编队小卫星星间通信系统的发展和趋势 被引量：12

1

作者 吴国强 孙兆伟 +1 位作者 赵丹 张伟清 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1699-1703,共5页

介绍了国内外LEO/MEO编队小卫星星间通信系统的发展和研究现状及其关键技术,分析了LEO/MEO小卫星编队飞行系统的优点,最后给出发展我国LEO/MEO编队小卫星星间通信系统的几点建议.

关键词 LEO/MEO 编队小卫星 星间通信 星间链路

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基于逆向调制反射器的星间激光通信系统设计 被引量：1

2

作者 贾艳梅 吕从民 +1 位作者 申鹏飞 路璐 《载人航天》 CSCD 北大核心 2021年第6期754-760,共7页

针对编队飞行小卫星间信息共享、快速响应、低SWaP值和实时数据交换等要求,提出了一种基于逆向调制反射器(MRR)的小卫星编队星间激光通信系统设计方案。建立了完善的MRR星间通信系统模型,研究了随机指向误差对MRR通信系统平均中断概率... 针对编队飞行小卫星间信息共享、快速响应、低SWaP值和实时数据交换等要求,提出了一种基于逆向调制反射器(MRR)的小卫星编队星间激光通信系统设计方案。建立了完善的MRR星间通信系统模型,研究了随机指向误差对MRR通信系统平均中断概率和平均误码率的影响,推导了平均中断概率和平均误码率与瞬时信噪比的函数关系,并完成了数值仿真。仿真结果表明:所设计的MRR星间通信系统在1 Gbps通信速率和200 km通信距离条件约束下,平均中断概率及平均误码率均可优于10^(-6)量级。 展开更多

关键词 编队卫星星间激光通信 调制反射器 星间激光组网 低SWaP值

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微小卫星激光通信系统发展现状与趋势 被引量：30

3

作者 高世杰 吴佳彬 +3 位作者 刘永凯 马爽 牛艳君 杨会生 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1171-1181,共11页

空间激光通信凭借其速率高、体积小、质量轻和功耗低的优势,成为卫星间高速通信不可或缺的有效手段,特别在微小卫星应用场合,更能体现激光通信的优势。文章详细介绍了微小卫星激光通信技术领域最新的研究进展。在此基础上,总结了需要突... 空间激光通信凭借其速率高、体积小、质量轻和功耗低的优势,成为卫星间高速通信不可或缺的有效手段,特别在微小卫星应用场合,更能体现激光通信的优势。文章详细介绍了微小卫星激光通信技术领域最新的研究进展。在此基础上,总结了需要突破的同轨终端轻小型化、异轨终端轻小型化、大气湍流影响抑制等关键技术,归纳了工程化应用、双工通信、单点对多点、国产化和批产能力5个方面的发展趋势。 展开更多

关键词 空间激光通信 自由空间光通信 微小卫星 天基互联网 星间通信

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星间激光通信兼测距新技术研究 被引量：9

4

作者 杨红宇 邓科 +2 位作者 幺周石 陈彦 胡渝 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第11期50-52,共3页

提出了一种用于小卫星编队飞行控制的星载激光通信兼测距机方案。该方案利用反馈式脉冲激光测距法,有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测距精度和缩短测量时间之间的矛盾。对该方案的原理进行了详细描述,给出了测距的误差分析,... 提出了一种用于小卫星编队飞行控制的星载激光通信兼测距机方案。该方案利用反馈式脉冲激光测距法,有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测距精度和缩短测量时间之间的矛盾。对该方案的原理进行了详细描述,给出了测距的误差分析,并提出了进一步提高测距精度的改进方法。 展开更多

关键词 小卫星编队飞行 激光通信 激光测距

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多层卫星网络激光星间链路空间特性仿真 被引量：3

5

作者 余侃民 李勇军 +2 位作者 吴继礼 洪华 易鹏 《电讯技术》 北大核心 2010年第10期87-92,共6页

多层卫星网络结构由于其鲁棒性强,可实现无缝覆盖等特点而成为研究热点。针对高轨/中轨/低轨(GEO/MEO/LEO)多层卫星网络结构,研究了各个节点间的激光链路,推导出了不同轨道间两个卫星位置关系的坐标转换公式。对同层间激光链路(OISL)、... 多层卫星网络结构由于其鲁棒性强,可实现无缝覆盖等特点而成为研究热点。针对高轨/中轨/低轨(GEO/MEO/LEO)多层卫星网络结构,研究了各个节点间的激光链路,推导出了不同轨道间两个卫星位置关系的坐标转换公式。对同层间激光链路(OISL)、异层间激光链路(OIOL)俯仰角、方位角以及距离参数和GEO对LEO覆盖特性进行了仿真。结果表明,卫星光学终端俯仰指瞄范围完全可以满足目标星的移动要求,但水平指瞄范围和扫描速度是影响星间激光链路性能的主要因素。 展开更多

