地球同步軌道通信衛(wèi)星的軌道管理應(yīng)用研究.pdf

1、地球同步軌道通信衛(wèi)星的軌道管理是通過軌道測量、軌道確定和軌道保持（機(jī)動(dòng)）完成的。衛(wèi)星軌道測量也稱為測距。我國現(xiàn)行的測控體系為統(tǒng)一載波測控系統(tǒng)，主要利用多側(cè)音進(jìn)行測距。對于地球同步軌道通信衛(wèi)星，一個(gè)難點(diǎn)是遠(yuǎn)距離測量的側(cè)音測距系統(tǒng)最大無模糊距離受到側(cè)音信號最低頻率的限制，以及衛(wèi)星在軌道中的精確定點(diǎn)保持。在攻讀研究生學(xué)位期間，在中國東方通信衛(wèi)星有限責(zé)任公司從事衛(wèi)星測控工作。參與了多顆通信衛(wèi)星實(shí)在軌運(yùn)行維護(hù)，并針對地球同步軌道通信衛(wèi)星軌道的管理

2、進(jìn)行了較為深入的研究。
　　 本文對有效地提高側(cè)音測距系統(tǒng)的最大無模糊距離提出了具體的解決方法。根據(jù)測距數(shù)據(jù)，利用衛(wèi)星與參考點(diǎn)之的距離、角度、徑向速度和時(shí)間標(biāo)志等參數(shù)推算出其運(yùn)行軌道，又從工程應(yīng)用的角度詳盡地介紹了同步通信衛(wèi)星在定點(diǎn)位置漂移的原因及計(jì)算方法，以我國在軌運(yùn)行的“中國衛(wèi)星X號”衛(wèi)星為例，給出了大量工程實(shí)測數(shù)據(jù)，并通過E/W軌道修正區(qū)間（窗口）劃分給出了軌道定點(diǎn)保持實(shí)施方法。文章安排：第二章以“中國衛(wèi)星X號”應(yīng)用為例，

3、通過對測距方案分析，測距系統(tǒng)操作過程的描述，分析測距誤差及消除誤差的措施，詳細(xì)闡述了側(cè)音測距技術(shù)。第三章研究了側(cè)音測距低頻側(cè)音信號的產(chǎn)生，通過折疊音技術(shù)，互補(bǔ)音技術(shù)提高側(cè)音測距系統(tǒng)的測距精度和最大無模糊距離進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析。第四章以我國在軌運(yùn)行的“中國衛(wèi)星X號”衛(wèi)星為例，詳盡地介紹了同步通信衛(wèi)星在定點(diǎn)位置漂移的原因及計(jì)算方法。第五章從衛(wèi)星平經(jīng)度漂移量、測站定軌精度、星載推進(jìn)器推力誤差、衛(wèi)星南北機(jī)動(dòng)對東西方向耦合等多方面探討了同步軌

4、道通信衛(wèi)星E/W軌道保持方法，介紹了一種如何細(xì)化軌道控制區(qū)間，估算偏心率控制圓半徑范圍的方法。
　　 在工作中，重點(diǎn)解決了以下問題：
　　 1、在多側(cè)音測距中，利用DDS產(chǎn)生任意頻率的正弦波信號，解決了低頻側(cè)音信號的產(chǎn)生問題；對于低頻信號側(cè)音信號干擾載波鎖相環(huán)的問題，使用折疊音技術(shù)將側(cè)音頻率搬移載波環(huán)帶寬之外；對于多路側(cè)音占用頻率帶寬大、有效帶寬小的問題，通過使用互補(bǔ)音來解決。最后，通過側(cè)音電路復(fù)用，避免了增加設(shè)備量，就

5、有效增加了最大無模糊距離，提高了測量精度。
　　 2、分析地球同步軌道通信衛(wèi)星在軌漂移因素得出由于軌道修正容差區(qū)間1在控制窗口東、西兩端的不對稱性，如圖5-2所示，導(dǎo)致在定點(diǎn)中心東、西兩側(cè)的偏心率控制區(qū)間2也存在東邊大，西邊小現(xiàn)象。根據(jù)“木桶原理”最短邊決定整體性能的特性推出相應(yīng)的最小偏心率控制圓半徑為149μ。為了減少偏心率控制，通過試驗(yàn)提出了兩套控制方案。A、適度平移衛(wèi)星定軌中心Ls的方法。如表5—4所示，我可以將Ls向東平