分布。