关键词 卫星通信 多层卫星网络 激光星间链路 空间特性 捕获、瞄准和追踪

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空间卫星光通信链路关键技术与方案的研究 被引量：7

6

作者 荣健 胡渝 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期220-222,共3页

光通信是解决低轨卫星与定点卫星间高码率通信瓶颈的最佳途径,其中高频调制速率、大功率光源技术是关键和难点.提出1550nm波段和800nm波段2种解决方案,并对两者进行了对比.在现有条件下,1550nm波段方案是低轨卫星与GEO卫星间高码率通信... 光通信是解决低轨卫星与定点卫星间高码率通信瓶颈的最佳途径,其中高频调制速率、大功率光源技术是关键和难点.提出1550nm波段和800nm波段2种解决方案,并对两者进行了对比.在现有条件下,1550nm波段方案是低轨卫星与GEO卫星间高码率通信链路的优选方案. 展开更多

关键词 光通信 空间卫星光通信链路 星间通信 星地通信 光纤通信 激光通信 掺饵光纤放大器

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星载空间激光通信系统设计与实现 被引量：12

7

作者 谢小平 高铎瑞 +2 位作者 汪伟 韩俊锋 贺应红 《无线电通信技术》 2020年第5期577-584,共8页

空间激光通信系统具有传输速率高、体积小、质量轻、功耗低等特点,非常适用于卫星高速数据传输,可有效解决传统卫星微波通信速率瓶颈问题。近年来国内外研究机构对空间激光通信技术进行了大量的研发,并部署了一系列在轨验证计划。基于... 空间激光通信系统具有传输速率高、体积小、质量轻、功耗低等特点,非常适用于卫星高速数据传输,可有效解决传统卫星微波通信速率瓶颈问题。近年来国内外研究机构对空间激光通信技术进行了大量的研发,并部署了一系列在轨验证计划。基于西安光机所自主研发的DPSK卫星激光通信系统,从光通信机、PAT主机及电控箱两个方面进行了详细介绍,系统通信波长1550 nm波段、通信速率5 Gbit/s、口径100 mm、跟踪精度小于3.12μrad(3σ)、误码率优于3×10^-7@-44 dBm(不含纠错编码),并通过了力学、热学空间环境适应性试验,满足在轨运行要求。 展开更多

关键词 空间激光通信 相干通信 星间通信 空间信息网络 卫星通信

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航天编队飞行星座的星间通信 被引量：9

8

作者 熊群力 姜康林 《无线电通信技术》 2004年第1期1-5,8,共6页

航天编队飞行星座的星间通信是航天编队飞行星座系统的重要组成部分。主要介绍航天编队飞行系统及其星间通信的概念、特点、组成和关键技术,并提出了发展我国航天编队飞行星间通信的建议。

关键词 航天编队飞行星座 星间通信 小卫星 网络星座 通信链路

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欧洲卫星间光通信发展现状 被引量：1

9

作者 刘华 胡渝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期552-556,共5页

介绍了欧洲航天署（ＥＳＡ）在卫星间激光通信领域的历史、现状和未来，并给出了近年来ＥＳＡ最大的投资项目———ＳＩＬＥＸ系统的具体规划、实施和研究进程。最后，还简述了ＥＳＡ近年来的一些有关卫星间激光通信的关键元器件和系统... 介绍了欧洲航天署（ＥＳＡ）在卫星间激光通信领域的历史、现状和未来，并给出了近年来ＥＳＡ最大的投资项目———ＳＩＬＥＸ系统的具体规划、实施和研究进程。最后，还简述了ＥＳＡ近年来的一些有关卫星间激光通信的关键元器件和系统技术的研制和发展计划。 展开更多

