简单了解卫星网络相关参数

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卫星网络相关参数

瑞萌萌空间想象力不太好，把卫星运动的一些参数又看了看。

卫星运动

一、概念介绍

轨道半长轴 (a): 这是椭圆轨道的长轴的一半，表示卫星轨道的平均半径。它决定了卫星到地球中心的平均距离。

偏心率 (e): 它描述了轨道的形状，是一个无量纲参数。0表示圆形轨道，0到1之间表示椭圆形轨道，1表示抛物线轨道，大于1表示双曲线轨道。

轨道倾角 (i): 这是卫星轨道平面相对于地球赤道平面的倾斜角，通常用度数表示。

升交点赤经 (Ω): 表示升交点（卫星从南半球进入北半球的点）在地球赤道平面上的位置，从春分点（黄道与赤道的交点，定义为赤经0度）沿逆时针方向到升交点的角距离，用度数表示。

近地点参数 (ω): 指的是近地点（卫星距离地球最近的点）在轨道平面上的位置，相对于升交点的位置，通常用度数表示。

真近点角 (ν): 描述了卫星在轨道上某一时刻的位置，即卫星相对于近地点的位置角度。

周期 (T): 这是卫星完成一次完整轨道运行所需的时间。

平均运动 (n): 每日的平均绕地球公转次数，通常用度数/秒或度数/日表示。

近地点高度: 卫星轨道上距地心最近的点到地表的距离。

远地点高度: 卫星轨道上距地心最远的点到地表的距离。

二、实际卫星的轨道参数数据举例

1、国际空间站 (ISS)

轨道半长轴 (a): 6784 km

偏心率 (e): 0.000588

轨道倾角 (i): 51.64°

升交点赤经 (Ω): 随时间变化（2024年8月：约为151°）

近地点参数 (ω): 随时间变化（2024年8月：约为162°）

真近点角 (ν): 变化范围 0° 到 360°

周期 (T): 约 92.7 分钟

平均运动 (n): 约 15.5 次/日

近地点高度: 约 408 km

远地点高度: 约 418 km

2、GPS 卫星（例如 GPS III）

轨道半长轴 (a): 26560 km

偏心率 (e): 约 0.01

轨道倾角 (i): 55°

升交点赤经 (Ω): 随时间变化（具体值因卫星而异）

近地点参数 (ω): 随时间变化（具体值因卫星而异）

真近点角 (ν): 变化范围 0° 到 360°

周期 (T): 约 12 小时

平均运动 (n): 2 次/日

近地点高度: 约 20200 km

远地点高度: 约 20200 km

3、地球同步轨道卫星 (GEO)

轨道半长轴 (a): 42164 km

偏心率 (e): 通常接近 0（非常接近圆形轨道）

轨道倾角 (i): 0° 到 0.1°（理想情况下）

升交点赤经 (Ω): 任意

近地点参数 (ω): 任意

真近点角 (ν): 0° 到 360°

周期 (T): 约 1436 分钟（24 小时）

平均运动 (n): 1 次/日

近地点高度: 约 35786 km

远地点高度: 约 35786 km

卫星通信

1、延迟

GEO卫星：大约250-300毫秒的信号往返延迟。

LEO卫星：大约20-50毫秒的信号往返延迟。

2、覆盖

GEO：通常为地球表面约1/3的区域。一个GEO卫星可以覆盖约1,000,000至1,200,000平方公里的地面区域。

LEO：单颗LEO卫星的覆盖范围较小，通常为几百到几千平方公里。为了实现全球覆盖，LEO卫星需要形成一个卫星星座（如Starlink），通过多颗卫星组合覆盖整个地球。

MEO：单颗MEO卫星的覆盖范围介于GEO和LEO之间，通常为几十万到上百万平方公里。

3、卫星寿命

GEO卫星：通常为15-20年。

LEO卫星：通常为5-7年，需定期更换。

4、数据传输速率

取决于使用的链路类型和使用的频段。

C频段：通常为几十 Mbps 到 1 Gbps。应用：广泛用于卫星电视、数据通信和广播。

Ku频段：可以达到几 Gbps，具体速率依赖于系统的配置。应用：常用于卫星电视、宽带互联网和高数据速率通信。

Ka频段：可以提供更高的数据传输速率，通常为数 Gbps 到 10 Gbps 或更高。应用：高带宽应用，如高定义视频传输、企业互联网接入等。

激光：激光通信系统可以提供极高的数据传输速率，从数十 Gbps 到数 Tbps（太比特每秒），具体速率取决于系统设计和技术水平。应用：高带宽通信、深空通信、地面和卫星之间的点对点高速数据传输。

2024年1月星链披露的激光数据

其他：

LISL范围被认为从659.5公里到5016公里不等。

星链第一阶段完全部署时，仰角为40°。

异轨星间链路动态角速度和角加速度一般均比较大，角速度可达1°/s以上。

（我也不知道自己在瞎列些什么）

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