1.一种用于通信的低地球轨道卫星星座，包括：
a)围绕地球的极轨道中的多个卫星；
b)卫星安排在足够数量的轨道平面上，以便为地球上的基本上每个点并基本上在所有时刻提供覆盖，以便进行通信，以及
c)其中每个轨道平面内的卫星数量足以提供轨道平面范围内的通信；
d)其中每个卫星具有用于接收和发送到地球站的天线，并且其中控制卫星天线以避免沿在地球上的任何点处的指向GEO的天线的视轴向下传输；
e)其中卫星轨道平面包括轨道平面，所述轨道平面限定围绕地球四个象限的极轨道，其中卫星具有指向控制，并且其中第一象限中的指向控制遵循算法以引导卫星传输以最大化覆盖并避免沿指向GEO的天线的视轴向下传输；
f)其中卫星指向控制指示轨道平面的每个象限中的卫星传输覆盖范围，以镜像在卫星轨道的先前象限中投射的后向指示的波束的卫星传输覆盖范围；
g)其中赤道象限之间的过渡包括卫星关闭其朝向地球的发射器，以避免沿指向GEO卫星的天线的视轴向下传输；以及
h)其中卫星和地球站之间的传输是使用在同一地区通信的GEO通信卫星也采用的频谱进行的。
2.根据权利要求1所述的系统，其中任何卫星和地面网络之间的数据报传输方式是通过将数据报直接重新收发到位于同一卫星视野内的网关站。
3.根据权利要求1所述的系统，其中任何卫星和地面网络之间的数据报传输方式是通过交叉链路到所述星座中的一个或多个其他卫星，然后从所述其他卫星到网关，其中网关在任何特定时间都不在第一卫星的视野。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述卫星包括用于在卫星之间切换数据报传输的切换装置，其中与卫星相关联的切换装置配置为将数据报的传输切换到与另一卫星相关联的切换装置。
5.根据权利要求1所述的系统，其中与在地球站和卫星之间发送数据报相关联的相关联地球站采用全向天线。
6.根据权利要求1所述的系统，其中与在地球站和卫星之间发送数据报相关联的相关联地球站采用相对于卫星星座的轨道平面向北或向南定向的定向天线。
7.根据权利要求5所述的系统，其中天线在仰角和方位角都是定向的的。
8.根据权利要求1所述的系统，其中卫星布置在足够数量的轨道平面上，为地球上的每个点提供覆盖。
9.根据权利要求1所述的系统，其中根据卫星高度和地平线仰角的最大发射和接收覆盖，选择每个轨道平面中的卫星数量。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述卫星指向控制包括控制机构，并且其中控制机构控制来自卫星的一个或多个天线的波束以引导卫星传输(1)根据后向方向的波束投射以角度λ的后向波束角投射，对于地平线和GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角γ，以及对于围绕GEO地球站和它指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度β，与地平线成γ角，由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β围绕代表GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角；以及(2)根据前向方向的波束投影以ψ的前向波束角投射，对于卫星轨道中的给定纬度位置，由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，其中rL代表卫星轨道的半径。
11.根据权利要求10所述的系统，其中控制来自卫星的投影以使覆盖范围最大化，并且其中控制来自卫星的投影以避免沿指向GEO的天线的视轴向下传输。
12.根据权利要求1所述的系统，其中卫星具有控制卫星发射器的控制机构，并且其中通过控制机构控制卫星天线以利用所述控制机构避免沿在地球上的任何点处的指向GEO的天线的视轴向下传输，所述控制机构配置为在来自发射器的发射将与指向GEO卫星的GEO地球站天线的视轴重合的位置处关闭发射器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中每个卫星配置为关闭其发射器，所述发射器在赤道的象限之间的过渡处向地球发射，以避免沿指向GEO卫星的天线的视轴向下传输。
