中轨道卫星系统

   

   中轨道卫星移动通信系统（middle earth orbit satellite mobile communicationsystem ）由轨道高度在5 000～15000 km的卫星群（星座）构成的移动通信系统。由于轨道高度的降低，可减弱高轨道卫星通信的缺点，并能够为用户提供体积、重量、功率较小的移动终端设备。用较少数目的中轨道卫星即可构成全球覆盖的移动通信系统。中轨道卫星系统为非同步卫星系统，由于卫星相对地面用户的运动，用户与一颗卫星能够保持通信的时间约为100min。卫星与用户之间的链路多采用L波段或S波段，卫星与关口站之间的链路可采用C波段或Ka 波段。主要多址方式有TDMA和CDMA。

    典型的中轨道卫星移动通信系统有：Inmarsat-P，Odyssey，MAGSS-14等。其中，国际海事卫星组织的Inmarsat-P，采用4颗同步轨道卫星和12颗高度为10 000 km中轨道卫星相结合的方案。TRW空间技术集团公司的 Odyssey系统是由分布在高度为10 000 km的3个倾角为55°轨道上的12颗卫星组成。欧洲宇航局的MAGSS-14系统是由分布在高度为10 354 krn的7个倾角为56°轨道上的14颗卫星组成。

  Odyssey（奥德赛）系统由TRW空间技术集团公司推出。它由12颗高度约为10000KM的卫星分布在倾角55°的3个轨道平面上构成的，使用L/S/Ka频段，每颗卫星具有19个波束，总容量为2800个话路，系统可以为100个用户提供一条电路，12颗卫星可在全球范围内为280万用户提供服务。系统建设费用约为27亿美元，卫星设计寿命为12～15年，当时预计1997年投入使用。Inmarsat-P系统（第三代国际海事卫星）是国际海事卫星组织制定的称为“Project_21”计划，当时准备九十年代后期耗资10亿美元建造一个全新结构的21世纪全球个人卫星移动通信系统。第一、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星，只能覆盖地球纬度70°以上的区域。第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，它采用的4颗同步卫星，有超过10米的大天线，并有星上处理功能，可以实现手持机之间的通信。中轨道部分由12颗高度约为10000KM的卫星构成，也有星上处理功能。系统服务目标是在服务区的各种环境条件下，90％的情况下能看到卫星，此时利用0.25～0.4W发射功率的手持机，通信可靠度为95％，手持机尺寸为 ，重约为300克，零售价约为1500美元，系统总投资约为25亿。Inmarsat-P的合作伙伴有Comsat、Hughes、Matra、Marcom、Nokia、Ericssion、NEC等等，当时预计1998～2000年收入使用，寿命为11年，电话费每分钟为2美元，MAGSS-14系统是欧洲宇航局开发的中轨道全球卫星移动通信系统。它由14颗卫星组成，卫星高度为10354公里，分布在7个轨道平面上，轨道倾角为28.5°。在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为四分之一个恒星日（23小时56分）。这个谐率使得卫星的地面轨道每天重复，为动态星座（DSC）提供了一些有用的网络覆盖特性。当用户仰角为28.5°的时候，最大倾斜路径为12500KM，由此可以推算出来的卫星覆盖区半径为4650KM。卫星运动使得一个地球站与一颗星的平均可见时间长达100min。每颗星有37个波束，可以覆盖全球。下面，我们将向您介绍几种典型的中轨道卫星系统，鉴于Inmarsat-P系统在前面已经有介绍，所以在这里我们重点介绍Odyssey（奥德赛）系统。