基于多普勒频移的低轨卫星终端定位技术

魏帆; 王继康; 赵玉妍; 廖玉成

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2025016

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基于多普勒频移的低轨卫星终端定位技术

研究 | 更新时间：2025-07-04

- 基于多普勒频移的低轨卫星终端定位技术
- Doppler Shift Based Low Earth Orbit Satellite Terminal Positioning Technology
- 天地一体化信息网络 2025年6卷第2期页码：38-46
- 作者机构：
  
  1.上海卫星互联网研究院有限公司，上海 201306
  2.上海市卫星互联网重点实验室，上海 201306
  3.卫星互联网全国重点实验室，上海 201306
- 作者简介：
  
  [ "魏帆（1989－），男，上海卫星互联网研究院有限公司工程师，主要研究方向为卫星通信系统、多址接入技术等。" ]
  [ "王继康（1979－），男，上海卫星互联网研究院有限公司高级工程师，主要研究方向为卫星通信系统、移动通信系统、网络体制等。" ]
  [ "赵玉妍（1995－），女，上海卫星互联网研究院有限公司工程师，主要研究方向为卫星通信、多址接入技术、大规模天线阵列等。" ]
  [ "廖玉成（1993－），男，上海卫星互联网研究院有限公司工程师，主要研究方向为卫星通信。" ]
- 基金信息：
- DOI：10.11959/j.issn.1000-0801.2025016
  中图分类号： TP393
- 收稿日期：2025-01-03，
  
  修回日期：2025-05-03，
  
  纸质出版日期：2025-06-20
- 稿件说明：
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魏帆,王继康,赵玉妍等.基于多普勒频移的低轨卫星终端定位技术[J].天地一体化信息网络,2025,06(02):38-46.

WEI Fan,WANG Jikang,ZHAO Yuyan,et al.Doppler Shift Based Low Earth Orbit Satellite Terminal Positioning Technology[J].Space-Integrated-Ground Information Networks,2025,06(02):38-46.
魏帆,王继康,赵玉妍等.基于多普勒频移的低轨卫星终端定位技术[J].天地一体化信息网络,2025,06(02):38-46. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2025016.

WEI Fan,WANG Jikang,ZHAO Yuyan,et al.Doppler Shift Based Low Earth Orbit Satellite Terminal Positioning Technology[J].Space-Integrated-Ground Information Networks,2025,06(02):38-46. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2025016.

摘要

通信、导航、遥感一体化是未来低轨卫星互联网实现泛在天基综合信息服务的演进方向。首先，为了拓展现有通信星座功能，设计一种多星联合定位方案，利用通信信号携带的多普勒频移信息，实现目标终端的地理位置信息获取。其次，提出一种多普勒频移实际估计算法，可以解决低轨卫星多普勒频移超出OFDM子载波间隔的问题。最后，通过链路级仿真验证所提方案对目标终端的定位性能。

Abstract

The integration of communication

navigation and remote sensing is the evolutinary direction for future low earth orbit (LEO) satellite Internet to achieve ubiquitous integrated space-based information service. To expand the utilities of existing communication constellations

a multi-satellite joint positioning scheme has been designed

which utilizes the Doppler shift carried by communication signals to obtain the geographical location information for target terminals. Furthermore

a practical Doppler shift estimation algorithm has been proposed

which can address the issue of LEO satellite Doppler shift exceeding the subcarrier spacing of OFDM system. Finally

through link-level simulation

the positioning performance of the proposed scheme for target terminal has been validated.

关键词

Keywords

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