关键词 卫星间光通信 激光器 激光通信

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微型卫星应用的宽带激光星间链路——项目综述

10

作者 M.Guelman A.Livne +3 位作者 H.Michalik M.Orenstein D.Zehavi 潘科炎 《控制工程（北京）》 2003年第1期39-45,10,共8页

宽带激光星间链路(BLISL)是以色列和德国协作的应用研究项目。其目标是为近地轨道(LEO)/中高度地球轨道(MEO)星座的微卫星或小卫星应用研制一个质量轻、体积小、有效功率大、成本效益好的宽带光学星间通信终端,并在空间联合实验中验证BL... 宽带激光星间链路(BLISL)是以色列和德国协作的应用研究项目。其目标是为近地轨道(LEO)/中高度地球轨道(MEO)星座的微卫星或小卫星应用研制一个质量轻、体积小、有效功率大、成本效益好的宽带光学星间通信终端,并在空间联合实验中验证BLISL的性能。BLISL的设计要求是:通信距离8000km,质量15kg,体积40cm×25cm×25cm,直流功率25W,码速率1.0Gb/s,误码率(BER)10^(-9)。该项目的开发准则是重点研制一台适合于未来空间应用和计划中的空间验证试验且用户能买得起的BLISL基本样机,此外还要使BLISL结构配置模块化并具有可缩放性,且可推广应用于未来广泛的空间应用领域。BLISL的光电收发机和跟踪系统采用完全相同的核心光学系统,且采用同样的激光器作为光学发射机以及捕获和跟踪信标。系统尽可能采用市场上能采购到的商用部件(COTS)。两轴框架平台上装有望远镜、光学部件、太阳罩、跟踪自身和邻近激光束方向的激光跟踪器、恒星跟踪器、发射机、接收机以及它们的光学接口、精确控制反射镜(FSM)和点前进反射镜(pointahead-mirror,PAM)。非框架单元支持平台和计算机之间的接口,接收平台敏感器产生的数据,并提供执行指向、捕获、跟踪(PAT)功能的指令与设备。 展开更多

关键词 宽带激光星间链路 微型卫星 通信卫星 通信链路

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联合串行式和钟摆式卫星编队精确建立下一代HIP-3S地球重力场模型 被引量：4

11

作者 郑伟 许厚泽 +1 位作者 李钊伟 吴凡 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3051-3061,共11页

第一,基于扰动星间距离观测量对地球重力场反演精度的敏感性优于星间距离观测值的特性,本文构建了新型扰动星间距离法(DIRM).第二,有效检验了下一代HIP-3S编队的轨道稳定性,结果表明:HIP-3S编队较稳定,有利于提高地球重力场反演精度.第... 第一,基于扰动星间距离观测量对地球重力场反演精度的敏感性优于星间距离观测值的特性,本文构建了新型扰动星间距离法(DIRM).第二,有效检验了下一代HIP-3S编队的轨道稳定性,结果表明:HIP-3S编队较稳定,有利于提高地球重力场反演精度.第三,基于扰动星间距离法,分别利用当前GRACE-2S串行式双星编队和下一代HIP-3S复合式三星编队精确反演了120阶地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为2.271×10^(-1)m和1.923×10^(-3)m,结果表明:HIP-3S复合式三星编队有利于建立下一代高精度和高空间分辨率的地球重力场模型. 展开更多

关键词 扰动星间距离法 Hybrid-Inline-Pendulum-3S编队 轨道稳定性 南北条带误差 卫星重力反演

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卫星光通信研究进展及趋势 被引量：7

12

作者 马晶 谭立英 +1 位作者 王骐 黄波 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期127-136,共10页