14.根据权利要求1所述的系统，其中LEO卫星提供通信链路，并且其中LEO卫星星座的卫星接近GEO卫星地球站或在接近卫星的轨道平面内的GEO卫星保护频带的天线的视轴配置为将通信切换到另一个不在GEO卫星的天线视轴内的LEO卫星。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述用于接收和发送到地球站的LEO卫星天线包括实时可调节波束天线。
16.根据权利要求1所述的系统，其中卫星发射从天线投射的波束，所述波束具有相对于轨道内卫星运动的前向和后向方向。
17.根据权利要求1所述的系统，其中卫星发射从天线投射的波束，并且其中所述波束具有前向指向部分和后向指向部分。
18.根据权利要求16所述的系统，其中卫星天线包括定向天线；其中，前向方向的卫星波束以前向波束角度ψ投射，并且其中后向方向的卫星波束以后向波束角度λ投射；其中，当LEO卫星向纬度极限移动时，操纵所述卫星定向天线以减小ψ的前向射束角。
19.根据权利要求18所述的系统，其中随着卫星移动到远离赤道的纬度极限角度，当LEO卫星移动时，操纵卫星定向天线以减小前向波束角度ψ。
20.根据权利要求18所述的系统，其中当卫星远离赤道时，操纵卫星定向天线以增加后向指向波束角度λ。
21.根据权利要求18所述的系统，其中当卫星远离GEO地球站保护频带时，操纵卫星定向天线以增加后向指向波束角度λ。
22.根据权利要求18所述的系统，其中当卫星远离GEO地球站的视轴时，操纵卫星定向天线以增加后向指向波束角度λ。
23.根据权利要求17所述的系统，其中卫星波束的卫星通信波束前向部分具有前向波束角度，所述前向波束角度作为卫星的纬度的函数进行调整。
24.一种低地球轨道卫星星座通信系统，包括：
a)极轨道上的多个低地球轨道卫星，极轨道覆盖地球的四个象限；
b)在每个卫星上提供的通信处理设备，所述通信处理设备包括处理器和用于在地球站和卫星星座的一个或多个卫星之间接收和发送信号的电路；
c)其中每个卫星至少有一个天线用于接收和发送到地球站；以及
d)其中所述天线是可控制的，以避免沿在地球上的任何点处的指向GEO的天线的视轴向下传输。
25.根据权利要求24所述的系统，其中卫星星座的每个所述卫星具有用于控制它们各自的天线的控制机构。
26.根据权利要求25所述的系统，其中控制机构控制至少一个天线以引导波束不干扰指向GEO卫星的GEO卫星地球站天线的视轴。
27.根据权利要求26所述的系统，其中控制机构控制卫星的一个或多个天线以产生以前向波束角度投射的前向方向的波束，并产生以后向波束角度投射的后向方向的波束。
28.根据权利要求27所述的系统，其中后向方向的卫星波束以后向波束角度投射，所述后向波束角度随着卫星在其定向轨道中向前移动而减小。
29.根据权利要求27所述的系统，其中前向方向的卫星波束以前向波束角度投射，所述前向波束角度随着卫星在其定向轨道中向前移动而增加。
30.根据权利要求28所述的系统，其中前向方向的卫星波束以前向波束角度投射，所述前向波束角度随着卫星在其定向轨道中向前移动而增加。
31.根据权利要求28所述的系统，其中在后向方向上的卫星波束以后向波束角度λ投射，对于地平线和GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角γ，以及对于围绕GEO地球站和它指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度β，与地平线成γ角，由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角。
32.根据权利要求29所述的系统，其中前向方向的卫星波束以前向波束角度ψ投射，其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，投射的前向波束角度ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，其中rL代表卫星轨道的半径。
33.根据权利要求32所述的系统，其中地平线仰角包括卫星和卫星可以与之通信的地球站的(1)地平线和(2)卫星之间的最小角度，从地球站位置看。
