一种月球表面通信卫星星座制造技术

本发明专利技术属于深空通信领域。本发明专利技术实施例提供一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。本发明专利技术实施例能够实现月球正面和背面通信的完全覆盖，能够实现月球正面与背面的大容量、高带宽稳定通信。

【技术实现步骤摘要】
一种月球表面通信卫星星座
本专利技术属于深空通信领域，特别涉及一种月球表面通信卫星星座。
技术介绍
未来在月球正面建立基地后，相距较远的各基地之间的通信没有有效的直接通信手段，月面有线通信链路布置的成本和难度太大。月球直径约3476千米，月球表面曲率大，并且月球表面的高度差也非常大，最大可达20千米。无线通信链路因为月球表面曲率和高差影响，长距离无法实现通信。假设月球正面分布有3个（或以上）基地，各基地之间距离1000千米以上，通过月面有线链路、月面中继基站或月面直接无线通信等方法，受月面曲率和月面高度差的影响，都难以实现可靠通信。尤其是月球正面与背面之间的基地，既无法直接通信，也无法通过地球地面站中转通信。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种月球表面通信卫星星座，能够实现月球正面和背面通信的完全覆盖，尤其是能够实现月球正面与背面的大容量、高带宽稳定通信的要求。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。本专利技术实施例提供的月球表面通信卫星星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，本专利技术实施例可覆盖月球大部分表面，能够为月球表面各基地之间提供可靠通信手段，尤其是能够实现月球正面与背面的通信，省去在月球表面进行通信基础设施建设的巨大工程量和巨大代价；本专利技术实施例提供的月球表面通信卫星星座至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信，该月球通信卫星服务月球表面基地之间通信时，因无大气干扰及雨衰影响，采用Ku、Ka、Q或者V频段或者激光通信，可以满足大容量、高带宽稳定通信的要求。优选的，所述月球正面和背面各基地之间的通信链路由所述月球通信卫星中继，不需要回传地球地面站。不需要回传地球即可支持在月球正面和背面所有位置的月球基地之间的通信，可以大幅度提高通信质量，降低通信时延。月球正面任意两个基地之间的通信系统延时约500ms，月球背面任意两个基地之间的通信系统时延约400ms，月球正面与背面基地之间通信系统时延约800ms，较从地球地面站中转通信，系统时延显著降低。优选的，所述月球表面通信卫星星座还包括一颗月球极地轨道通信卫星。考虑到上述绕地月之间拉格朗日1点和拉格朗日2点的两颗通信卫星对月球南北极的覆盖不充分，增加一颗月球极地轨道通信卫星，以形成更充分的通信覆盖，服务于月球两极附近基地的通信。优选的，所述月球极地轨道通信卫星的轨道平面垂直于通过地月的拉格朗日1点和拉格朗日2点的直线。这样可以形成更充分的通信覆盖，解决上述绕地月之间拉格朗日1点和拉格朗日2点的两颗通信卫星对垂直于通过地月的拉格朗日1点和拉格朗日2点的直线的月球表面覆盖不充分的问题。优选的，至少一颗所述月球通信卫星将月球表面基地的通信中继至地球地面站。这样可以降低对月球表面基地的与地球通信的系统性能要求。优选的，至少一颗所述月球通信卫星绕圆形轨道或者椭圆形轨道运行。在这样的轨道上运行的月球通信卫星运行更为稳定。优选的，所述月球通信卫星之间采用激光通信作为星间通信链路。这样可以实现容量更大、波束更窄、增益更高、速度更快、抗干扰性更强和保密性更好的通信。优选的，至少一颗所述月球通信卫星与地球地面站之间的通信使用S、C或者Ku频段。这样可以满足一定通信带宽，又具有较好的抗雨衰能力，且在较大的通信距离上，较低的通信频率带来的自由空间损耗更低，可以满足长期高可用性通信要求。优选的，至少一颗所述月球通信卫星对地球地面站采用点波束覆盖。这样可以降低对月球通信卫星的与地球通信的发射信号功率要求。优选的，至少一颗所述月球通信卫星对月球正面或者背面采用全月球波束覆盖。这样可以保障对月球正面各基地或者月球背面各基地的全面覆盖。优选的，采用1个或者2个波束覆盖整个月球正面。这样可以提高对月球正面各基地覆盖的质量和效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种月球表面通信卫星星座。其中：100-地球；200-月球；L1-拉格朗日1点；L2-拉格朗日2点。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种月球表面通信卫星星座，能够实现月球正面与背面的大容量、高带宽稳定通信。以下结合附图对本专利技术进行详细说明。如附图1所示，本专利技术实施例提供一种月球表面通信卫星星座，所述月球200表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球200表面各基地之间的通信链路，所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点L1的轨道和绕地月的拉格朗日2点L2的轨道。月球200和地球100之间的拉格朗日1点L1，距离月球200表面约60957km，月球200背面的拉格朗日2点L2，距离月球200表面约58105km，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球200表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。卫星通信业务主要有语音业务和非语音业务，如低速数据、报文和传真等。电话通信是人们日常生活中应用最广泛、最普遍的基本通信手段，也是卫星移动通信系统提供的基本业务。非电话业务随着社会的进步、技术的发展，需求量越来越大，特别是计算机及网络技术的发展和应用必将进一步推动非电话业务的迅速发展。此外，卫星通信还可以提供高速数据传输业务如图像信息和月球正面或者背面多媒体信息等。在通常的地球100卫星信号传输路径上，存在着降雨衰减。降雨衰减产生于雨滴对电磁能量的吸收和散射。当频段高于10GHz时，降雨是电波传播过程中最主要的大气衰减因素。Ku频段包括11～14GHz，降雨引起的衰减相当大。Ka频段包括20～30GHz，特别易受降雨及大气中的水汽凝结物的影响严重，电波传输损耗大。Q频段包括30～50GHz。V频段包括50～75GHz。无线激光通信工作频段包括326～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，其特征为：所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种月球表面通信卫星星座，所述月球表面包括月球的正面和背面，所述星座包括两颗月球通信卫星，所述星座通过所述两颗月球通信卫星建立月球表面各基地之间的通信链路，其特征为：所述两颗月球通信卫星的运行轨道分别为绕地月的拉格朗日1点的轨道和绕地月的拉格朗日2点的轨道，至少一颗所述月球通信卫星与所述月球表面各基地之间的通信链路采用Ku、Ka、Q或者V频段，或者采用激光通信。


2.如权利要求1所述的月球表面通信卫星星座，其特征为：所述月球表面各基地之间的通信链路由所述月球通信卫星中继。


3.如权利要求1所述的月球表面通信卫星星座，其特征为：所述月球表面通信卫星星座还包括一颗月球极地轨道通信卫星。


4.如权利要求3所述的月球表面通信卫星星座，其特征为：所述月球极地轨道通信卫星的轨道平面垂直于通过地月的拉格朗日1点和拉格朗日2点的直线。


5.如权利要求1或者权利要求3所述的月球表面通信卫星星座，其特征为：至少一颗所述月球通信卫星将月球表...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞立新，李杰，段毅，李晶晶，丁广林，闫文凯，
申请(专利权)人：亚太卫星宽带通信深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44