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探秘24星LEO星座

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：24星LEO Walker星座参数如表4-5所示。图4-6624／3／1星座对热点地区的覆盖性能24／3／1方案，可通率大于98%的区域，面积372.7万km2；24／3／1方案，可通率达到100%的区域，面积246.7万km2卫星之间采用星间链路后，实时通信范围可以扩展到除高纬度地区外的全球各地。

基于以区域覆盖为主（基本服务区），兼顾全球（增强服务区及拓展服务区）的思想，设计一种纬度带覆盖星座，覆盖南北纬55°之间的带状区域，该星座既覆盖我国国土及周边的基本服务区，也覆盖增强服务区全部及部分拓展服务区，而卫星总体数量不太大，总体造价不太高，综合效能较优。经分析比较，选择轨道高度为1 450 km，卫星在这个高度的回归周期正好是2天，也便于卫星的跟踪及网络的拓扑控制。

Walker星座参数通常用（T，P，F）表示（也可表示为T／P／F），T为卫星总数，P为轨道数，F为相位因子，经过分析，采用24／3／1Walker星座能够满足上述要求。24星LEO Walker星座参数如表4-5所示。

表4-5　24／3／1Walker星座参数

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24／3／1星座在纬度0°～44°范围可以实现98%以上的覆盖率，其中对于0°～10°和20°～40°的纬度范围可以实现100%的覆盖，基本覆盖我国的大部分区域，星座的覆盖性能如图4-62～图4-65所示。

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图4-62　24／3／1星座二维覆盖区域及覆盖率

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图4-63　24／3／1星座覆盖性能

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图4-64　24／3／1星座的多星覆盖性能(https://www.chuimin.cn)

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图4-65　不同纬度的平均通信仰角

24／3／1星座可以为热点地区提供实时的通信服务，基本覆盖东南沿海的区域；对台湾地区的访问持续时间占星座运行时间的100%，即全时段覆盖。不同可通率条件下热点地区的通信范围如图4-66所示。

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图4-66　24／3／1星座对热点地区的覆盖性能

（a）24／3／1方案，可通率大于98%的区域，面积372.7万km2；（b）24／3／1方案，可通率达到100%的区域，面积246.7万km2

卫星之间采用星间链路（包括同轨面星间链路和异轨面星间链路）后，实时通信范围可以扩展到除高纬度地区外的全球各地。图4-67给出了建立星间链路后，通信范围的扩大情况。

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图4-67　星间链路的连通

由于采用倾斜圆轨道，在一个轨道周期内，相邻轨道面卫星之间的几何关系变化比较大，在轨道面之间的某两颗卫星之间始终建立星间链路是很困难的，但在某一段时间内，还是可行的。