34.根据权利要求30所述的系统，其中在后向方向上的卫星波束以后向波束角度λ投射，其中，对于卫星轨道中的给定纬度位置，投射的后向波束角λ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角，以及其中rL代表卫星轨道的半径，其中前向方向的卫星波束以前向波束角度ψ投射，以及其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，投射的前向波束角度ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。
35.根据权利要求27所述的系统，其中在前向方向上产生的波束由多个子波束组成。
36.根据权利要求27所述的系统，其中在后向方向上产生的波束由多个子波束组成。
37.根据权利要求27所述的系统，其中在前向方向上产生的波束和在后向方向上产生的波束中的至少一个由多个子波束组成，并且其中所述子波束是可控的，以控制来自所述卫星天线的通信波束的投射。
38.根据权利要求27所述的系统，其中在前向方向上产生的波束由多个子波束组成，其中在后向方向上产生的波束由多个子波束组成，并且其中所述子波束是可控的，以控制来自所述卫星天线的通信波束的投射。
39.根据权利要求37所述的系统，其中通过定位提供子波束的所述天线可以控制子波束。
40.根据权利要求37所述的系统，其中所述前向波束和所述后向波束中的至少一个可通过激活或去激活包括相应的前向波束或后向波束的子波束来控制。
41.根据权利要求37所述的系统，其中所述前向波束可通过激活或去激活包括前向波束的子波束来控制，并且其中所述后向波束可通过激活或去激活包括后向波束的子波束来控制。
42.根据权利要求24所述的系统，其中卫星天线包括实时可调波束天线。
43.根据权利要求42所述的系统，其中实时可调波束天线包括相控阵天线。
44.根据权利要求42所述的系统，其中天线提供的波束包络由子波束组成，子波束配置用于特定的频率重用、极化重用或其他轨道根数或地球站根数的容纳。
45.根据权利要求43所述的系统，其中天线提供的波束包络由子波束组成，子波束配置用于特定的频率重用、极化重用或其他轨道根数或地球站根数的容纳。
46.根据权利要求24所述的系统，其中提供所述卫星星座使得卫星星座的至少一个卫星始终从地球上的任何点P可见。
47.根据权利要求26所述的系统，其中前向方向的卫星波束以前向波束角度ψ投射；其中后向方向的卫星波束以后向波束角度λ投射；其中至少一个卫星天线包括投射前向波束的定向天线，并且其中当LEO卫星向纬度极限移动时，操纵投射前向波束的至少一个定向天线以减小前向波束角度ψ，其中至少一个卫星天线包括投射后向波束的定向天线，其中，当LEO卫星向纬度极限移动时，操纵投射后向波束的至少一个卫星定向天线以增加后向波束角度λ。
48.根据权利要求47所述的系统，其中每个定向天线具有向天线提供信号的相关发射器，并且其中每个卫星配置为在其发射器的发射与指向GEO卫星的天线的视轴重合的位置处关闭相关发射器。
49.根据权利要求24所述的系统，其中所述至少一个用于接收和发送到地球站的天线包括定向天线，并且其中至少有一个与定向天线相关联的发射器向天线提供信号，并且其中每个卫星配置成在其发射器的发射与指向GEO卫星的天线的视轴重合的位置处关闭相关发射器。
50.根据权利要求49所述的系统，其中卫星星座位于地球四个象限的轨道平面内，界定了轨道平面的四个相应象限，并且其中赤道限定了轨道平面的象限之间的过渡。
51.根据权利要求50所述的系统，其中每个卫星配置为关闭其发射器，所述发射器在赤道的象限之间的过渡处向地球发射，以避免沿；指向GEO卫星的天线的视轴向下传输。
52.根据权利要求51所述的系统，其中轨道平面的每个第二、第三和第四象限是第一象限操作中的镜像，其中轨道中卫星星座的卫星镜像每个连续象限的角度波束投影。
53.根据权利要求24所述的系统，其中所述卫星使用同一区域中的GEO通信卫星也使用的频谱进行操作。
54.根据权利要求52所述的系统，其中所述卫星使用同一区域中的GEO通信卫星也使用的频谱进行操作。
55.根据权利要求47所述的系统，其中前向波束角度ψ和后向波束角度λ在纬度极限处确定，作为以角度γ围绕GEO地球站和GEO卫星之间的矢量的给定保护频带角度β的纬度极限σ的函数，并且其中卫星在高度为h的轨道上，所述高度h至少以角度α高出本地地平线。
