• 名称:铱星系统
  • 制造商:摩托罗拉公司,洛克希德太空系统分部
  • 发射日期:2002年6月20日
  • 发射地点:俄罗斯,普列谢茨克
  • 轨道:80公里(484.7英里),轨道倾角75°,6个轨道平面
  • 运载火箭:呼啸号

趋势

多元化业务

随着卫星移动通信的发展,传统的语音、数据、短信功能已经不能满足越来越高的数据和通信的要求,未来的卫星移动通信系统功能更多样化。比如,ADS-B数据服务和AIS船舶监视功能,基于卫星的ADS-B监视能为飞机提供完全的连续的天基监视与控制,尤其是在缺少地面接收站的海洋和偏远地区,将发挥重要作用,实现飞行轨迹和高度的优化,提高航空公司的运行和燃料效率,同时显著降低世界各国空管机构(ANSPs)的基础设施成本。

融合式发展

从最初的单独组网到多网互联发展,借助地面通信网络的优势,实现与地面通信网络的互联互通和在多制式网络中的相互漫游,最后组成无缝覆盖全球的通信系统。同时,面向用户多样性信息需求,提出多要素融合应用模式,发展天地一体化信息融合共性理论,建立信息融合应用模型,突破相关关键技术并制定标准,形成安全、可靠、标准的多源空间信息融合体系架构,推动天、空、地、海信息的融合应用和产业化发展。

多频段互补

随着日益增加的带宽需求和高速数据处理需求,卫星通信朝着宽带化、IP化发展,卫星移动通信系统使用高频段已经成为一种趋势,各种频段的系统相继出现,并将共同存在,同时,在通信保障上还可以根据频段的自身特点形成互补。InmarsatGX业务通过采用Ka波段宽带通信技术与四代星L波段超强抗干扰通信技术的黄金组合,克服了诸多卫星通信系统中存在的全球覆盖性差、通信质量受不良天气影响明显、通信带宽低等问题,为陆、海、空三大领域提供真正意义上的全球、全时、全天候的宽带数据、语音的通信服务。

结构特点

铱星系统由66颗正在运行中的低轨通信卫星和9颗备用卫星组成。这个系统使用L波段为便携式手机提供全球通信服务。铱星系统的卫星沿着6个圆形极轨道运行,每100分钟绕地球飞行一周。每颗卫星与其他4颗星相连形成星际链路–两颗在相同轨道面,两颗在相邻轨道面。

运营商现状

作为同步、低轨道卫星的代表运营商,下面将分别就海事卫星、铱星的系统特点、发展现状做重点分析介绍。

海事卫星

自1979年Inmarsat成立,随着通信技术发展的日新月异,用户对卫星通信的需求也在不断增长变化,在迎合满足用户需求的同时,海事卫星也在循序渐进的稳步向前。至今,Inmarsat卫星系统已发展至第五代,在保证提供安全性移动性优异的L波段业务同时,跨界转战Ka波段提供高容量、高带宽业务。经过不断的技术升级和发展,Inmarsat卫星从第一代的模拟信号,发展到第二、三代的数字信号,再到第四代的宽带通信,直到今天第五代更高宽带的高速数据通信。海事卫星追随着技术、适应着时代、充分发挥着自身的特长,持续不断地为全球提供公益和商用的无缝通信服务。

目前,Inmarsat正在准备研发第六代卫星,其主要目标是将自己开发六代星的核心模块和射频授权给相应终端厂商,降低行业进入门槛,提供更丰富的产品线。同时,通过软件无线电、芯片集成的方式,实现终端的小型化、价格平民化,提供更加丰富、市场接受度更高的应用。六代星现确定使用L波段,计划设计三颗地面静止轨道卫星。考虑到四代星将在2023年达到预期寿命,计划2019年发射第一颗卫星,2022年完成星群部署。另外,六代星还将搭载Ka波段载荷,实现对五代星的补充覆盖。另外,Inmarsat还与欧洲陆地移动电信运营商合作,建设S波段卫星与地面基站混合组网的通信系统,满足欧洲不断增长的航空通信需求。

