卫星频率及轨道资源管理探究
卫星频率及轨道资源管理探究
前言
卫星频率和轨道资源对一个国家的政治、经济和国防建设具有重要的战略意义，是世界各国必争的一种宝贵的战略资源。目前，各国对卫星发展日益重视，对卫星频率/轨道的需求也日益增长。
为合理获得和有效使用有限的卫星频率和轨道资源，最大程度地争取和维护我国的合法权益，无线电管理部门需了解国内外卫星业务发展动态，研究全球特别是亚太地区卫星频率和轨道的规划和需求趋势，掌握卫星频率/轨道申报和协调的规则、程序，分析卫星业务所用频段的划分及电波传播特点等。本文探讨了目前国内外卫星频率/轨道使用现状及发展趋势、卫星频率和轨道资源管理法规及分配机制、卫星业务涉及的频段等问题，并提出了加强卫星频率及轨道资源管理的对策意见，以期抛砖引玉。
1 卫星频率和轨道资源使用现状与发展趋势
1.1 各国纷争卫星频率/轨道资源
随着经济和军事发展，卫星频率与地球静止轨道资源日益成为各国抢占的对象。一些国家和组织出于自己利益的考虑，先占领轨道位置及频率而后发射卫星。然而许多卫星仅仅是作了书面登记，成为所谓的纸面卫星。
就目前国际电联（ITU）登记情况看，地球静止轨道上C频段通信卫星已近饱和，Ku频段通信卫星也很拥挤。近年来，包括日本、印度、韩国、马来西亚在内的亚太地区的一些国家，纷纷自行或联合制造通信卫星，抢占轨道资源。各国卫星之间出现“撞车”和需要协调的情况时有发生。抢占卫星频率/轨道资源，争夺太空优势，已成为当今世界卫星发展领域的热点之一。
据资料报道，目前全球在太空的卫星约有800颗，其中美国在轨卫星400多颗，其它国家300多颗。美国用于情报侦察、预警探测、指挥调度、导航等目的的军用卫星有90多颗，仅军用侦察卫星就有40多颗；俄罗斯拥有近百颗卫星，但其中有40％以上已超过服役年限，因而俄国计划对现有的军用和民用卫星进行技术改造，同时研制和发射新的军用卫星;欧洲国家共有卫星约70颗;日本自1970年至2000年底，共发射通信、侦察等卫星约70颗，目前约有28颗在轨;印度自1975年起，共发射地球观测、地球同步通信、太阳物理试验、广播电视、遥感卫星及军用侦察等系列卫星近20颗;在我国上空东经50度至东经180度范围内，有90多颗卫星，其中使用C频段的有61颗，使用Ku频段的有72颗。
1.2 我国卫星频率/轨道资源情况
随着卫星系统的不断发展，我国的卫星业务和应用也日益广泛。目前我国已拥有通信、导航定位、气象、海洋和科学实验等领域的系列卫星。自1970年发射第一颗人造地球卫星“东方红1号”以来，我国相继发射了东方红2号和3号、中卫1号、中星6号、鑫诺1号、亚洲4号、亚太6号等卫星。我国在轨静止轨道（GSO）卫星数量达到18颗，非静止轨道（NGSO）卫星达到11颗，今后五年还计划发射各类卫星30～50颗。
据统计，我国目前在国际电联（ITU）中登记有效的卫星网络资料有200多组（同一轨位以相同名称申报的为一组），涉及62个地球静止轨道位置和多种非静止轨道，并涉及ITU划分给卫星应用的所有频段。
1.3 卫星频率/轨道发展趋势
未来卫星业务发展和频率/轨道需求大体有以下趋势:
* 卫星固定业务将向高频段、大容量、数字化、宽带化、IP化方向发展;
* 卫星广播业务将具有广阔的市场前景，并向多媒体业务发展;
* 卫星移动业务将进一步开发新频段，并研究频谱有效利用技术;
* 卫星定位业务和卫星导航业务将从区域性系统向全球性系统发展;
* 卫星气象、卫星地球探测等空间业务的频段将向更多、更高、更大带宽方向发展;
* 卫星间数据传输的需求将增长，卫星遥测/遥控频段也将进一步扩展。
2 卫星频率和轨道资源管理法规及分配机制
2.1 卫星资源和轨道资源管理法规
卫星资源管理法规是协调、分配和使用卫星资源的基本依据和准则，包括国际法规和国家法规两大部分。遵循这些法规，是合理有序管理卫星资源的必要前提。
其中，卫星频率和轨道分配应遵守的国际法规，主要包括联合国《外层空间宣言》、《外层空间条约》、《国际电信联盟组织法》、《国际电信联盟公约》及ITU 《无线电规则》、《程序规则》、《建议书》等。根据国际法规，各国拥有和平探索和利用外空活动的权利;无线电频率和卫星轨道是有限的自然资源，必须平等、
合理、经济、有效地使用;应采用有效的干扰控制机制以充分利用频率和轨道资源。
我国的卫星资源管理法规有《中华人民共和国无线电管理条例》、《中华人民共和国无线电频率划分规定》、《卫星网络空间电台管理规定》、《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》等。自从我国加入空间开发的国际公约以来，随着我国卫星业务发展的不断深入，国内法规对加强卫星频率和轨道资源科学规划和合理利用，维护我国卫星频率和轨道资源的合法权益，发挥着越来越重要的作用。其中《中华人民共和国无线电频率划分规定》参照并遵循ITU《无线电规则》，对各种无线电业务包括空间业务使用的频段作了划分规定，是我国最重要和最基本的频率管理政策文件，是国家进行无线电频率中长期规划的依据。
2.2 卫星资源和轨道资源分配机制
（1）协调法和规划法
根据《无线电规则》，卫星频率/轨道分配机制主要有两类:一是协调法，即通过申报与协调的手段合法地“先登先占”，即对于非规划频段的卫星频率/轨道分配，需经过申报、协调和通知三个阶段，以获得所需要的卫星频率/轨道，并且能得到国际保护;二是规划法，即通过规划的手段“平等”分配、规划卫星业务资源，具体程序按《无线电规则》第5条、第9条及第11条的脚注，以及附录30、30A及30B进行。
（2）协调法第一阶段:提前公布资料
关于协调法分配机制，第一阶段为卫星网络提前公布资料阶段（简称A阶段）。《无线电规则》第9条第I节规定，卫星网络申报需要提前向ITU无线电通信局（BR）报送关于卫星网络或卫星系统的一般性说明资料（即API资料）。网络申报的基本内容包括轨道、波束、频段、极化、业务类别、发射类别（带宽、信号强度）、应用类别、要求的保护比（如载干比（C/I）、信噪比（S/I））等。A阶段是协调和通知阶段前的必经阶段。API资料应不早于该网络规划启用日期前7年，最好不迟于该日期前2年。
（3）协调法第二阶段:协调
第二阶段为卫星网络协调阶段（简称C阶段），其协调程序按《无线电规则》第9条第Ⅱ节进行。申请国必须在API资料被接收后的2年内，按《无线电规则》附录4的要求提交详细的卫星网络资料（即C资料）。BR将在国际频率信息通报（IFIC）特节中公布C资料。有协调要求的主管部门和发起协调要求的主管部门，
在C资料公布之后4个月内给相应主管部门做出同意或不同意及理由的答复，否则就视为同意。
（4）协调法第三阶段:通知登记
第三阶段为卫星网络通知登记阶段（简称N阶段），其通知程序按《无线电规则》第11条及决议33进行。第11.25款规定，通知资料（N资料）送交BR 的时间不应早于频率指配投入使用日期前3年;第11.43A款规定，如果对已送了N资料并已投入使用的频率指配进行修改，则所作的修改应在修改通知日期起5年内投入使用;第11.44款规定，N资料投入使用时间不能晚于API资料接收日期（1997年11月22日后）起7年。所有通知信息将由BR做进一步的技术和规则验证。经审查合格后，该频率指配才可以记录在国际频率登记总表（MIFR）内。此后的其他各主管部门新建的卫星网络不得对其产生有害干扰，即使受到它的干扰也不得提出申诉。
