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导读：铱星(Iridium)星座的星间链路在其下一代卫星自由组网技术中被广泛使用。在Iridium星座中，卫星与卫星之间形成星间链路，这种星间链路支持卫星之间的通信，实现了简单的卫星自由组网。

一些卫星星座具备在运行中添加新卫星实现扩容组网的能力，例如：

• Iridium星座：Iridium使用的是交叉链路多层架构，即使用相互连接的卫星在运行中动态调整信号路径和数据流，从而实现卫星入网和退网。新卫星的加入可以通过交叉链路的方式无缝地添加到运行中的星座中。

• Orbcomm星座：Orbcomm使用卫星站点和控制中心的结构，新的卫星可以在已经建设的站点和控制中心的基础上加入，实现星座的扩容和升级。

• Globalstar星座：Globalstar的卫星星座设有一个全球通信管理系统，可以支持在卫星星座外添加新卫星，通过调整轨道和控制信号，实现星座的扩容和升级。

Iridium星座的卫星被布置在六个近地极倾斜轨道上，每颗卫星上都装载了接收器和中继器，相邻的铱星会相互连接形成一个网状结构的卫星网络。

在太空中，每颗铱星都与多达四颗其他卫星相连，形成一个动态网络，在卫星之间路由流量，以确保全球覆盖。如下图所示，每颗铱星有4条星间链路，其中2条是与同轨道面内的相邻卫星建立的全程固定的星间链路(如图中1与2、3)，另有2条是与邻近异轨道面的2颗卫星建立的额外可动波束星间链路(如图中1与4、5)。由于星间链路设置的限制，1号卫星与相邻异轨道面上的6号和7号卫星之间并没有星际链路，从而降低星间链路设计的复杂度。

Iridium系统星间链路示意图

由于同轨道面卫星之间的位置关系是固定的，因此这类星间链路比较容易保持。而由于卫星之间的相对运动，相邻轨道平面上的两颗卫星必须在时变方位角和仰角下彼此可见。因此，需要可控的天线转向跟踪是维持链路所必须的[1]。此外，链路不能永久保持，因为卫星之间的距离和方位角变化很大。在这种情况下，使用交换的、有时间限制的ISL连接。

Iridium星座的Mesh网络技术允许每个卫星都充当路由器，可以将消息从一颗卫星转发到另一颗卫星，最终转发到接收方。这种技术可以大大提高通信的覆盖范围和可靠性，尤其适用于偏远地区、海洋、极地和航空等需要全球覆盖的场合。

Iridium星座的星间链路在其下一代卫星自由组网技术中被广泛使用。在Iridium星座中，卫星与卫星之间形成星间链路，这种星间链路支持卫星之间的通信，实现了卫星自由组网技术。Iridium星座采用Mesh网络技术，在网络中的任何两个卫星之间都可以建立通信链路。当一个卫星无法直接与用户通信时，它可以通过星间链路与其他卫星建立连接，从而实现用户通信。但是，Iridium星座星间通信距离较短，同时还受限于星间链路的数量。这意味着每个卫星实质上仅可以直接与相邻的卫星建立通信连接，与其他非相邻卫星建立通信连接时通常是通过地面站。

Orbcomm星座和Globalstar星座中，卫星间不能直接通信。这两个星座中每个卫星都只能与地面站通信，并由地面站处理与其他用户或卫星之间的通信。因此，卫星间不能直接建立通信链路，而需要经过地面站中转。这种技术缺少卫星间星间链路，无法实现卫星间的通信，在组网能力上相对Iridium星座有所限制。

此外，Orbcomm星座和Globalstar星座的卫星数量相对较少，且使用的工作频段较低，这也限制了卫星间通信的可能性。相比之下，Iridium星座采用的是跨接式互联卫星网络(Inter-Satellite Links，ISL)，其卫星数量更多，能够建立卫星间的互联通信，因此可以实现更为灵活的星间组网，提供更好的服务。

相比之下，Iridium星座的优势在于它具有在任何地方都能建立通信链路的能力，这是由于其卫星间的星间链路使得卫星自由组网成为可能。这也使得Iridium星座成为了全球范围内优秀的卫星通信网络，尤其是在边远地区、海洋、荒漠等无法建立地面通信基础设施的地区。此外，由于Iridium星座采用Mesh网络技术，其网络具有高可靠性、容错性和灵活性，使得其在应急通信、军用通信等领域都具有广泛的应用价值。综上，Iridium星座的星间链路在卫星自由组网技术中发挥着重要作用，使得其具有同期其他卫星星座无法比拟的优势。

小结：Iridium星座的组网能力评价

如果我们把星间自由组网定义为：如果一个卫星星座能够通过星间通信连接来实现自由组网，那么它就可以被认为是初步实现了星间自由组网。那么从这个角度来看，Iridium星座可以算是实现了简单的星间自由组网，因为每个卫星都可以直接与相邻的卫星建立通信连接，并且通过Mesh网络技术，任何两个卫星之间都可以建立通信链路，实现星间自主组网的功能。但是需要指出的是，第一，由于Iridium星座中卫星间通信距离较短，限制了其星间自由组网的应用场景和范围;第二，由于Iridium星座的周期性和统一性，其网络拓扑做了简化。

参考文献：[1] Fossa C E,Raines R A,Gunsch G H,et al.An overview of the IRIDIUM(R)low Earth orbit(LEO)satellite system[C]// Aerospace & Electronics Conference.IEEE,1998.152-159