56.根据权利要求30所述的系统，其中每个卫星包括具有硬件处理器的计算机，以及包含用于指示计算机在前后方向上操纵来自卫星的波束的指令的软件，所述指令包括指示计算机：
通过监测卫星的卫星高度和位置坐标来确定前向波束角度ψ，其中前向波束角度ψ是相对于由地球中心和卫星位置定义的矢量在卫星轨道方向上从卫星向前投射的波束角度；
通过监测卫星的卫星高度和位置坐标来确定后向波束角度λ，其中后向波束角度λ是相对于由地球中心和卫星位置定义的矢量从卫星向后以与卫星轨道相反的方向向后投射的波束角度；
确定位于卫星轨道视线内的GEO地球站的位置；以及
控制前向波束角度ψ和后向波束角度λ以最大化覆盖范围并避免沿GEO地球站天线的视轴向下传输。
57.根据权利要求24所述的系统，其中卫星星座的LEO卫星分布在地球表面上方的轨道平面上；其中卫星星座的LEO卫星相对于卫星星座的相邻LEO卫星分布在轨道上，使得LEO卫星和与其相邻的卫星在它们之间的视线距离内。
58.根据权利要求24所述的系统，其中卫星在它们的轨道平面内以一条视线距离s间隔开，与相邻卫星间隔开。
59.根据权利要求57所述的系统，其中卫星星座的卫星之间的最大视线距离间隔由地平线与卫星之间卫星可以与位于地球上一点的地球站进行通信的最小角度确定。
60.根据权利要求59所述的系统，其中相邻卫星之间的最大间隔距离由相应轨道平面中每个相应相邻卫星的相应纬度位置定义的矢量的角度θ确定，其中角度顶点是地球的中心。
61.根据权利要求60所述的系统，其中所述角度θ由表达式Θ＝2ARCSIN(S/2rL)确定，其中S是相邻卫星之间的间隔距离，由表达式S＝2rLSIN(θ/2)表示。
62.根据权利要求57所述的系统，其中卫星星座的至少一个第一轨道卫星LEO卫星在本地地平线上方足够远，以便在LEO地球站的视线内，所述LEO地球站接收来自卫星星座的可用于可靠通信的传输；其中，在卫星星座的至少一个第一轨道LEO卫星位于围绕GEO地球站和GEO卫星之间的矢量的保护频带内的时段内，至少一个第二LEO卫星在视野范围内，并且在本地地平线上方足够远，并且从保护频带矢量内的第一LEO卫星接管与地球站的任何通信功能。
63.根据权利要求60所述的系统，其中接收通信功能的至少一个第二LEO卫星在第一卫星在保护频带矢量处关闭其传输功能之前接管来自至少一个第一卫星的通信功能。
64.根据权利要求63所述的系统，其中所述至少一个第一卫星当它在保护频段矢量内时通过关闭其发射波束的一个或多个子波束来停止发射。
65.根据权利要求62所述的系统，其中在前向波束通过视轴矢量之后，第一卫星的后向波束投影可以与地球站通信。
66.根据权利要求26所述的系统，其中轨道的卫星星座平面有四个象限，每个象限对应轨道所经过的地球象限；其中卫星通过在卫星在象限中移动通过其轨道时改变投影的角度来控制前向投射波束的前向波束角度；其中在其轨道的下一象限中卫星星座的卫星的后向波束被投射以镜像前一象限中由卫星投射的前向波束。
67.根据权利要求66所述的系统，其中所述后向投影镜像在卫星穿过象限时提供卫星后面的最大覆盖区域。
68.根据权利要求24所述的系统，其中由卫星星座的LEO卫星发射的波束的方向与GEO卫星向同一地球站发射的方向相反。
69.根据权利要求24所述的系统，其中当发射卫星必须停止向位于地球上一点的地球站发射以避开地球站GEO天线的视轴矢量时，LEO卫星星座的另一个卫星接管发射卫星的发射。
70.根据权利要求24所述的系统，包括多个地球站，其配置为从LEO卫星接收传输并向LEO卫星发送传输，其中多个地球站中的至少一些具有全向天线。
71.根据权利要求24所述的系统，包括多个地球站，其配置为从LEO卫星接收传输并向LEO卫星发送传输，其中多个地球站中的至少一些具有定向天线。
72.根据权利要求71所述的系统，其中所述定向天线相对于卫星星座的轨道平面是向北或向南定向。
73.根据权利要求72所述的系统，其中所述向北或向南定向的天线可以指向仰角和方位角。
74.根据权利要求24所述的系统，其中所述卫星使用同一地区的GEO通信卫星也采用的频谱运行。
75.根据权利要求24所述的系统，其中卫星星座的卫星布置在足够数量的轨道平面中，以便为地球上的基本上每个点并基本上在所有时刻提供覆盖，以便进行通信。
76.根据权利要求75所述的系统，其中卫星星座的卫星以规则的角度纵向间隔定位在多个轨道平面中。