3 卫星业务所涉及的频段及电波传播特点
3.1 卫星业务涉及的频段
卫星业务是一种国际性业务，必须遵守《无线电规则》所规定的频率划分规定。《无线电规则》的频率划分在其所分的世界三个区域内是基本一致的。各国的频率划分，除个别被国际无线电频率划分表脚注条款认可外，一般与国际划分也是一致的。根据《无线电规则》第二章第5条“频率划分”:空间业务频率划分，低端涉及2501kHz的空间研究业务，高端涉及275GHz的卫星固定（地对空）业务。
其中，在我国所在的第三区的HF频段（3 MHz～30 MHz），有空间研究业务和卫星业余业务;在VHF频段（30 MHz～300 MHz），有空间研究业务、卫星业余业务、空间操作业务、卫星气象业务及卫星移动业务等;在UHF（300 MHz～1000 MHz）和SHF频段（1 GHz～30 GHz），主要有空间研究业务、空间操作业务、卫星气象业务、卫星移动业务、卫星固定业务、卫星广播业务、卫星地球探测业务及卫星无线电导航业务等，其中SHF频段通常进一步分为L、S、C、X、Ku、Ka 频段;在EHF频段（30 GHz～300 GHz），除了有SHF频段所具有的业务外，还有卫星间业务和卫星业余业务。低于2.5 GHz的L频段（1 GHz～2 GHz）和S频段（2 GHz～4 GHz）大部分用于静止卫星的指令传输及特殊卫星业务如卫星导航等;大多数卫星固定业务使用C频段（4 GHz～8 GHz）和Ku频段（12 GHz～18 GHz）;Ka 频段(18 GHz～40 GHz)作为星际链路频率已开始应用。
例如，《无线电规则》关于第三区非规划频段的卫星固定业务的频率划分如下:
* S频段（MHz）空对地：2500～2535；地对空：2655～2690。
* C频段（MHz）空对地：3400～3700＋3700～4200；地对空：5850～5925＋5925～6425＋6425～6725。
* X频段（MHz）空对地：7250～7750 ；地对空：7900～8400。
* Ku频段（GHz）空对地：10.95～11.2＋11.45～11.7＋12.2～12.75；地对空：13.75～14＋14～14.5。
* Ka频段（GHz）空对地：17.7～21.2；地对空：27.5～31。
《无线电规则》关于第三区规划频段的卫星广播业务和卫星固定业务的频率划分如下：
* 附录30/30A（GHz）卫星广播业务空对地：11.7～12.2；地对空（馈线链路）：14.5～14.8＋17.3～18.1。
* 附录30B卫星固定业务C频段（MHz）空对地：4500～4800；地对空：6725～7025；
Ku频段（GHz）空对地：10.7～10.95＋11.2～11.45；地对空：12.75～13.25。
3.2 卫星业务所用频段电波传播特点
电波在地球站与卫星之间传播时，必须穿过地球周围的大气层，因而会受到电离层中自由电子和离子的吸收，以及对流层中氧分子、水蒸气分子等的吸收和散射，从而存在损耗。
频率在100 MHz以下时，宇宙噪声会迅速增加，因此，100 MHz以下频段通常不用于空间通信。在0.3 GHz～10 GHz频段，大气损耗最小，称此频段为“无线电窗口”。30GHz附近，称为“半透明无线电窗口”。选择卫星通信频段常需考虑这些“窗口”，如1 GHz～10 GHz最为适宜。在此“窗口”中的C频段就是开发应用较早的卫星通信频段。对于4 GHz～6 GHz频段，因频率较低，降雨损耗不严重，在系统设计时通常留5 dB～6 dB的功率损耗余量。与C频段相比，Ku 频段的电波传播易受暴雨、浓云、密雾的影响。对11 GHz～14 GHz频段，由于降雨损耗较大，一般要有10 dB左右的功率损耗余量。但此频段具有不需要与地面微波通信协调、卫星EIRP基本不受限制、同等工作条件下天线口径较小及天线波束窄等优点，也得到了较广泛的应用。在Ka频段，降雨的影响也比较严重，但它包含了一个“半透明无线电窗口”，得到越来越多研究和开发。
4 加强卫星频率及轨道资源管理的对策
（1）组织体制: 明确任务职责，理顺业务关系
卫星频率/轨道资源管理，需要维护申报和使用频率/轨道资源的权益，达成我国卫星系统与其它国家卫星系统间、我国不同卫星系统间以及卫星业务与地面无线电业务间的电磁兼容，有效地利用卫星业务的轨道/频谱资源，保证卫星业务的正常进行。因此，卫星频率及轨道资源管理，首先应从组织管理体制和队伍建设入手，理顺各有关部门、单位之间的业务职责关系，以及卫星资源管理与卫星发展的关系。只有理顺了业务关系，才能合理、有效地开展卫星资源的申报和使用管理工作。
（2）政策法规——加大宣传、贯彻力度
卫星频率/轨道资源管理应按照国际规则惯例开展工作，特别是必须按照《无线电规则》的规定合理、经济、有效地使用无线电频率和静止卫星轨道。因此，我国无线电管理相关部门，需要全面了解并准确理解有关国际法规特别是《无线电规则》的具体内容;深入学习和遵守相应的国内法规，尤其是2006年10月新公布的《中华人民共和国无线电频率划分规定》。
新修订的《中华人民共和国无线电频率划分规定》与2004年版《无线电规则》保持一致，并统筹考虑了我国无线电技术、业务的发展及相应的频率使用需求。
（3）目标规划——跟踪研究，把握动态，超前构建
频率/轨道资源的获得和维护是一项长期而复杂的任务。要做好频率/轨道资源的规划管理工作，维护卫星业务的合法权利和利益，需要有关管理部门和使用单位通过各种途径，及时获得国内外卫星业务领域的发展现状和发展动态，分析频率/轨道规划需求，制订国家卫星频率/轨道申报和使用的中长期战略规划。
频率/轨道需求应作为卫星系统总体需求的一部分进行论证。在卫星系统立项、论证阶段同时开展资料申报工作，并根据需要进行有关国际国内协调。
卫星系统空间电台频率/轨道申报和协调，通常要涉及到其他国家、国内其他部门及其它无线电业务，是一项复杂而又时限严格的工作，需要严格遵守《无线电规则》等规定的卫星网络申报、协调和通知阶段的时限，以及时获得所需的频率/轨道资源。
(蒋春芳博士中国无线电管理)
常见卫星参数大全
1、CBERS-1 中巴资源卫星 CBERS-1 中巴资源卫星由中国与巴西于1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星 卫星参数： 太阳同步轨道 轨道高度：778公里,倾角:98.5o 重复周期：26天 平均降交点地方时为上午10：30 相邻轨道间隔时间为4 天扫描带宽度:185公里星上搭载了CCD传感器、IRMSS红外扫描仪、广角成像仪，由于提供了从20米-256米分辨率的11个波段不同幅宽的遥感数据，成为资源卫星系列中有特色的一员。 红外多光谱扫描仪：波段数：4波谱范围：B6：0.50 –1.10(um)B7：1.55 – 1.75(um)B8：2.08 – 2.35(um)B9：10.4 – 12.5(um)覆盖宽度：119.50公里空间分辨率：B6 – B8：77.8米B9：156米CCD相机：波段数：5波谱范围：B1：0.45 – 0.52(um)B2：0.52 – 0.59(um)B3：0.63 – 0.69(um)B4：0.77 – 0.89(um)B5：0.51 – 0.73(um)覆盖宽度：113公里空间分辨率：19.5米(天底点)侧视能力：-32 士32 广角成像仪：波段数：2波谱范围：B10：0.63 – 0.69(um)B11：0.77 – 0.89(um)覆盖宽度：890公里空间分辨率：256米 CBERS-1卫星于1999年10月14日发射成功后，截止到2001年10月14日为止，它在太空中己运行2年，围绕地球旋转10475圈，向地面发送了大量的遥感图像数据，已存档218201景0级数据产品。