全面介绍了卫星光通信的研究状况、发展过程以及发展趋势．分析比较了典型卫星光通信终端的参数，并对本世纪对卫星光通信的商业需求情况作了分析，最后讨论将来的需求背景。

关键词 卫星光通信 激光星间链路

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GEO与LEO间激光通信轨道特性仿真 被引量：4

13

作者 徐春凤 韩成 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期101-107,共7页

为了优化GEO与LEO间激光通信系统的性能,建立了卫星通信轨道特性仿真模型。通过对一年内卫星数据的分析可知,卫星通信终端间的多普勒频移变化范围约为±5×109 Hz,可以使用多普勒频移补偿方法减少GEO与LEO之间的多普勒频移影响... 为了优化GEO与LEO间激光通信系统的性能,建立了卫星通信轨道特性仿真模型。通过对一年内卫星数据的分析可知,卫星通信终端间的多普勒频移变化范围约为±5×109 Hz,可以使用多普勒频移补偿方法减少GEO与LEO之间的多普勒频移影响。对于相干通信,终端必须进行频移补偿;提前量角的范围大于激光束散角,因此终端需要进行提前量补偿,激光通信系统可根据提前量角对视轴进行提前修正,以减少相对速度对激光通信的影响;太阳干扰和地球遮挡的时间较长,应该进行卫星组网以改善可通率,在通信过程中应根据通信终端时间,优化两个通信终端的工作流程;GEO和LEO终端的视轴变化情况不同,因此应该为卫星设计不同结构。 展开更多

关键词 卫星间激光通信 多普勒频移 提前量 可通率

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欧洲SILEX计划及后续空间激光通信技术发展 被引量：8

14

作者 郭永富 王虎妹 《航天器工程》 2013年第2期88-93,共6页

介绍了欧洲半导体激光星间链路实验(SILEX)计划及其后续空间激光通信的概况,分析SILEX计划中瞄准、捕获与跟踪(PAT)系统的主要设备及其性能指标,研究其PAT策略,给出了星间、星地激光通信的试验结果;梳理出中国发展空间激光通信的关键技... 介绍了欧洲半导体激光星间链路实验(SILEX)计划及其后续空间激光通信的概况,分析SILEX计划中瞄准、捕获与跟踪(PAT)系统的主要设备及其性能指标,研究其PAT策略,给出了星间、星地激光通信的试验结果;梳理出中国发展空间激光通信的关键技术,提出了中国对地观测卫星数据传输的初步方案设想。 展开更多

关键词 欧洲航天局 半导体激光星间链路实验 激光通信 瞄准 捕获与跟踪

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各种激光星间链路特点分析 被引量：3

15

作者 谭立英 马晶 +1 位作者 金恩培 黄波 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1999年第3期192-195,共4页

通过对不同激光星间链路特点的分析，找出应用于不同链路的空间光通信系统研制中所面临的主要问题，这有利于今后空间光通信研究的进展。

关键词 激光星间链路 空间光通信 链路分析

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激光星间链路发展综述:现状、趋势、展望 被引量：19

16

作者 李锐 林宝军 +6 位作者 刘迎春 沈苑 董明佶 赵帅 孔陈杰 刘恩权 林夏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期125-139,共15页

由于激光通信在空间传输中波长短且方向性强,已成为下一代卫星通信与导航的重要手段。激光星间链路的高速率、高带宽、高安全性等特点,可以提供高质量卫星空间通信,同时其还可以提高星间测距的精度,因此,构建激光星间链路成为下一代卫... 由于激光通信在空间传输中波长短且方向性强,已成为下一代卫星通信与导航的重要手段。激光星间链路的高速率、高带宽、高安全性等特点,可以提供高质量卫星空间通信,同时其还可以提高星间测距的精度,因此,构建激光星间链路成为下一代卫星网络的研究重点之一。文中首先从技术层面介绍激光星间链路的基本组成,主要介绍了卫星激光建链模式、卫星激光信号调制模式及卫星激光载波波长三个重要技术点。从技术到现象,根据不同轨道高度和不同的任务需求,按照发射时间顺序综合调研并总结了近年来国内外典型中高轨和低轨卫星激光通信成果的发展现状与未来计划。通过调研,进一步从宏观角度分析出卫星激光通信发展标准化、兼容化、网络化和商业化四个趋势,并从微观角度总结了卫星激光终端弹性化和模块化的发展方向。最后,除了作为通讯手段,展望了星间激光链路用于卫星激光测距的良好前景。通过对激光星间链路的现状、趋势和展望的综合分析,旨在为未来激光星间链路的设计与优化提供一定的借鉴和参考,并为我国未来星间激光通信和测距技术的发展及研究提供方向参考。 展开更多

关键词 通信与信息系统 激光星间链路 卫星激光通信 激光通信终端 卫星测距

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用于星间通信的高灵敏度快捕算法 被引量：4

17

作者 郭晓旭 徐兆斌 +2 位作者 成恒飞 杨嘉 金仲和 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期43-50,共8页