Inmarsat在2015年实现总收入12.74亿美元,与2014年12.86亿美元相比出现小幅下降,但基本保持稳定。按照不同业务板块划分,其中海上市场占收入份额51%,政府市场24%,企业市场14%,航空市场11%。针对传统的L波段业务,2015年收入8.32亿美元,连续3年实现增长。

铱星

第一代“铱星”卫星通信系统使用66颗卫星,分布在6条轨道上,轨道平面间隔30°,组成卫星星座。
铱系统的最大特点是采用了星际链路,星际链路采用Ka频段,每个卫星可以同时和同轨道内的前后各一颗卫星及左右相邻轨道中的各一颗卫星交叉相连。由于第一代铱星已经服役快20年,到了生命周期末期,同时为了持续保障整个系统的通信能力,铱星公司正计划启用第二代铱星系统。第二代“铱星”星座(Iridium-NEXT)共计81颗,包括66颗在轨正式卫星,6颗在轨备份卫星,剩余9颗卫星在地面仓库备用。铱星公司计划在2017年完成第二代铱系统的星座部署,在此之前现有的“铱星”卫星星座保持运行,直到第二代“铱星”全面运作。第二代“铱星”卫星提供L频段速度高达1.5Mb/s通信能力,适应了信息化时代对于带宽的需求,提升了市场竞争力。

除了传统的L波段通信载荷外,
第二代“铱星”内置“ADS-B”载荷。ADS-B是自动相关监视广播的简称,顾名思义,系统无需人工操作或者询问,可以自动地从相关机载设备获取参数向其他飞机或地面站广播飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息,以供管制员对飞机状态进行监控。铱星公司与加拿大、意大利、丹麦和爱尔兰空中导航服务提供商(ANSP)成立合资公司Aireon,提供ADS-B全球服务。根据第二代铱星发射计划,Aireon预计将在2018年提供全球无缝隙的ADS-B数据服务。

铱星与Harris公司达成协议,利用二代铱星的剩余空间搭载Harris公司的AppSTAR的可配置载荷平台,提供卫星AIS服务。Harris已经与全球AIS数据服务商exactEarth在2015年达成协议,在第二代铱星搭载58个AIS载荷,使用exactEarth公司AIS算法,通过V
H F频段实现海上A
IS信号的无缝覆盖。exactEarth现已拥有8颗低轨道AIS卫星,计划还将发射2颗。

截至2015年底,铱星用户数超过78.2万,五年年均增长率13%,营业收入4.114亿美元,实现小幅度提升。

结构特点研制历程使用情况

【嵌牛正文】:

有效载荷

  • 1个Ka波段天线,3个L/S波段天线

学号:14020150008

使用情况

从1997~1998年的18个月的时间里,共有80多颗航天器被发射到近地轨道(LEO),他们使用了三种不同的运载火箭(德尔塔7000、质子和长征二号丙)。第一次发射是在1997年5月5日。

2000年12月,一个新组建的铱星卫星公司收购了破产的铱星有限责任公司的资产。

在2002年2月和5月,对系统卫星(包括6颗备用星)进行了维修保养,这样可确保铱系统服务至少到2010年。

【嵌牛鼻子】:卫星通信;宽带卫星通信;卫星移动通信;空间通信网;通信卫星;

研制历程

1987年,摩托罗拉正式宣布进行铱系统的开发研究,历时12年,耗资57亿美元,1998年底终于大功告成。

结束语

我国尚无自主研制与运营的卫星移动通信网络,目前主要通过租赁其他国家或组织的卫星移动通信系统来满足我国在生产生活、公共交通安全、
应急减灾等方面对卫星移动通信业务的需求。随着我国卫星技术水平的不断提高,综合国力的不断强大,应大力发展具有我国自主知识产权的卫星移动通信系统。考虑到卫星移动通信系统的设计、
研发和应用具有高风险、
高技术等特点,且我国在系统设计和实施方面尚欠缺相关经验,建议以“优先发展成本较低、
技术较简单、
易实施、易管理的卫星移动通信系统,根据我国业务应用特点对特定技术进行增强”
为原则,首先解决我国卫星移动通信系统的“有无”问题,填补我国卫星移动通信系统的空白。

参考文献

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