CBERS-1卫星的设计寿命是2年，但据航天专家测定CBERS-1卫星在轨道上运行正常。有效载荷除巴西研制的宽视场成像仪于2000年5月9日因电源系统故障失效外，其余均工作正常，而且目前星上的所有设备均工作在主份状态，备份设备还未启用，星上燃料绰绰有余。因此，虽然卫星设计寿命是2年，但航天专家设计时对各个器件都打有超期服役的余量，从CBERS-1卫星目前的运行情况来，其寿命肯定要远远大于2年。所以欢迎用户继续踊跃使用CBERS-1的数据。2002年我国将发射CBERS-2卫星，用户期望的中巴地球资源卫星在太空中双星运行的壮观将会实现。 2、法国SPOT卫星 法国SPOT-4卫星轨道参数： 轨道高度：832公里 轨道倾角：98.721o 轨道周期：101.469分/圈 重复周期：369圈/26天 降交点时间：上午10：30分 扫描带宽度：60 公里 两侧侧视：+/-27o 扫描带宽：950公里
先进陆地观测卫星的精确姿态和轨道控制系统
先进陆地观测卫星(ALOS)精度姿态和轨道控制 系统 日本，Tsukuba，日本的国家空间开发机构。 Takeshi Yoshizawa, Hiroki Hoshino，和Ken Maeda NEC东芝太空系统，日本横滨。 摘要 先进的陆地观测卫星(ALOS)是NASDA的高分辨率地球观测的旗舰。ALOS任务的特点是同时取得了250万的分辨率和全球的数据收集，它需要一套指向的要求，为观测到的图像提供精确的几何精度。在指向管理框架,旨在满足指向要求,态度和轨道控制系统(家)对自己严格的要求:态度稳定(3.9×10?4度p p),态度决定射门角度(上:3.0×10?4度),和定位精度(离线:1米)。为AOCS开发和实现了多种解决方案。这一挑战包括精密恒星跟踪器、高精度GPS 接收机、高性能机载计算机、基于星型传感器的姿态确定和控制、柔性结构的相位稳定和精密的协同控制。本文介绍了AOCS原型机的设计和测试结果，重点介绍了新方法的发展，使其具有了一定的精度。 1.介绍 在土地观察方面，继续努力争取更高的决议。随着空间分辨率的提高，观测图像几何精度的重要性越来越明显。这一趋势已经给今天的地球观测卫星的姿态和轨道控制系统的设计带来了影响。 国家空间发展的先进陆地观测卫星(ALOS)。 图1:先进的陆地观测卫星。 日本航空公司(NASDA)在2004年开始研发，是高分辨率地球观测的旗舰(图1)。主要致力于制图，ALOS的独特特点是同时实现了信心目标:全球数据收集，分辨率达250万。这种特性要求精确的地理定位和几何校正，而不需要地面控制点。为此，我们为ALOS开发 了一组指示性需求:指向稳定( -4 4.010 ?度p-p)，定位精度(板载:-4 4.010 ?度，脱机: -4 2.010 ?度)，定位精度(板载:200米，脱机:1m)。
STK实验卫星轨道参数仿真
S T K实验卫星轨道参数 仿真 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
实验一卫星轨道参数仿真 一、实验目的 1、了解STK的基本功能； 2、掌握六个轨道参数的几何意义； 3、掌握极地轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等典型轨道的特点。 二、实验环境 卫星仿真工具包STK 三、实验原理 （1）卫星轨道参数 六个轨道参数中，两个轨道参数确定轨道大小和形状，两个轨道参数确定轨道平面在空间中的位置，一个轨道参数确定轨道在轨道平面内的指向，一个参数确定卫星在轨道上的位置。 轨道大小和形状参数： 这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。 第一个参数第二个参数
semimajor axis 半长轴 Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径 perigee radius 近地点半径apogee altitude 远地点高度 perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期 Eccentricity 偏心率 mean motion平动 Eccentricity 偏心率 图1 决定轨道大小和形状的参数 轨道位置参数： 轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角 升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角 近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角 卫星位置参数： 表1 卫星位置参数
（2）星下点轨迹 在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。 图2 航天器星下点的球面解法 在球面直角三角形SND中：
常见的资源卫星影像数据区别
一.遥感数据基础知识： 太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波。航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据。以美国陆地卫星5号（Landsat 5 ）为例，Landsat 5每天环绕地球14.5圈，覆盖地球一遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短（1天或半天）。由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大。它距离地表的高度是705.3 km，对地球表面的扫描宽度是185 km，一幅TM 图像可以全部覆盖我国海南岛大小的面积。不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性. （1）遥感平台 遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为： 地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。 航空平台：80 km以下的平台，包括飞机和气球。 航天平台：80 km以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。 人造地球卫星的类型： 低高度、短寿命卫星：150～350 km，用于军事。 中高度、长寿命卫星：350～1800 km，地球资源。 高高度、长寿命卫星：约3600 km，通信和气象。 （2）遥感数据类型 按平台分 地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。 按电磁波段分 可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。 按传感器的工作方式分 主动遥感、被动遥感数据。 （3）遥感数据获取原理; （4）传感器
