[发明专利]一种仅靠国内站信息落地且全球无缝覆盖的混合星座

说明书

本发明公开了一种仅靠国内站信息落地且全球无缝覆盖的混合星座，能够利用较少卫星实现对全球的无缝覆盖，兼顾对中国周边区域的多重覆盖，并且仅依靠国内站完成星上信息落地。该混合星座包含至少4颗位于地球静止轨道上的GEO卫星和至少3颗位于地球倾斜同步轨道上的IGSO卫星；各GEO卫星相互通过星间链路连接组成环路，其中3颗GEO卫星能够始终对国内站可见，其中1颗GEO卫星定点于西经82°至西经86°之间，其对国内站不可见时利用星间链路完成信息落地到国内站；IGSO卫星之间相互通过星间链路连接组成环路，其中一颗IGSO卫星始终对国内三亚站可见；其余IGSO卫星对国内站不可见时利用星间链路完成信息落地到三亚站。

技术领域

本发明属于天基信息网络领域，特别是一种仅靠国内站信息落地且全球无缝覆盖的混合星座。

背景技术

天基信息网络中信息节点的布设可以采用星座设计的方式解决。根据调研，现有大部分空间系统均采用单轨道类型星座，譬如采用GEO卫星组成星座的Thuraya、Inmarsat等系统，采用MEO卫星组成星座的O3b、GPS、GLONASS，采用LEO卫星组成星座的Iridium、Globalstar、Orbcomm等。单一轨道类型星座具有较为成熟的设计方法，一般采用Walker星座的形式来进行星座设计。但单一轨道类型星座具有明显的不足：

1)GEO星座对中高纬度地区平均覆盖仰角较低，衰落余量大，存在“南山效应”，两极附近有通信盲区；

2)MEO、LEO需要大量卫星组成星座才能实现区域或全球无缝覆盖，运行费用高；

3)中低轨道卫星轨道高度较低，虽然便于用户终端的小型化，但其覆盖面积远小于GEO卫星，一般需要多颗卫星组成星座来实现较好的整体覆盖。

而混合星座采用不同轨道类型(GEO、IGSO、HEO等)的卫星组成星座，相互之间优势互补，具有比单轨道类型星座更好的性能。

此外，我国大部分通信、测控、数传站均建设在国土范围内，卫星上的信息能够直接落地到国内站，也是星座设计中的重要需求。

所以，如何克服现有单一轨道类型星座设计的不足，利用较少卫星实现对全球的无缝覆盖，兼顾对中国周边区域的多重覆盖，并且仅依靠国内站完成星上信息落地，是需要解决的关键技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种仅靠国内站信息落地且全球无缝覆盖的混合星座，能够利用较少卫星实现对全球的无缝覆盖，兼顾对中国周边区域的多重覆盖，并且仅依靠国内站完成星上信息落地。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种仅靠国内站信息落地且全球无缝覆盖的混合星座，包含至少4颗位于地球静止轨道上的GEO卫星和至少3颗位于地球倾斜同步轨道上的IGSO卫星；所有卫星的最低可见仰角为5°。

所述至少4颗GEO卫星之间相互通过星间链路连接组成环路，并分为两组；GEO卫星第一组至少包含3颗GEO卫星，主要覆盖我国周边区域(以我国为中心，60°E～150°E，0°N～60°N的区域)，能够始终对国内站可见；GEO卫星第二组至少包含1颗GEO卫星，称为第二GEO卫星，定点于西经82°至西经86°之间。所述第二GEO卫星在对国内站不可见时，经由GEO星间链路环路、第一组GEO卫星完成信息落地到国内站；

所述至少3颗IGSO卫星在同一轨道面内，卫星之间相互通过星间链路连接组成环路，轨道倾角均为57.9°，升交点赤经相同，平近点相差120°；所述至少3颗IGSO卫星中至少有1颗卫星轨道升交点经度为东经109.87°，称为第二IGSO卫星，始终对国内三亚站可见，其余两颗IGSO卫星对国内站不可见时利用星间链路、第二IGSO卫星完成信息落地到三亚站。