[发明专利]共轨主从分布式GEO通信卫星系统

说明书

本发明提供了一种共轨主从分布式GEO通信卫星系统架构，包括共享单个轨位资源的主星和多个从星，所述主星和从星采用协同分布式的空间布局，主星提供对用户的直接服务，从星仅与系统架构内的主星之间进行数据交互，在一定技术方向上提供能力增强，不对用户直接提供服务。本发明可以应用于宽带通信卫星系统、中继卫星系统等的构建，也可以应用于具有类似需求的GEO遥感卫星系统。

技术领域

本发明涉及一种共轨主从分布式GEO通信卫星系统，该系统可以应用到GEO宽带通信卫星系统、GEO中继卫星系统等的构建中，也可以应用于具有类似需求的GEO遥感卫星系统。

背景技术

我国卫星通信需求日益增强与GEO轨位资源有限、卫星通信容量欠缺的矛盾日益加深，需在资源受限的条件下研究多星共轨技术、无互扰多业务通信系统技术、多星协同增强技术等。为此，需要开展共轨主从分布式GEO通信卫星系统设计。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种共轨主从分布式GEO通信卫星系统，满足用户的需求，系统弹性强、灵活性高、通信容量大、在轨数据处理及存储能力强。

本发明所提供的技术方案如下：

一种共轨主从分布式GEO通信卫星系统，包括共享单个轨位资源的主星和多个从星，所述主星和从星采用协同分布式的空间布局，主星提供对用户的直接服务，从星仅与系统内的主星之间进行数据交互，在一定技术方向上提供能力增强，不对用户直接提供服务。

所述主星为质量在3000～5000kg的中型卫星，所述从星为质量在＜500kg的微小卫星。

所述主星为1～2颗，占用70Km的GEO轨位资源，配置包括微波宽带通信载荷、数据中继载荷、激光通信载荷、天基测控载荷或星上处理系统，实现宽带数据通信、高速数据中继或中低轨航天器天基测控业务，主星之间采用≥10Gbps的高速激光链路保持数据交互，通过共轨控制策略保持相对位置关系。

从星采用微波或者激光星间链路与主星互联，以空分多址结合时分复用的方式共享微波链路，以波分复用结合时分复用的方式共享激光链路。

主星携带Ka频段相控阵载荷、S频段天基测控载荷、星间和星地激光载荷，结合微小卫星的实时相对监测测量，自主保持相对位置稳定，宽带通信业务由Ka频段相控阵天线、偏馈式反射面天线实现，数据中继业务由激光通信终端、Ka频段相控阵天线实现，天基测控业务采用S频段相控阵天线提供。

从星采用全电推的方式进行轨位维持，极大程度上减小卫星的规模和质量，使用“运载+上面级”实现一箭多星或者附着在主星上发射入轨。

从星包括数据处理增强星、数据存储增强星、协同监测与控制星及扩展新业务卫星，数据处理增强星实现初步通信能力的构建，数据存储增强星补充通信容量、馈电能力及天基测控能力，协同监测与控制星提高多节点共位的测控能力及时效性。

从星均具备自主管理运行能力，在应急状态下可运行20天以上。

主星与从星的距离控制在20km以内，具有可靠的通信链路。

从星对地面仅配置应急测控天线，主要的业务载荷分布于侧面，仅与主星进行相关的数据交互。

本发明采用以上技术方案，提供了一种共轨主从分布式GEO通信卫星系统，可以承载多类高增益相控阵天线、多个星间/星地激光终端、多个大口径反射面天线、星上数据处理系统和数据存储系统、高效交换系统等，完全满足用户高速灵活宽带通信、高速数据中继、天基全球测控及新技术试验的需求，具有系统弹性强、灵活性高、通信容量大、在轨数据处理及存储能力强等优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：