a.传感器定义：传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。 b.传感器的分类 按工作方式分为： 主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。 被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM(1,2)、HRV、红外扫描仪等。 c.传感器的组成 收集器：收集来自地物目标镜、天线。 探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。 处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。 输出：将获取的数据输出。 传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。 d.传感器的工作原理 是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波信息的仪器，是遥感技术的核心部分。 根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两种。 主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。 被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（MSS、TM、ETM、HRV）。 （5）遥感应用的电磁波波谱段 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。
自动控制原理实验-卫星三轴姿态控制系统
自动控制理论实验报告人： 赵振根 02020802班 2008300597
卫星三轴姿态飞轮控制系统设计 一：概述 1.1．坐标系选择与坐标变换 在讨论卫星姿态时，首先要选定空间坐标系，不规定参考坐标系就无从描述卫星的姿态，至少要建立两个坐标系，一个是空间参考坐标系，一个是固连在卫星本体的星体坐标系。在描述三轴稳定对地定向卫星的姿态运动时，一般以轨道坐标系为参考坐标系，还有星体坐标系。 （1） 轨道坐标系o o o O X Y Z -，原点位于卫星的质心O ，o O X 轴在轨 道平面上与o OZ 轴垂直，与轨道速度方向一致，o OZ 轴指向地心，o O Y 轴垂直于轨道平面并构成右手直角坐标系 （2） 星体坐标系b b b O X Y Z -，原点位于卫星的质心O ，b O X ，b O Y ，b OZ 固连在星体上，为卫星的三个惯性主轴。其中b O X 为滚动轴， b O Y
为俯仰轴， OZ为偏航轴。 b 1.2 飞轮控制系统在卫星三轴姿态控制中的应用与特点 长寿命，高精度的三轴姿态稳定卫星，在轨道上正常工作时，普遍采用角动量交换装置作为姿态控制系统的执行机构。 与喷气推力器三轴姿态稳定系统相比，飞轮三轴姿态稳定系统具有多方面的有点：(1)飞轮可以给出较为精确地连续变化的控制力矩，可以进行线性控制，而喷气推力器只能作为非线性开关控制，因此轮控系统的精度比喷气推力器的精度高一个数量级，而姿态误差速率也比喷气控制小。(2)飞轮所需要的能源是电能可以不断地通过太阳能电池在轨得到补充，因而适用于长寿命工作，喷气推力器需要消耗工质或燃料，在轨无法补充，因而寿命大大受限。(3)轮控系统特别适用于克服周期性扰动。(4)轮控系统能够避免热推力器对光学仪器的污染。 然而，轮控系统在具有以上优越性的同时，也存在两个主要问题，一是飞轮会发生速度饱和。当飞轮朝着一个方向加速或偏转以克服某一方面的非周期性扰动时，飞轮终究要达到其最大允许转速。二是由于转速部件的存在，特别是轴承寿命和可靠性受到限制。 1.3 飞轮姿态控制原理 从动力学角度看，卫星姿态运动时卫星角动量作用的结果，飞轮则是通过与卫星间的角动量的交换来实现姿态控制，要使卫星在轨道上保持三轴稳定并对地定向。卫星的角动量H应该不变，且方向与轨
卫星无线电频率和空间无线电台管理办法
卫星无线电频率和空间无线电台管理办法 （征求意见稿） 第一章总则 第一条为了加强对卫星无线电频率和空间无线电台的管理，维护空中电波秩序，保护国家利益，根据《中华人民共和国无线电管理条例》和国际电信联盟《无线电规则》，制定本办法。 第二条在中华人民共和国境内使用卫星无线电频率和设置、使用空间无线电台，应当遵守本办法。 本办法中的卫星无线电频率，是指空间无线电台所使用的无线电频率。 本办法中的空间无线电台，是指在位于地球大气层主要部分以外的物体上和在准备超越或者已经超越地球大气层主要部分的物体上设置、使用的无线电台。 第三条使用卫星无线电频率，应当经国家无线电管理机构批准，取得无线电频率使用许可证。设置、使用空间无线电台，应当经国家无线电管理机构批准，取得空间无线电台执照。 未经批准，任何单位或者个人不得擅自使用卫星无线电频率或者设置、使用空间无线电台。 第四条使用卫星无线电频率并组建卫星通信网的，还
应遵守《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定》有关规定。 第五条根据国家重大任务和安全需要，国家无线电管理机构可以对卫星无线电频率和卫星轨道资源进行统筹规划和调配使用。 第二章使用卫星无线电频率 第六条申请使用卫星无线电频率，应当符合下列条件：（一）所申请的无线电频率符合无线电频率划分和使用规定，有明确具体的用途； （二）使用无线电频率的技术方案可行； （三）有相应的专业技术人员； （四）对依法使用的其他无线电频率不会产生有害干扰; （五）向国际电信联盟申报了非规划频段（包含规划频段附加使用）的卫星网络资料，或者向国际电信联盟提交了启用规划频段的卫星网络资料； （六）对应的卫星网络资料与境内地位优先的相关卫星网络资料完成协调，并开展了必要的国际协调； （七）法律、行政法规规定的其他条件。 涉及我国内地与香港、澳门特别行政区卫星网络协调的，还应根据内地与港、澳签署的卫星网络协调办法履行相关协
GPS卫星的坐标计算
第三章GPS 卫星的坐标计算 在用GPS 信号进行导航定位以及制订观测计划时，都必须已知GPS 卫星在空间的瞬间位置。卫星位置的计算是根据卫星导航电文所提供的轨道参数按一定的公式计算的。 3.1卫星运动的轨道参数 3.1.1基本概念 1.作用在卫星上力 卫星受的作用力主要有：地球对卫星的引力，太阳、月亮对卫星的引力，大气阻力，大气光压，地球潮汐力等。 中心力：假设地球为匀质球体的引力（质量集中于球体的中心），即地球的中心引力，它决定卫星运动的基本规律和特征，决定卫星轨道，是分析卫星实际轨道的基础。此种理想状态时卫星的运动称为无摄运动，卫星的轨道称为无摄轨道。 摄动力：也称非中心力，包括地球非球形对称的作用力、日月引力、大气阻力、大气光压、地球潮汐力等。摄动力使卫星运动产生一些小的附加变化而偏离理想轨道，同时这种偏离量的大小随时间而改变。此种状态时卫星的运动称为受摄运动，卫星的轨道称为受摄轨道。 虽然作用在卫星上的力很多，但这些力的大小却相差很悬殊。如果将地球引力当作1的话，其它作用力均小于10-5。 2.二体问题 研究两个质点在万有引力作用下的运动规律问题称为二体问题。 3．卫星轨道和卫星轨道参数 卫星在空间运行的轨迹称为卫星轨道。 描述卫星轨道状态和位置的参数称为轨道参数。 3.1.2卫星运动的开普勒定律 （1）开普勒第一定律 卫星运行的轨道为一椭圆，该椭圆的一个焦点与地球质心重合。此定律阐明了卫星运行轨道的基本形态及其与地心的关系。由万有引力定律可得卫星绕地球质心运动的轨道方程。r 为卫星的地心距离，as 为开普勒椭圆的长半径，es 为开普勒椭圆的偏心率；fs 为真近点角，它描述了任意时刻卫星在轨道上相对近地点的位置，是时间的函数。 （2）开普勒第二定律 卫星的地心向径在单位时间内所扫过的面积相等。表明卫星在椭圆轨道上的运行速度是不断变化的，在近地点处速度最大，在远地点处速度最小。 近地点 远地点 s s s s f e e a r cos 1)1(2+-=
