在密码学领域,量子密钥分发 (QKD) 是量子信息理论的一种应用,近年来引起了广泛关注。它允许在两方或多方之间建立密钥,比传统密码学(基于离散对数和素数分解)更安全。在不久的将来,实现 QKD 网络(尤其是远距离网络)最有希望的方式是通过卫星星座。本文考虑了优化卫星轨道的问题,以便在固定时间内最大化地面站网络共享的最小密钥长度。考虑了不同的站网络,并强调了它们的地理分布对设计和性能指标的影响。考虑的网络包括:一个全球星座、一个欧洲区域星座,以及两个在两个不同纬度窄带中有站群的网络。然后考虑卫星间链路的影响,以及在某些情况下它们如何提高性能。最后分析了所考虑的星座的日常表现。2023 COSPAR。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
轨道设计:根据以下因素设计不同的轨道,例如(太阳同步轨道 - 重复地面轨迹轨道 - 临界倾斜轨道):高度、太阳高度角和滚动角,无推进系统或有推进系统。结果是:确定当地平均太阳时、覆盖面积、上升节点当地太阳时的变化、轨道衰减和脱轨卫星。
随着可机动飞行器和计划进入深空(即超越地球同步地球轨道(GEO))的飞行器越来越多,空间环境变得越来越拥挤,空间领域感知(SDA)和空间交通管理(STM)变得越来越具有挑战性。由于地球轨道卫星和地月轨道卫星之间的距离很大且观测几何有限,因此空间基地月领域感知任务的轨道设计是一个重要课题。必须为地月空间物体建立复杂的天体动力学模型,因为月球引力不能像在地球轨道飞行器动态模型中那样被忽略或视为地月物体跟踪动态模型的扰动。地月空间体系在天文学、行星际任务分级、月球探索和通信以及地球轨道插入等应用方面具有重要价值,因此越来越受到航天工业的关注 [1]。放置在地月共线拉格朗日点 L1 和 L2 的航天器可以避免地球和月球的重力井、表面环境问题以及人造和天然空间碎片。这些航天器需要较低的驻留推进剂(每秒厘米级),并且可以在 L1 和 L2 之间或地月空间和日地空间之间飞行 [2]。