李玖阳 胡 敏 王许煜 云朝明 李 奇

航天工程大学，北京 101416

0 引言

随着互联网技术的发展和发射入轨成本的降低，低轨大规模Walker星座逐渐出现[1-8]，其具有全球覆盖、低延时、高带宽的特点，满足了高速率互联网通信和导航增强等应用要求。目前，出现了许多大规模低轨Walker星座，OneWeb公司计划发射由2620颗卫星组成的星座[9]、Samgsung公司计划发射由4600颗卫星组成的星座[10]、Boeing计划发射2956颗卫星组成的星座和Starlink最终计划发射4.2万颗卫星组成的星座[11-12]，这些星座规模巨大，星座中卫星分布密度很高，为了实现全球覆盖和星座长期稳定运行，对星座构型保持精度提出了很高的要求，在星座中某些卫星损坏时，需要通过在轨重构快速恢复性能，并将损坏卫星离轨，保证星座安全稳定运行。

国内外许多学者对星座仿真系统进行了研究。贺勇军等人[13]以对地观测和电子侦察卫星为对象，设计实现了多星系统综合效能仿真软件，廖瑛等人[14]为评估卫星导航系统星座覆盖性能、星间链路等技术指标，设计实现了卫星星座导航数学仿真系统，满足了卫星导航系统各生命周期的需求，项军华等人[15]以导航星座为例，设计实现了星座重构、构型和链路设计和分析系统，满足导航星座在寿命周期内的运行控制需求。Jean-Francois等人[16]利用Petri网建立了卫星星座可用性综合分析系统，该系统综合考虑卫星星座组网、运行阶段的成本和星座的可用性，综合评估了星座效能，Nag[17]利用模块化的方式建立了星座设计系统，该系统将科学任务与星座设计相结合，实现了综合考虑科学任务需求的星座设计。……