卫星星历计算和轨道参数计算编程实习
专业：地图学与地理信息工程（印刷） 班级：制本49—2 学号：3272009010 姓名：张连杰 时间：2012/9/21 一、概述 在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程，利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度，并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。 二、目的 通过卫星编程实习，进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法，提高编程能力和实践能力。 三、功能 1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数； 2、由卫星轨道参数计算卫星星历。 四、编程环境及工具 Windows7环境，VC++6.0语言工具 五、计划与步骤 1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法，为编程实习打下算法基础； 2.学习vc++对话框的设计和编程，解决实习过程中的技术难题； 3.综合分析程序的实现过程，一步步编写代码实现。 六、程序异常处理 1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算，最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。 2.在计算omiga值得时候的错误。对计算出的omiga值要进行象限的判断，如果不符合条件要加或减一个周期pi（因为是反正弦函数）。 七、原创声明 本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。其间，只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。特此声明。 八、程序中的关键步骤和代码 1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。 2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1，在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg. 3、在菜单栏里面添加菜单实习一，并添加命令响应函数OnMenuitem32771()，在该函数中编写代码 CsatelliteDlg dlg; dlg.DoModal();
卫星轨道参数计算
卫星轨道平面的参数方程： 1cos( ) p e r r ：卫星与地心的距离 P ：半通径（2 (1)p a e 或21p b e ） θ：卫星相对于升交点角 ω：近地点角距 卫星轨道六要素： 长半径a 、偏心率e 、近地点角距ω、真近点角f （或者卫星运动时间t p ）、轨道面倾角i 、升交点赤径Ω。
OXYZ─赤道惯性坐标系，X轴指向春分点T ； ON─卫星轨道的节线（即轨道平面与赤道平面的交线），N为升交点； S─卫星的位置； P─卫星轨道的近地点； f─真近点角，卫星位置相对于近地点的角距； ω─近地点幅角，近地点到升交点的角距； i─轨道倾角，卫星通过升交点时，相对于赤道平面的速度方向； Ω─升交点赤经，节线ON与X轴的夹角； e─偏心率矢量，从地心指向近地点，长度等于e； W─轨道平面法线的单位矢量，沿卫星运动方向按右旋定义，它与Z轴的夹角为i； a─半长轴； α，δ─卫星在赤道惯性坐标系的赤经、赤纬。 两个坐标系：地心轨道坐标系、赤道惯性坐标系。 地心轨道坐标系Ox0y0z0：以e e 1为x0轴的单位矢量，以W为z0轴的单位矢量，y0轴的单位矢量可以由x0轴的单位矢量与z0轴的单位矢量确定，它位于轨道平面内。 赤道惯性坐标系：OXYZ,X轴指向春分点。 由地心轨道坐标系到赤道惯性坐标系的转换： 1.先将地心轨道坐标绕W旋转角（-ω），旋转矩阵为R Z(-ω)； 2.绕节线ON旋转角（-i），旋转矩阵为R X(-i)； 3.最后绕Z轴旋转角（-Ω），旋转矩阵为R Z(-Ω)； 经过三次旋转后，地心轨道坐标系和赤道惯性坐标系重合。 在地心轨道坐标系中，卫星的位置坐标是： 0 0 0 cos sin 0 x r f y r f z
STK实验卫星轨道全参数仿真
实验一卫星轨道参数仿真 一、实验目的 1、了解STK的基本功能； 2、掌握六个轨道参数的几何意义； 3、掌握极地轨道、太阳同步轨道、地球同步轨道等典型轨道的特点。 二、实验环境 卫星仿真工具包STK 三、实验原理 （1）卫星轨道参数 六个轨道参数中，两个轨道参数确定轨道大小和形状，两个轨道参数确定轨道平面在空间中的位置，一个轨道参数确定轨道在轨道平面内的指向，一个参数确定卫星在轨道上的位置。 ?轨道大小和形状参数： 这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。 第一个参数第二个参数 semimajor axis 半长轴 Eccentricity 偏心率apogee radius 远地点半径 perigee radius 近地点半径 apogee altitude 远地点高度 perigee altitude 近地点高度Period 轨道周期 Eccentricity 偏心率 mean motion平动 Eccentricity 偏心率
图1 决定轨道大小和形状的参数 ?轨道位置参数： 轨道倾角（Inclination）轨道平面与赤道平面夹角 升交点赤经（RAAN）赤道平面春分点向右与升交点夹角 近地点幅角（argument of perigee）升交点与近地点夹角 ?卫星位置参数： （2）星下点轨迹 在不考虑地球自转时，航天器的星下点轨迹直接用赤经α、赤纬δ表示（如图2）。直接由轨道根数求得航天器的赤经赤纬。
