卫星星座分布概率解析算法及精度分析

TN927; 随着全球低轨星座规模不断增大,传统基于轨道外推的时域统计方法难以满足星座空间分布概率快速分析需求.针对高效率高精度星座分布概率解析问题,首次提出并详细推导了具有普适性的卫星星座概率分布解析表达式,引入了地面站可视空域小区内卫星期望值变量,系统验证了解析算法对于不同构型大型星座的适用性.通过与基于轨道外推的时域统计法结果对比,当可视空域小区半径等于 10°时,最大误差为 3.1%;当小区半径减小至 2°时,分析误差小于 0.1%.此外分析了地面站部署在不同纬度时对混合构型星座场景的计算精度,为全球范围内精确解析星座分布概率提供了理论基础及高效计算方法....

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Published in中国空间科学技术 Vol. 43; no. 5; pp. 56 - 64
Main Authors 刘慧梁, 孙茜, 楚尧, 彭菲, 江帆, 吕红剑, 蔡亚星, 王平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国家航天局 卫星通信系统创新中心,北京 100094%启元实验室,北京 100095 2023
中国空间技术研究院 通信与导航卫星总体部,北京 100094
Subjects
spatial position probability
星座系统
satellite communication
analytical method
卫星通信
hybrid configuration
解析法
constellation system
混合构型
空间位置概率
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ISSN1000-758X
DOI10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0068

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Summary:TN927; 随着全球低轨星座规模不断增大,传统基于轨道外推的时域统计方法难以满足星座空间分布概率快速分析需求.针对高效率高精度星座分布概率解析问题,首次提出并详细推导了具有普适性的卫星星座概率分布解析表达式,引入了地面站可视空域小区内卫星期望值变量,系统验证了解析算法对于不同构型大型星座的适用性.通过与基于轨道外推的时域统计法结果对比,当可视空域小区半径等于 10°时,最大误差为 3.1%;当小区半径减小至 2°时,分析误差小于 0.1%.此外分析了地面站部署在不同纬度时对混合构型星座场景的计算精度,为全球范围内精确解析星座分布概率提供了理论基础及高效计算方法.
ISSN:1000-758X
DOI:10.16708/j.cnki.1000-758X.2023.0068