为实现微小卫星快速协同工作,满足星间通信链路对扩频信号捕获算法提出的高灵敏度与快速捕获的要求,对常用捕获算法的原理进行分析,针对传统信号捕获方法存在的捕获灵敏度低、捕获时间长、信噪比要求高等缺陷,提出一种适用于星间链路的... 为实现微小卫星快速协同工作,满足星间通信链路对扩频信号捕获算法提出的高灵敏度与快速捕获的要求,对常用捕获算法的原理进行分析,针对传统信号捕获方法存在的捕获灵敏度低、捕获时间长、信噪比要求高等缺陷,提出一种适用于星间链路的FFT快速捕获算法,该算法在传统FFT码相位捕获法的基础上通过多路并行架构、特殊同步序列、降速率抽取、非相干累加等优化策略对传统算法的捕获灵敏度及捕获速度进行改善。基于对改进算法的可行性进行检验,首先通过理论公式推导了算法的极限灵敏度、抗干扰能力与理论捕获时间,其次,在MATLAB软件中设置典型任务环境对算法的各项性能进行仿真,最终通过搭建硬件测试平台对算法进行性能实测。仿真及硬件测试表明:该算法相对于传统捕获算法性能有明显提升,改进算法的极限捕获灵敏度可达-130 dBm,捕获时间小于100 ms,符合卫星通信环境设计需求,并已在自主研制的天平二号卫星的星间通信机中验证了其可行性;改进算法还可通过调节算法的并行路数、非相干累加次数等算法要素兼容不同应用环境需要。 展开更多

关键词 卫星编队组网 星间通信 扩频通信 伪码捕获 高灵敏度

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基于残余星间速度法精确和快速反演下一代GRACE Follow-On地球重力场 被引量：6

18

作者 郑伟 许厚泽 +2 位作者 钟敏 刘成恕 员美娟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期31-41,共11页

基于新型残余星间速度法(RIRM)反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场.第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度(测量精度10-7 m·s-1)引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程.... 基于新型残余星间速度法(RIRM)反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场.第一,由于GPS定轨精度相对较低,通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度(测量精度10-7 m·s-1)引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程.第二,基于2点、4点、6点和8点RIRM公式对比论证了最优的插值点数.如果相关系数和采样间隔一定,随着插值点数的增加,卫星观测值的信号量被有效加强,而卫星观测值的误差量也同时增加.因此,6点RIRM公式是提高下一代地球重力场精度的较优选择.第三,相关系数对地球重力场精度的影响在不同频段表现为不同特性.随着相关系数的逐渐增大,地球长波重力场精度逐渐降低,而地球中长波重力场精度逐渐升高.第四,基于6点RIRM公式,通过30天观测数据和采样间隔5s,分别利用星间速度和残余星间速度观测值,在120阶次处反演下一代GRACE Follow-On累计大地水准面精度为1.638×10-3 m和1.396×10-3 m.研究结果表明:(1)残余星间速度观测量较星间速度对地球重力场反演精度更敏感;(2)GRACE FollowOn地球重力场精度较GRACE至少高10倍. 展开更多

关键词 GRACE Follow-On卫星 残余星间速度法 激光干涉测距仪 下一代卫星重力反演 累计大地水准面精度

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光学空间通信进展 被引量：1

19

作者 马晶 谭立英 杨学栋 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1997年第3期222-226,共5页

回顾了光学空间通信的发展，介绍了美国、日本及欧空局光学空间通信的研究现状和光学空间通信系统，并对我国光学空间通信系统的发展提出了建议。

关键词 光学空间通信 激光星间链路 通信系统

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随机业务下卫星光网络链路容量优化设计

20

作者 刘兰 李勇军 +1 位作者 吴继礼 赵尚弘 《电讯技术》 北大核心 2009年第12期15-19,共5页

在随机业务条件下,用离线分析法对单层和双层卫星光网络星间激光链路容量进行了优化。引入3种不同特征的网络业务,定量分析了业务分布对系统容量设计的影响。仿真结果表明,优化链路容量在高斯业务条件下变化最缓慢,其次为指数分布和均... 在随机业务条件下,用离线分析法对单层和双层卫星光网络星间激光链路容量进行了优化。引入3种不同特征的网络业务,定量分析了业务分布对系统容量设计的影响。仿真结果表明,优化链路容量在高斯业务条件下变化最缓慢,其次为指数分布和均匀分布业务。研究结果可为卫星光网络链路容量规划提供有益的参考。 展开更多

关键词 卫星光网络 激光星间链路 随机业务 链路优化

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