图2 航天器星下点的球面解法 在球面直角三角形SND 中： ?? ? ??+==??+Ω=+==)tan(cos tan cos tan )sin(sin sin sin sin f i u i f i u i ωαα αωδ （1） 由于地球自转和摄动影响，相邻轨道周期的星下点轨迹不可能重合。设地球自转角速度为E ω，t 0时刻格林尼治恒星时为0G S ，则任一时刻格林尼治恒星时G S 可表示成： )(00t t S S E G G -+=ω （2） 在考虑地球自转时，星下点地心纬度? 与航天器赤纬δ仍然相等，星下点经度（λ）与航天器赤经α的关系为： ?? ?=---=-=δ ?ωααλ) (00t t S S E G G （3） 将（1）代入上式，得到计算空间目标星下点地心经纬度()?λ,的公式，即空间目标的星下点轨迹方程为： ?? ??=---?+Ω=) sin arcsin(sin ) ()tan arctan(cos 00u i t t S u i E G ?ωλ （4） 其中? 为星下点的地理纬度，λ 为星下点的地理经度，u 是纬度幅角，ωE 为地球自转角速度。由（4）中的第二式可知，i =90?时，? 取极大值?max 。i =-90?时，? 取极小
卫星的运动 卫星相关参数,摄动力,星历,卫星位置的计算
卫星的轨道 ?一、基本概念：轨道；卫星轨道参数；正常轨道；摄动轨道 ?二、卫星的正常轨道及位置的计算 ? 1.开普勒三定律 ? 2.三种近点角 ? 3.卫星轨道六参数 ? 4.卫星的在轨位置计算 1.开普勒（Johannes Kepler）三定律 ?开普勒第一定律 人造地球卫星的运行轨道是一个椭圆，均质地球位于该椭圆的一个焦点上。 ?开普勒第二定律 卫星向径在相同时间内所扫过的面积相等。 ?开普勒第三定律 卫星环绕地球运行的周期之平方正比于椭圆轨道长半轴的立方。 2.三种近点角 ?真近点角 当卫星处于轨道上任一点s时，卫星的在轨位置便取决于sop角，这个角就被称为真近点角，以f表示。 ?偏近点角 若以长半轴a做辅助圆，卫星s在该辅助圆上的相应点为s’，连接s’o’，s’o’p
角称为偏近点角，以E表示。 ?平近点角 在轨卫星从过近地点时元t p开始，按平均角速度n0运行到时元t的弧，称为平近点角。
3.卫星轨道六参数 ?长半轴（a）—— 卫星椭圆轨道的长半轴； ?偏心率（e）—— 卫星椭圆轨道的偏心率，是焦距的一半与长半轴的比值； ?真近点角（f）——在椭圆轨道上运行的卫星S，其卫星向径OS与以焦点O指向近地点P的极轴OP的夹角。 ?轨道平面倾角（i）—— 卫星轨道平面与天球赤道平面的夹角； ?升交点赤经（Ω）—— 升交点（N），是由南向北飞行的卫星，其轨道与天球赤道的交点。地球环绕太阳公转的一圈中有一个点（即日历上表示的春分时间），它反映在天球赤道平面上的固定位置，叫做春分点。升交点赤经是春分点轴向东度量到升交点的弧度； ?近地点角距（ω）—— 是由升交点轴顺着卫星运行方向度量到近地点的弧长.
卫星星历计算和轨道参数计算编程实习(精)
专业:地图学与地理信息工程(印刷 班级:制本49—2 学号:3272009010 姓名:张连杰 时间:2012/9/21 一、概述 在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程,利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度,并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。 二、目的 通过卫星编程实习,进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法,提高编程能力和实践能力。 三、功能 1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数; 2、由卫星轨道参数计算卫星星历。 四、编程环境及工具 Windows7环境,VC++6.0语言工具 五、计划与步骤 1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法,为编程实习打下算法基础; 2.学习vc++对话框的设计和编程,解决实习过程中的技术难题;
3.综合分析程序的实现过程,一步步编写代码实现。 六、程序异常处理 1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算,最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。 2.在计算omiga值得时候的错误。对计算出的omiga值要进行象限的判断,如果不符合条件要加或减一个周期pi(因为是反正弦函数。 七、原创声明 本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。其间,只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。特此声明。 八、程序中的关键步骤和代码 1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。 2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1,在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg. 3、在菜单栏里面添加菜单实习一,并添加命令响应函数OnMenuitem32771(,在该函数中编写代码 CsatelliteDlg dlg; dlg.DoModal(; 这样执行时候调出对话框satelliteDlg. 4.在对话框satelliteDlg中的OK按钮的消息响应函数中添加相关赋值和公式计算代码。 5.按照以上步骤设计实习二。
姿态控制与轨道控制系统
姿态控制与轨道控制系统 姿态控制 概述 姿态是指卫星相对于空间某参考系的方位或指向，卫星姿态控制是获取并保持卫星在太空定向（即卫星相对于某个参考坐标系的姿态）的技术，包括姿态稳定和姿态控制两个方面。前者要求将卫星上安装的有效载荷对空间的特定目标定向、跟踪或扫描，这种克服内外干扰力矩使卫星姿态保持对某参考方位定向；后者是把卫星从一种姿态转变为另一种姿态的再定向过程。其硬件系统包括敏感器、控制器和执行机构三个部分 卫星姿态控制可以分为被动和主动控制两大类，以及介于两者之间的半被动和半主动控制 被动控制利用卫星本事动力学特性（如角动量、惯性矩），或卫星与环境相互作用产生的外力矩作为控制力矩源。 主动控制利用星上能源（电能或推进剂工质），依靠直接或间接敏感到的姿态信息，按一定的控制律操纵控制力矩器实现姿态控制。任务分析 本卫星旨在对于钓鱼岛及其附近海域的侦查探测，并将信息汇总传送回地面接收站，三颗卫星先要共同工作，后期又分开观测，对于整体的姿态控制和分开后各个个体的控制都有很高的要求。考虑到卫
星形状与对地观测要求，对其采用对地定向三轴稳定的设计方案，以质心轨道坐标系作为其参考坐标系。为保证空间方位和姿态确定的精度要求，使用多传感器的设计，并通过飞轮三轴姿态控制辅助以喷气推力姿态稳定的手段加速姿态修正速度。 姿态控制原理 姿态控制：指对航天器绕质心施加力矩，以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。包括姿态稳定和姿态机动。 姿态稳定：指使姿态保持在指定方向。 姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。 航天器姿态控制类型包括： 主动控制：星上有主动控制力矩产生机构。主动姿态控制首先需要获得航天器当前的姿态。 被动控制：利用环境力矩产生控制力矩。 姿态获得包括两个过程： 姿态测量：利用姿态敏感器获取含有姿态信息的物理量。 姿态确定：对姿态测量得到的物理量进行数据处理，获得姿态数据。 姿态控制系统包括姿态敏感器和执行机构。 姿态敏感器：测量星体相对于某一基准方位的姿态信息。 姿态敏感器分类（按照基准方位分类）: （1）以地球为基准方位：红外地平仪、地球反照敏感器
