中国空间科学技术

›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (2): 10-16.doi: 10.3780/j.issn.1000-758X.2012.02.002

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Walker-δ星座星间链路的预算分析与仿真

韩松辉1,2，归庆明2，李建文1，杜院录2   

  1. （1信息工程大学测绘学院，郑州450052）（2信息工程大学理学院，郑州450001）
  • 收稿日期:2011-09-26 修回日期:2012-04-25 出版日期:2012-04-25 发布日期:2012-04-25
  • 通讯作者:
  • 作者简介:韩松辉 1980年生，2006年获信息工程大学应用数学专业硕士学位，现为信息工程大学大地测量专业博士研究生，讲师。主要研究方向为卫星导航及其测量数据处理。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金（40974009,41174005），河南省科技创新人才计划，郑州市科技计划攻关项目（0910SGYG21198），中国卫星导航学术年会青优基金资助项目

 BudgetAnalysisandSimulationofInter-satelliteLinkinWalker-δConstellation

Han Songhui 1,2，Gui Qingming 2，Li Jianwen 1，Du Yuanlu 2   

  1. (1InstituteofSurveyingandMapping,InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450052)
    (2InstituteofScience,InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450001) 
  • Received:2011-09-26 Revised:2012-04-25 Published:2012-04-25 Online:2012-04-25

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摘要： 为确定星间链路其他传输耗损以及合理发射功率，首先，在方位角、俯仰角的变化范围较小，平均距离较小和距离变化范围较小的情况下，给出Walker-δ星座星间链路的建立准则。然后，详细讨论星座星间链路的预算分析和自由空间传输耗损及其他传输耗损，并给出这些传输耗损的参考值或求解公式；特别是提出以数据传输速率的数学期望等于额定数据传输速率为条件来确定合理发射功率的方法，并推导数据传输速率方差的计算公式。最后，在仿真算例中，分析Walker27/3/1星座中星间链路的方位角、俯仰角和距离的变化范围，讨论不同载波频率和不同数据传输速率对星间链路发射功率的影响，并给出了合理的发射功率。

关键词: 星间链路, 传输耗损, 发射功率, Walker-δ星座

Abstract: There is a need for more discussion on the other transmission loss and a reasonable transmission power of inter-satellite link (ISL). Firstly, the criteriafor ISL establishment were given under the agreement of short average distance and small range of ISL azimuth, elevation angleanddistance.Secondly,  the budget of the ISL, the free spacepropagationlossandothertransmissionlosswerediscussed,andthereferencevalueor the formulaofthesetransmissionlosseswasgivenlater.Furthermore,areasonabletransmissionpowerwas given bythe probabilisticknowledgeundertheconditionthatthemathematicalexpectationofthepracticaldatawasequaltotherateddataofthetransferrate.Then,thevarianceformulaofthedatatransmissionratewasderived.Finally,therangesofazimuth,elevationangleanddistanceofISLintheWalker27/3/1constellationwereanalyzedbysimulation.Theimpactofdifferentcarrierfrequenciesanddataratesonthetransmissionpowerwerediscussed,andareasonabletransmissionpowerwasalsodetermined.

Key words: Inter-satellite link, Transmission loss, Transmission power, Walker-&delta, constellation