23、卫星星座设计、性能模拟与哈尔滨土壤铅污染研究

卫星星座设计、性能模拟与哈尔滨土壤铅污染研究

1. 卫星星座设计与性能模拟

1.1 全球覆盖卫星数量需求

要在给定仰角和轨道高度下实现全球覆盖，至少需要 32 颗卫星。理论上，方案 B 中一条轨道所需卫星数量为 (S = \pi/c = 7.0264)，但实际取 (S = 8)，这表明系统存在较大的覆盖余量。通过 STK 优化后，顺行和逆行轨道的经度差分别为 (\Delta1’ = 47.2°) 和 (\Delta2’ = 38.4°)。

1.2 倾斜圆轨道星座设计

为比较极地轨道和倾斜圆轨道星座的覆盖性能，假设倾斜圆轨道星座也有 32 颗卫星，分布在 4 个轨道平面。通过 STK 可确定相邻轨道卫星的最佳相位，结果为 (F = 1)。为选择最佳轨道倾角，进行了不同轨道倾角的模拟，结果如下表所示：
|方案|高度(km)|卫星总数|轨道平面数|轨道倾角|平均覆盖率(40°S - 40°N)|平均覆盖率(50°S - 50°N)|平均覆盖率(60°S - 60°N)|全球平均覆盖率|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|A|1450|32|4|38|99.86%|99.85%|99.46%|87.12%|
|B|1450|32|4|40|99.41%|99.38%|99.89%|88.27%|
|C|1450|32|4|43|98.60%|98.54%|99.01%|89.67%|
|D|1450|32|4|45|97.74%|98.07%|98.08%|91.25%|

从表中可以看