CanX-7 ADS-B任务：卫星信号传播评估与接收角度分析

"这篇论文详细探讨了CanX-7自动相关监视广播（ADS-B）纳米卫星任务，该任务在2016年10月至2017年4月期间收集了超过400万个ADS-B消息。研究重点是北大西洋地区10月5日至28日的数据，其中包括20,707个定位消息，这些消息记录了卫星与飞机之间的角度。通过对信号接收强度的分析，评估了最佳的ADS-B传输检测卫星方向。" ADS-B（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast）是一种航空监视技术，它允许飞机自动广播其位置、高度、速度等信息，而无需地面站的询问。这种技术在空基ADS-B系统中尤其重要，因为它提高了空中交通管理的效率和安全性。 CanX-7是这项技术的实验平台，它是一颗纳米卫星，专门用于测试ADS-B信号在太空中的传播情况。研究发现，卫星在下降通道时平均最低角度为50.1°，90%的接触角度大于40°；而在上升通道，平均最低角度为31.6°，只有24.8%的接触点超过40°。这种差异可能是由于卫星在上升通道时磁力转矩器与北极不对齐导致的，这影响了信号的接收。 论文中提到的天基ADS-B指的是使用卫星来接收和处理ADS-B信号，这样可以扩大监控覆盖范围，特别是对于海洋和偏远地区。然而，目前的飞机上通常使用上四分之一波单极天线，这在某些方向上的信号传输效率较低。论文的分析结果显示，下降通道与ADS-B信号传播模型吻合，在最低点51°±8°时接收效果最好。 这些发现对于改进空基ADS-B系统具有重要意义。论文建议考虑更换飞机上的天线，采用能更有效地在机身正上方直射更多能量的天线设计。这将有助于增强卫星接收到的ADS-B信号，从而提高空中交通监控的可靠性。 这篇论文的研究成果对于理解ADS-B信号在不同飞行阶段的传播特性，以及优化空基ADS-B系统的性能提供了宝贵的实证数据。通过改善天线设计和卫星轨道控制策略，可以进一步提升全球范围内的航空安全和效率。