[发明专利]高纬度对地静止卫星系统

权利要求书

1.一种高纬度通信卫星系统，包括：

被设置在各自的椭圆轨道中移动的多个卫星，每个所述轨道具有相同的倾角值并且从地面观察点观察形成第一对环路和第二对环路，所述第一对环路包括被设置在第一经度位置上的第一次环路和第一主环路，所述第二对环路包括设置在第二经度位置上的第二次环路和第二主环路，所述第一对环路与所述对应的第二对环路分离180°度，并且位于相同的纬度位置，所述第一对环路和所述第二对环路两者均整个分布在北和南半球之一，其与对地静止轨道的最小角距不小于45°；以及

多个地面的、方向性和非跟踪窄波束天线，每个天线在每个所述卫星处于第一或第二次环路的部分时指向每个所述卫星并与之进行通信。

2.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中所述多个卫星包括4个卫星，其每个具有约12小时的轨道持续期间。

3.如权利要求2所述的通信卫星系统，其中所述环路横跨约9度的纬度和约1度的经度。

4.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中离开所述次环路之一的第一卫星将基本上与同时进入所述的一个次环路的第二卫星共处。

5.如权利要求4所述的通信卫星系统，其中离开所述次环路的所述第一卫星至少在所述第一卫星处于所述次环路中的部分时间与所述地面天线之一进行通信，并且进入所述次环路的所述卫星与相同的地面天线进行通信。

6.如权利要求5所述的通信卫星系统，其中将从所述第一卫星到所述地面天线站的通信传输被转移到所述第二卫星，所述转移的定时使用由GPS卫星星座中的GPS卫星直接提供给所述第一和第二卫星的定时而在所述各卫星上建立。    

7.如权利要求6所述的通信卫星系统，其中所述通信的转移由所述第一和所述第二卫星之间的直接通信链路完成。

8.如权利要求7所述的通信卫星系统，其中所述通信的转移至少使用GPS和来自发射地面站的时间基准脉冲之一来完成。

9.如权利要求5所述的通信卫星系统，其中使从所述各卫星的传输之间的定时差最小。

10.如权利要求5所述的通信卫星系统，其中所述转移操作在没有来自地面的任何指令和控制下进行。

11.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中每个所述轨道具有约26450km的半长轴、约63.4°的倾角，右升的升交点(RAAN)绕赤道均匀间隔。

12.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中所述轨道具有这样的偏心率，即选择该偏心率以使轨道工作弧段内的地面径迹的纵向和横向偏差最小。

13.如权利要求12所述的通信卫星系统，其中所述系统包括4个卫星，并且所述轨道具有0.7237的偏心率。

14.如权利要求12所述的通信卫星系统，其中所述系统包括3个卫星，并且所述轨道具有0.7137的偏心率。

15.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中所述多个卫星中的每个包括相控阵天线，用于响应于基于所述卫星在轨道中的位置的指令而改变天线的整个波束模式。

16.如权利要求15所述的通信卫星系统，其中当所述卫星位于所述次环路之外时，所述波束模式根据预编程的星载卫星控制而自动切换。

17.如权利要求1所述的通信卫星系统，其中所述多个卫星包括3个卫星，其每个具有约12小时的轨道持续时间。

18.如权利要求17所述的通信卫星系统，其中所述第一和第二次环路横跨约18.4度的纬度和约2.02度的经度。

19如权利要求1所述的通信卫星系统，其中每个所述卫星包括卫星间链路装置，用于当它们沿其各自的轨道移动而靠近时，在各对所述卫星之间交换定时信息。

20.如权利要求19所述的通信卫星系统，还包括GPS定时信息的GPS系统源，其中每个所述卫星包括GPS链路装置，用于从所述GPS系统源接收GPS定时信息。

21.如权利要求20所述的通信卫星系统，其中所述链路装置在靠近的各卫星在所述次环路上变得共处之前在所述各卫星之间建立定时通信。