科学家提出新巨型卫星星座设计，信号35分钟覆盖全球

darthracer · 2024-9-21 23:48

结合先进轨道力学与优划算法，并考量卫星成像宽度、子群卫星编队飞行、有效载荷全球均匀覆盖范围，一项新研究提出仅由891颗卫星组成的巨型卫星星座概念，能实现35分钟内对极区外任意位置进行合作观测。

巨型卫星星座是由数百～数千颗卫星群组成的大规模卫星群，目的为提供全球性通信或数据服务，知名巨型星座如SpaceX的星链（Starlink）、OneWeb。

这些星座的设计必须考虑卫星之间相对位置、轨道高度及工作任务，星座内卫星可分为2种类型：基本卫星与伴随卫星，1颗基本卫星与其伴随卫星定义为1个卫星群，所有被伴随卫星包围的基本卫星均匀分布于全球范围，且具有相同的星下点轨道。

最近，一篇研究结合基本卫星与伴随卫星轨道提出新巨型星座配置，利用非支配排序粒子群优化（Non-dominated Sorting Particle Swarm Optimization，NSPSO）算法求解出精确轨道，根据数值模拟结果，星座轨道倾角设置为66°，偏心率0，近地点幅角0，模拟时间1 d，回归系数Q=15，初始升交点为0，初始MA为0，成像宽度为卫星群长度1,500公里，单星成像宽度140公里，单星入轨单圈最大工作时间为35分钟。

此巨型星座共891颗卫星，包含81颗均匀分布的基本卫星，以及每颗基本卫星周围10颗伴随卫星，能实现35分钟内对极区外任意位置协同观测。