计算卫星位置的程序
计算卫星位置 一、C语言程序 #include
C语言计算GPS卫星位置
C 语言计算G P S 卫星位置 1 概述 在用GPS 信号进行导航定位以及制订观测计划时，都必须已知GPS 卫星在空间的瞬间位置。卫星位置的计算是根据卫星电文所提供的轨道参数按一定的公式计算的。本节专门讲解观测瞬间GPS 卫星在地固坐标系中坐标的计算方法。 2 卫星位置的计算 1. 计算卫星运行的平均角速度n 根据开普勒第三定律，卫星运行的平均角速度n0可以用下式计算： 式中μ为WGS-84坐标系中的地球引力常数，且μ=3.986005×1014m 3/s 2。平均角速度n 0加上卫星电文给出的摄动改正数Δn ，便得到卫星运行的平均角速度n n=n 0+Δn (4-12) 2. 计算归化时间t k 首先对观测时刻t ′作卫星钟差改正 t=t ′-Δt 然后对观测时刻t 归化到GPS 时系 t k =t-t oc (4-13) 式中t k 称作相对于参考时刻t oe 的归化时间（读者注意：toc ≠toe ）。 3. 观测时刻卫星平近点角M k 的计算 M k =M 0+n tk (4-14) 式中M 0是卫星电文给出的参考时刻toe 的平近点角。 4. 计算偏近点角E k E k =M k +esinE k (E k ,M k 以弧度计) （4-15） 上述方程可用迭代法进行解算，即先令E k =M k ,代入上式，求出E k 再代入上式计 算，因为GPS 卫星轨道的偏心率e 很小，因此收敛快，只需迭代计算两次便可求得偏近点角E k 。 5. 真近点角V k 的计算 由于:
因此: 6．升交距角Φk 的计算 ω为卫星电文给出的近地点角距。 7. 摄动改正项δu,δr,δi 的计算 δu,δr,δi 分别为升交距角u 的摄动量，卫星矢径r 的摄动量和轨道 倾角i 的摄动量。 8. 计算经过摄动改正的升交距角u k 、卫星矢径r k 和轨道倾角i k 9. 计算卫星在轨道平面坐标系的坐标 卫星在轨道平面直角坐标系（X 轴指向升交点）中的坐标为 10. 观测时刻升交点经度Ωk 的计算 升交点经度Ωk 等于观测时刻升交点赤经Ω（春分点和升交点之间的角距）与 格林泥治视恒星时GAST （春分点和格林尼治起始子午线之间的角距）之差， Ωk =Ω-GAST （4-23） 又因为: tk oe Ω+Ω=Ω (4-24) 其中Ωoe 为参与时刻t oe 的升交点的赤经； Ω 是升交点赤经的变化率，卫星电文每小时更新一次Ω和t oe 。 此外，卫星电文中提供了一周的开始时刻t w 的格林尼治视恒星时GAST w 。由于 地球自转作用，GAST 不断增加，所以: GAST=GAST w +ωe t （4-25） 式中ωe ×10-5rad/s 为地球自转的速率；t 为观测时刻。 由式（4-24）和（4-25），得: 由（4-13）式，得: 其中0oe w GAST Ω=Ω-，o Ω、Ω、oe t 的值可从卫星电文中获取。 11. 计算卫星在地心固定坐标系中的直角坐标
《卫星无线电频率使用可行性论证办法》解读
卫星无线电频率使用可行性论证办法（试行）》解读 为了更好地理解和贯彻实施《卫星无线电频率使用可行性论证办法（试行）》（以下简称《办法》），现就有关内容解读如下： 问：为什么要制定《办法》？ 答：使用卫星无线电频率是卫星工程项目建设和卫星系统运行的必要条件。近年来，工业和信息化部加大了工作力度，加强和规范了卫星无线电频率的管理工作，取得了积极的成效。但在当前航天工程建设中，仍在一定程度上存在无线电频率和轨道资源使用论证不规范、不充分，论证结果不合理等情况，对航天工程建设造成了风险隐患，甚至影响工程建设成败。 2016年12月修订施行的《无线电管理条例》第二十五条明确规定“建设卫星工程，应当在项目规划阶段对拟使用的卫星无线电频率进行可行性论证；建设须经国务院、中央军事委员会批准的卫星工程，应当在项目规划阶段与国家无线电管理机构协商确定拟使用的卫星无线电频率”。但对于如何开展卫星无线电频率资源的可行性论证，以及可行性论证应涵盖的内容等，尚无具体可操作的办法，亟需出台相关配套政策对卫星无线电频率资源的可行性论证工作予以明确和规范。 问：《办法》的主要内容有哪些？
答：《办法》主要是规定了卫星无线电频率使用可行性论证的目的、论证依据、论证原则、论证程序、论证结果、监督检查等内容。 《办法》共十六条，分为四部分内容。 第一部分为总体部分，即第一至五条，主要包括制定《办法》的目的和立法依据、适用范围，以及职责分工等内容。 第二部分为可行性论证的组织，即第六至十条，主要包括可行性论证的时间节点、组织程序、可行性论证的依据及要求、可行性论证报告内容等。第三部分为可行性论证的结果，即第十一至十二条，明确卫星无线电频率资源可行性论证是工程规划和建设的依据，有关情况应纳入相关卫星工程项目建议书、工程实施大纲等项目阶段性文件。第四部分为监督检查及附则，即第十三至十六条。附件规定了可行性论证报告的模板。 问：卫星无线电频率使用可行性论证由谁来做，在什么阶段提交可行性论证报告？ 答：卫星操作单位（卫星频率使用人）是卫星无线电频率使用可行性论证的责任主体，负责开展可行性论证工作，并对论证结论承担主要责任。建设需经国务院、中央军委批准的卫星工程，或者建设其他卫星工程，都应当在卫星网络国际申报时提交有关可行性论证报告，作为卫星网络国际申报和协调的依据。需要说明的是，建设须经国务院、中央军委批准的卫星工程，在卫星网络资料国际申报之前，卫星操作单位（卫星频率使用人）应会同卫星工程建设单位，与工业和信息化部协商确定拟使用的卫星无线电频率。
卫星频率及轨道资源管理分析
卫星频率及轨道资源管理分析 卫星频率和轨道资源对一个国家的政治、经济和国防建设具有重要的战略意义，是世界各国必争的一种宝贵的战略资源。目前，各国对卫星发展日益重视，对卫星频率/轨道的需求也日益增长。 为合理获得和有效使用有限的卫星频率和轨道资源，最大程度地争取和维护我国的合法权益，无线电管理部门需了解国内外卫星业务发展动态，研究全球特别是亚太地区卫星频率和轨道的规划和需求趋势，掌握卫星频率/轨道申报和协调的规则、程序，分析卫星业务所用频段的划分及电波传播特点等。本文探讨了目前国内外卫星频率/轨道使用现状及发展趋势、卫星频率和轨道资源管理法规及分配机制、卫星业务涉及的频段等问题，并提出了加强卫星频率及轨道资源管理的对策意见，以期抛砖引玉。 1 卫星频率和轨道资源使用现状与发展趋势1.1 各国纷争卫星频率/轨道资源 随着经济和军事发展，卫星频率与地球静止轨道资源日益成为各国抢占的对象。一些国家和组织出于自己利益的考虑，先占领轨道位置及频率而后发射卫星。然而许多卫星仅仅是作了书面登记，成为所谓的纸面卫星。 就目前国际电联（ITU）登记情况看，地球静止轨道上C频段通信卫星已近饱和，Ku频段通信卫星也很拥挤。近年来，包括日本、印度、韩国、马来西亚在内的亚太地区的一些国家，纷纷自行或联合制造通信卫星，抢占轨道资源。各国卫星之间出现撞车和需要协调的情况时有发生。抢占卫星频率/轨道资源，争夺太空优势，已成为当今世界卫星发展领域的热点之一。 据资料报道，目前全球在太空的卫星约有800颗，其中美国在轨卫星400多颗，其它国家300多颗。美国用于情报侦察、预警探测、指挥调度、导航等目的的军用卫星有90多颗，仅军用侦察卫星就有40多颗；俄罗斯拥有近百颗卫星，但其中有40％以上已超过服役年限，因而俄国计划对现有的军用和民用卫星进行技术改造，同时研制和发射新的军用卫星;欧洲国家共有卫星约70颗;日本自1970年至2000年底，共发射通信、侦察等卫星约70颗，目前约有28颗在轨;印度自1975年起，共发射地球观测、地球同步通信、太阳物理
