铱星系统介绍与思考

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铱星终端
• 铱星手机
– 摩托罗拉生产的双模式手机重量不到454g； 京瓷公司的铱星手机400g，可 用于卫星或地面无线通信。
– 其外观与普通蜂窝手机相似，但是体积和重 量较大，这种手机要插入一个与当地蜂窝网 协议兼容的适配器才能接通地面蜂窝网。
– 随着技术的不断提高手机体积减小。
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铱星通信系统介绍与 思考
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铱星通信系统介绍
一、铱星系统－概述 二、铱星系统－组成 三、铱星系统－原理 四、铱星系统－特点 五、铱星系统－应用
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一、铱星系统概述
• 1、引言 • 2、铱星系统的构想 • 3、铱星提出的背景 • 4、铱星系统的目标 • 5、铱星公司的成立
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5、铱星公司的成立
• 铱星公司
– 1990年6月25日，MOTOROLA公司正式向全世界宣 布铱星计划。
– 1991年摩托罗拉发起，由中国美国加拿大日本 等14个国家的17个投资者参与，成立了铱星全 球通信公司。
• 铱星名称
– 因卫星数与铱原子（Ir）的电子数相同而得名。
• 业务计划
– 于1998年2月正式向用户提供卫星全球移动个人 通信服务。
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1、引 言
• 媒体热点
– 铱星，时间2000年，“66颗卫星将魂归大海”， “铱星缘何陨落”。
• 铱星概况
– 在98年，铱星公司刚上市，股票从每股20元一 路追捧到70元，当时谁能想到铱星公司运行不 到一年，因为无法归还到期的债务而申请破产 保护。在保护期虽然MOTOROLA公司奋力营救， 无奈没有人愿意收购，只得宣布破产。
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二、铱星系统的组成
• 1、铱星系统－示意图 • 2、铱星系统－空间部分 • 3、铱星系统－地面部分 • 4、铱星系统－通话过程 • 5、铱星系统－通话费用
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1、铱星系统示意图
天上的铱星和地面的终端
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铱星系统的信号覆盖
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2、铱星系统－空间部分
• 空中结构
– “铱”星系统是一个非常庞大的低轨道卫星网 络，共计72颗通信卫星（66颗组网和6颗在轨备 用），运行在780公里高的轨道上，构成了6个 极地轨道面，每条轨道上有11颗星，卫星在轨 道上绕地球运行的周期是100分钟又28秒。
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3、铱星提出的背景（2）
• 问题背景
– 1985年，摩托罗拉公司工程师伯蒂格准备去 一个加勒比岛屿度假，但他做房地产生意的 太太担心在那么偏远的地方通讯联络大成问 题，因此加勒比之旅始终未能成行。然而， 伯蒂格的头脑中却产生了一个梦幻般的想法：
“如果有一台在世界任何地方 任何时候都能够通话的手机， 该有多好！”
• 中心任务
– 控制66颗铱星在轨道的运行位置和星体状态， 使每一颗星都保证飞行在自己应在的轨道和位 置，每一颗星都保证是正确的姿态。从而保证 星与星、星与地之间的正常通信联络。
• 备用中心
– 罗马设有一个备用的卫星网络控制中心。
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铱星网络控制中心（2）
• 可靠性措施
– 为保证控制系统正常工作，控制中心建有巨 大的UPS ( Uninterruptible Power Supply） 系统，并建有一个1.2MW的2000马力柴油发电 机组，并建造另一个备用发电机组，以防供 电网发生意外，影响铱系统星群控制和通信 故障。
• 技术参数
– 卫星689千克，1200W， 设计寿命是5～7年。
– 每颗卫星上有48个点波束覆盖地面。
– 每颗卫星有信道3480个。
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铱星移动通信系统示意图
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3、铱星系统－地面部分
• 铱星地面系统
– 关口站（整个系统有12个） – 网络控制中心（主中心、备用） – 测控站（三个测控中心） – 用户终端
• 通讯费用：
– 各地不同2.45-8.00美元/分钟。 – 中国：国内9.8元/分钟；国际27.4元/分钟
• 维护工作
– 控制中心24小时全天候值守，约有200名工程 师在这里轮流值班工作。随着运转走向正常， 控制中心的人员将大大减少。
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三个地面测控站
• 测控站位置
– 分别位于夏威夷、意大利、加拿大（扩大 控制中心的视野）；
• 测控站任务
– 完成遥测、跟踪和控制的任务，它们直接 与控制中心连接在一起，以调整卫星发射 定位及后续轨道的位置。
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铱星系统的关口站
• 相似点
– 有巨大的卫星天线、功放设备和与地面通信系 统相连的程控交换机。
• 不同点
– 天线不是定点指向某一颗地球同步卫星，而是 可以转动跟踪移动的铱星，计算机和机械伺服 系统保证天线正确跟踪运转的铱星。
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铱星网络控制中心（1）
• 中心位置
– 铱星系统的卫星网络控制中心，在华盛顿西北 部45公里左右弗吉尼亚州的丘陵地带。
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4、铱星系统的目标
• 通信范围
– 凡是铱系统内的用户终端，在任何地方都可 以通过铱星系统，进行包括南极和北极在内 的全球范围内的电话、传真、寻呼和数据通 信，成为全球的数字化的卫星个人通信系统。
• 卫星wk.baidu.com位
– 能够同所有符合规定的其他卫星定位系统组 合在一起，提供全球无线电卫星定位业务。
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3、铱星提出的背景（1）
• 移动通信缺点：
– 在85年前后，模拟移动电话刚推出时间不长， 由于缺乏统一的移动通信标准，无法实现不同 地区的漫游。另外覆盖范围有限。
• 漫游的重要性：
– 手机的使用者仅仅在本地或一定的范围内使用， 这对往来于不同城市、不同国家之间的人士带 来很大的不便。
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铱星用户终端
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铱星寻呼机
• 寻呼机
– 液晶显示屏可显示4行共80个字符，显示的文字 包括简/繁体中文、英文、法文、德文、日文、 朝鲜文、意大利文、葡萄牙文、西班牙文和泰 文。
• 京瓷寻呼机
– 重118g， – 体积是77×72.3×22.5mm。
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4、铱星系统—通话费用
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2、铱星系统的构想
◆构想设计者
1987年，摩托罗拉的三位工程 师(奥波德、皮特森和伯蒂格)提出 一个构想。
◆铱星构想
用77颗卫星，在7个极地圆轨道 上运行，把整个地球覆盖起来，让
世界上任何人在任何地方、任何时 间与任何人都能相互沟通。
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铱 星 系 统 结 构 物 理 模 型