[发明专利]一种月球表面通信卫星星座

说明书

本发明属于深空通信领域。本发明实施例提供一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。本发明实施例能够实现月球正面和背面通信的完全覆盖，能够实现月球正面与背面的大容量、高带宽稳定通信。

技术领域

本发明属于深空通信领域，特别涉及一种月球表面通信卫星星座。

背景技术

未来在月球正面建立基地后，相距较远的各基地之间的通信没有有效的直接通信手段，月面有线通信链路布置的成本和难度太大。月球直径约3476千米，月球表面曲率大，并且月球表面的高度差也非常大，最大可达20千米。无线通信链路因为月球表面曲率和高差影响，长距离无法实现通信。假设月球正面分布有3个（或以上）基地，各基地之间距离1000千米以上，通过月面有线链路、月面中继基站或月面直接无线通信等方法，受月面曲率和月面高度差的影响，都难以实现可靠通信。

尤其是月球正面与背面之间的基地，既无法直接通信，也无法通过地球地面站中转通信。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种月球表面通信卫星星座，能够实现月球正面和背面通信的完全覆盖，尤其是能够实现月球正面与背面的大容量、高带宽稳定通信的要求。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。

本发明实施例提供的月球表面通信卫星星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，本发明实施例可覆盖月球大部分表面，能够为月球表面各基地之间提供可靠通信手段，尤其是能够实现月球正面与背面的通信，省去在月球表面进行通信基础设施建设的巨大工程量和巨大代价；本发明实施例提供的月球表面通信卫星星座至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信，该月球通信卫星服务月球表面基地之间通信时，因无大气干扰及雨衰影响，采用Ku、Ka、Q或者V频段或者激光通信，可以满足大容量、高带宽稳定通信的要求。

优选的，所述月球正面和背面各基地之间的通信链路由所述月球通信卫星中继，不需要回传地球地面站。不需要回传地球即可支持在月球正面和背面所有位置的月球基地之间的通信，可以大幅度提高通信质量，降低通信时延。月球正面任意两个基地之间的通信系统延时约500ms，月球背面任意两个基地之间的通信系统时延约400ms，月球正面与背面基地之间通信系统时延约800ms，较从地球地面站中转通信，系统时延显著降低。

优选的，所述月球表面通信卫星星座还包括一颗月球极地轨道通信卫星。考虑到上述绕地月之间拉格朗日1点和拉格朗日2点的两颗通信卫星对月球南北极的覆盖不充分，增加一颗月球极地轨道通信卫星，以形成更充分的通信覆盖，服务于月球两极附近基地的通信。

优选的，所述月球极地轨道通信卫星的轨道平面垂直于通过地月的拉格朗日1点和拉格朗日2点的直线。这样可以形成更充分的通信覆盖，解决上述绕地月之间拉格朗日1点和拉格朗日2点的两颗通信卫星对垂直于通过地月的拉格朗日1点和拉格朗日2点的直线的月球表面覆盖不充分的问题。

优选的，至少一颗所述月球通信卫星将月球表面基地的通信中继至地球地面站。这样可以降低对月球表面基地的与地球通信的系统性能要求。