摘要: 地球同步轨道(Geostationary Earth Orbit, GEO)卫星通信系统具有轨道高度高，覆盖范围广，可为低地轨道提供测控通信服务的特点，成为我国发展天基信息化网络中的重要目标。本文以我国“天链”系统对“天宫二号”实验舱的通信分析为背景，重点针对GEO卫星... 展开 地球同步轨道(Geostationary Earth Orbit, GEO)卫星通信系统具有轨道高度高，覆盖范围广，可为低地轨道提供测控通信服务的特点，成为我国发展天基信息化网络中的重要目标。本文以我国“天链”系统对“天宫二号”实验舱的通信分析为背景，重点针对GEO卫星星地通信链路进行建模仿真与分析评估。主要研究内容为： 建立了卫星通信链路基本模型。阐述了研究卫星通信链路所需的时间系统和坐标系统，建立了基本的真空射频链路传输模型，推导了通信链路中的评价指标。 采用蒙特卡洛方法对GEO星地通信链路进行了随机分析，揭示了星地链路性能的主要影响因素。在星地链路中引入大气、降雨、云雾和路径温度等影响，建立星地链路中的传播损耗精确的模型，并给出仿真结果；采用蒙特卡洛打靶法对卫星星地链路中的各种随机参数进行打靶仿真；采用因子分析的方法对打靶仿真结果进行了分析，得出了影响通信链路质量的传播损耗因子。 提出了减轻GEO卫星临近干扰的三种策略，为GEO通信卫星设计部署提供了思路。建立精确的卫星通信临近干扰模型，分析了GEO卫星轨道保持的能量需求和GEO卫星地影规律；提出了减轻临近干扰的提升通信链路配置策略，并进行了仿真验证；提出了减轻临近干扰的GEO卫星倾角自漂移的策略，并进行了仿真验证；提出了减轻临近干扰的协调GEO卫星地影策略，并进行了仿真算例优化求解和验证。 设计开发了通信链路仿真软件，为GEO卫星通信链路的研究提供了技术支持。分析了任务背景的仿真需求，分析了仿真软件应当具备的功能和性能；基于分层构架设计思想和组件化建模思想，设计了软件的总体框架和内部数据流程；阐述了软件分层构架设计的关键技术，并实现了软件的开发。 文章以我国“天链”系统对实验舱的测控通信分析任务为背景，系统性的开展针对GEO卫星通信特点的仿真分析与研究，并开发了仿真软件。论文研究成果可为我国未来低地轨道航天器测控通信任务的规划与设计提供参考。 收起