TL1衛(wèi)星對中國北斗二代一期MEO衛(wèi)星的覆蓋性仿真＊

蔣 虎

（1.上海微小衛(wèi)星工程中心，上海200050；2.中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，上海200050）

0 引 言

中國北斗二代一期工程正在緊張有序開展，其中MEO衛(wèi)星已經(jīng)進(jìn)入組網(wǎng)階段；在MEO衛(wèi)星組網(wǎng)階段需要有多渠道的測控資源支持，其中通過“天鏈一號”衛(wèi)星（TL1）［1]來中繼 MEO衛(wèi)星數(shù)據(jù)是可供選擇的途徑之一。TL1衛(wèi)星成功在軌運(yùn)行，大大提高了我國空間數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性；北斗二號一期MEO衛(wèi)星可以借助TL1衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)及信息交換提高測控及信息傳輸效率。我們通過衛(wèi)星工具軟件包（STK）對TL1衛(wèi)星及4顆MEO衛(wèi)星的軌道進(jìn)行了仿真模擬［2]，給出了TL1衛(wèi)星對MEO衛(wèi)星的覆蓋情況仿真結(jié)果。可供MEO衛(wèi)星通過中繼衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸方案制定提供一定的參考。

1 TL1對4顆MEO衛(wèi)星覆蓋性仿真

2008年5月1日，TL1衛(wèi)星經(jīng)過4次變軌控制，成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空，如圖1所示。BD2一期工程將部署4顆MEO衛(wèi)星，這里就TL1中繼衛(wèi)星對這些衛(wèi)星的覆蓋特性進(jìn)行了仿真。仿真時(shí)衛(wèi)星主要軌道約束參數(shù)如下：

TL1衛(wèi)星軌道參數(shù)：軌位：東經(jīng)77°；軌道高度：35 786km；

4顆MEO衛(wèi)星軌道參數(shù)：均勻分布在一個(gè)軌道面內(nèi)，約20 000km高度，軌道傾角介于50～60°之間。

圖2～圖5示出了不同累積時(shí)間段TL1對MEO衛(wèi)星的覆蓋性仿真結(jié)果。從中可以發(fā)現(xiàn)：TL1衛(wèi)星對4顆MEO衛(wèi)星沒法實(shí)現(xiàn)全天區(qū)覆蓋。盲區(qū)出現(xiàn)在南、北美洲以西的東太平洋上空，經(jīng)度范圍－81°～－125°，緯度范圍－22°～22°。在制定相關(guān)的中繼方案時(shí)，需要避免：當(dāng)MEO飛經(jīng)上述區(qū)域時(shí)，開展TL1衛(wèi)星對MEO衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸或信息交換。

圖5 一個(gè)月內(nèi)TL1對4顆MEO衛(wèi)星的覆蓋圖

2 結(jié) 論

通過STK軟件包對TL1衛(wèi)星及4顆MEO衛(wèi)星的軌道進(jìn)行了仿真模擬，覆蓋情況仿真結(jié)果表明：TL1衛(wèi)星對4顆MEO衛(wèi)星的覆蓋存在一個(gè)橢圓形盲區(qū)，盲區(qū)分布范圍為：經(jīng)度范圍－81°～－125°，緯度范圍－22°～22°，即 MEO衛(wèi)星飛越該區(qū)域時(shí)，沒法與TL1衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或信息交換。制定中繼方案時(shí)應(yīng)該避開該區(qū)域進(jìn)行中繼操作。

［1]蔣 虎.“天鏈一號01星”對三類衛(wèi)星中繼性能仿真分析［J].全球定位系統(tǒng)，2008，33（6）：25－26.