中轨道卫星系统是什么Odyssey系统基本知识介绍详解

　　什么是中轨道(MEO)卫星系统
　　中轨道卫星(ICO可MEO)离地球高度约10,000公里左右。中轨道卫星星座中卫星数量较少，约为十至十几颗，卫星重量为吨级。中轨道卫星采用网状星座，卫星为倾斜轨道。美国91年发射的中轨道Odyssey系统，有12颗卫星，分布在3个轨道平面、每一轨道平面有4颗卫星，卫星轨道高度为10371Km。
　　有代表性的中轨道(MEO)卫星移动通信系统主要有Inmarsat-P、Odyssey、MAGSS-14等，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。
　　Odyssey(奥德赛)系统的简介
　　TRW公司推出的中轨道Odyssey(奥德赛)系统的网络结构主要包括空间段、地面段和用户单元三个部分。Odyssey(奥德赛)系统的星座系统采用12颗卫星，分布在55°的3个轨道平面上，轨道高度为10354KM。卫星与地面站之间采用Ka频段，下行为19.70～20.0GHz，上行为29.5～29.84GHz，可用带宽340MHz，采用线性极化。卫星与用户单元之间，下行采用L频段1610～1626.5MHz，上行采用S频段2483.5～2500MHz，可用带宽7.5MHz，采用左旋圆极化。系统的基本设计将基于CDMA方式，系统将可用的7.5MHz带宽分为3段，扩频带宽为2.5MHz。该系统极化采用多波束天线方向图指向地面，姿态控制系统决定卫星的指向，以确保对陆地和海区的连续覆盖。地面控制也可以对指向进行程控，以保证对需求的业务区的最佳覆盖。每颗卫星可以提供19个(或扩展到37个)波束，总容量为2800条电路。全系统共需要设定16个地面站，每个地面站有多个关口站与公众电话网相连，无星间链路以及星上处理，卫星只作为一个弯管--简单的转发器和矩阵放大器 ，以保证动态地将功率发送到高需求区。卫星发射重量为1917Kg，太阳能电池最大可以提供3126W。
　　Odyssey(奥德赛)系统可以作为现存陆地蜂窝移动通信系统的补充和扩展，支持动态、可靠、自动、用户透明的服务。系统地面段包括卫星管理中心、服务运作中心、地球站、关口站、地面网络等等。
　　系统最主要的用户终端是手持机。手持机的设计在许多方面决定整个系统的特性，其最大等效全向辐射功率(EIRP)决定了卫星的G/T值，进而决定了卫星的点波束数量和卫星每条信道的功率，也就间接地决定了卫星的大小和成本。Odyssey(奥德赛)系统的手持机采用双模式工作。可以同时在Odyssey(奥德赛)系统和蜂窝系统中使用，调制方式为CDMA/OQPSK，接收机灵敏度为-133～-100dBm。系统可以提供各种业务，包括语音、传真、数据、寻呼、报文、定位等。手持机的数据速率可以达到2.4kbps，还可以提供4.8～19.2kbps的数据速率。