卫星轨道计算 [文档在线提供]
一．GPS观测量 接收机在观测相位和伪距数据的同时，还将广播星历和预报星历记录下来。接收GPS信号还能获取纳秒级精度的时间基准信号。 由于接收机的型号很多，厂商设计的数据格式各不相同，国际上为了能统一使用不同接收机的数据，设计了一种与接收机无关的RINEX(The Receiver Independent Exchange Format)格式，目前已使用2号版本。下面分别介绍RINEX 2格式的广播星历文件、观测数据文件、和地面气象数据文件。 RINEX 2格式的GPS数据文件的命名规则为： . s s s s d d d f y y t 其中：ssss～以4个字节表示的台站名； ddd～文件中第一组数据观测时间的年积日(例如：1月1日为001，2月2日为032)； f～该站该日收到的某类文件的顺序号，0表示只有一个； yy～以两位数表示的年(例如：96表示1996年)； t～文件种类： O～观测数据文件； N～广播星历文件； M～地面气象数据文件。 为了便于交流，RINEX 2格式的GPS数据文件均以①无带标；②ASCII码；③每个记录长度为80个字符，块大小为8000；录制在磁带上，磁带上的第一个文件是全部文件的目录。但目前国际上的IGS等组织是通过通讯方式(Internet网)，来快速地提取全球GPS长年观测站数据的，并将数据存在大型计算机中，使用着可通过Internet网任意提取。 应注意，在RINEX 2格式的GPS数据中，时间均以GPST计，即与UTC要差一个整数跳秒数。 ⒈广播星历文件 接收机锁定卫星并解出C/A码后，就能取得广播星历，即卫星坐标计算参数，在实时GPS应用中，它是必不可少的，大部分的工程网观测数据的后处理也采用广播星历。RINEX 2格式的广播星历文件如下表2.1.1所示，作为例子，表中给出了PRN9和PRN17两颗卫星的广播星历数据，PRN表示GPS卫星的伪随机编号号码，GPS卫星在有些场合采用美国航空与航天局NASA(National Aeronautics and Space Administration)的编号。 表2.1.1 RINEX 2格式的广播星历文件
卫星轨道和TLE数据
卫星轨道和TLE数据 转自虚幻天空 最近由于Sino-2和北斗的关系，很多网友贴了表示卫星运行轨道的TLE数据。这里想对卫星轨道参数和TLE的格式做一个简单介绍。虽然实际上没有人直接读TLE数据，而都是借助软件来获得卫星轨道和位置信息，但是希望这些介绍可以对于理解卫星轨道的概念有所帮助。由于匆匆写成，可能有一些错误，如果看到还请指出。 前面关于轨道一部分写得较早，后来发现和杂志上关于我国反卫的一篇文章里的相应部分类似。估计都参考类似的资料，这个东西本身也是成熟的理论了。 首先来看一下卫星轨道。太空中的卫星在地球引力等各种力的作用下做周期运动，一阶近似就是一个开普勒椭圆轨道。由于其他力的存在(比如地球的形状，大气阻力，其他星球的引力等等)，实际的轨道和理想的开普勒轨道有偏离，这个在航天里称为“轨道摄动”。这里我们暂时不看摄动，就先说说理想开普勒轨道时的情况。 为了唯一的确定一个卫星的运行轨道，我们需要6个参数，参见下面的示意图： 1. 轨道半长轴，是椭圆长轴的一半。对于圆，也就是半径 2. 轨道偏心率，也就是椭圆两焦点的距离和长轴比值。对于圆，它就是0.
这两个要素决定了轨道的形状 3. 轨道倾角，这个是轨道平面和地球赤道平面的夹角。对于位于赤道上空的同步静止卫星来说，倾角就是0。 4. 升交点赤经：卫星从南半球运行到北半球时穿过赤道的那一点叫升交点。这个点和春分点对于地心的张角称为升交点赤经。 这两个量决定了卫星轨道平面在空间的位置。 5. 近地点幅角：这是近地点和升交点对地心的张角。 前面虽然决定了轨道平面在空间的位置，但是轨道本身在轨道平面里还可以转动。而这个值则确定了轨道在轨道平面里的位置。 6. 过近地点时刻，这个的意义很显然了。卫星位置随时间的变化需要一个初值。 有一点要指出的是，上面的6个参数并不是唯一的一组可以描述卫星轨道情况的参数，完全也可以选取其他参数，比如轨道周期。但是由于完备的描述也只需要6个参数，所以他们之间存在着固定的换算关系。比如轨道周期就可以由半长轴唯一来确定(这在下面讲TLE的时候也会涉及到)，反之亦然。上面选取的这组是比较自然的一组。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 下面讲讲TLE(Two-Line Element)两行数据。以北斗最近的数据为例 BEIDOU 2A 1 30323U 07003A 07067.68277059 .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 2 3032 3 025.0330 358.9828 7594216 197.8808 102.7839 01.92847527 650 真正的数据实际上是下面2行，但是上面有一行关于空间物体其他情况的一些信息(空间物体可以是卫星，可以是末级火箭，可以是碎片。这里简单起见，就叫卫星)。头一个是卫星名称。注意这个是会变的，而且不一定准确。卫星发射后的头几个TLE数据里，往往只叫Object A, B, C... 慢慢的会搞清楚哪个是卫星，哪个是末级火箭，哪个是分离时的碎片，并且给予相应的名称。但是如果这个是其他国家的保密卫星，则这个卫星名字就纯粹是美国的猜测了，比如我们的这个北斗。有些情况下，名称这一行里还包含了一些数字，关于卫星的尺度，亮度等等。 TLE第一行数据 1 30323U 07003A 07067.68277059 .00069181 13771-5 44016- 2 0 587 30323U 30323是北美防空司令部(NORAD)给出的卫星编号。U代表不保密。我们看到的都是U，否则我们就不会看到这组TLE了 07003A 国际编号，07表示2007年(2位数字表示年份在50年以后会出问题，因为1957年人类发射了第一个轨道物体)，003表示是这一年的第3次发射。A则表示是这次发射里编号为A的物体，其他还有B，C，D等等。国际编号就是2007-003A. 07067.68277059 这个表示这组轨道数据的时间点。07还是2007年，067表示第67天，也就是3月8日。 68277059表示这一天里的时刻，大约是16时22分左右。