77.根据权利要求61所述的系统，其中在轨道平面上提供的卫星数量由轨道上卫星之间的距离决定，卫星在高度为h且至少以角度α高出地平线，并且以角度γ围绕在GEO地球站和GEO之间的矢量保持保护频带角度β。
78.根据权利要求24所述的系统，其中每个卫星具有多个天线。
79.根据权利要求78所述的系统，其中每个卫星多个天线包括用于与地球站的上行/下行链路的天线和用于与其他卫星交叉链路的天线。
80.根据权利要求79所述的系统，其中所述上行/下行链路包括螺旋天线，并且其中所述交叉链路天线包括透镜。
81.根据权利要求24所述的系统，其中卫星的数量是卫星的最小数量，其中卫星之间的距离是卫星之间的最大距离。
82.根据权利要求24所述的系统，进一步包括具有至少一个定向天线的多个地球站，其中定向天线的最高增益对于位于南半球的地球站指向基本上为南，并且其中定向天线的最高增益对于位于北半球的地球站指向基本上为北。
83.根据权利要求82所述的系统，其中定向地球站天线指向其最大天线增益，使其远离GEO卫星的方向并朝向LEO卫星的方向。
84.一种通过具有低地球轨道(LEO)卫星的卫星通信系统实现通信的方法，所述卫星提供对地球同步地球轨道(GEO)通信卫星重用频率的重用，所述方法包括：
a)在围绕地球的多个轨道平面中布置多个LEO卫星；其中每个卫星包括用于发射具有合适频率的RF传输的设备，以便由位于地球上的地球站接收；
b)提供控制卫星RF传输的控制机构；
c)从LEO卫星向地球站发射传输；
d)控制卫星传输，以避免沿指向GEO卫星的天线的视轴向下传输；以及
e)其中从LEO卫星向地球站发射传输是使用在同一区域内通信的GEO通信卫星也采用的频谱进行的。
85.根据权利要求84所述的方法，其中控制卫星传输包括用控制机构控制卫星的一个或多个天线的操作，以在前向方向上产生以前向波束角度投射的发射波束，并在后向方向上产生以向后波束角度投射的发射波束。
86.根据权利要求85所述的方法，其中控制波束角度包括以前向波束角度ψ在前向方向上投射发射波束，并且其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，波束投射的前向波束角ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，其中rL代表卫星轨道的半径。
87.根据权利要求85所述的方法，其中控制波束角度包括以后向波束角度λ在后向方向上投射发射波束，其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，波束投射的后向波束角度λ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。
88.根据权利要求85所述的方法，其中控制波束角度包括以前向波束角度ψ在前向方向上投射发射波束，以及其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，波束投射的前向波束角度ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，以及其中rL代表卫星轨道的半径；以及其中控制波束角度包括以后向波束角度λ在后向方向上投射发射波束，以及其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，波束投射的后向波束角度λ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。
89.一种低地球轨道(LEO)卫星，包括：
a)通信设备，所述通信设备包括用于发射具有合适频率的RF传输的设备，以便由位于地球上的地球站接收，以及用于与其他卫星通信的通信设备；
b)包括处理组件和软件的控制机构，所述软件具有用于控制从LEO卫星到地球站的RF传输的指令；
c)用于发射RF传输的发射器；
d)至少一个天线，用于投射来自LEO卫星的RF传输；
e)其中所述控制机构控制卫星传输，以避免沿指向GEO卫星的天线的视轴向下传输；以及
f)其中从LEO卫星到地球站的RF传输是使用在同一区域内通信的GEO通信卫星也使用的频谱进行的。
90.根据权利要求89所述的系统，其中控制机构控制卫星的一个或多个天线的操作，以产生以前向波束角度投射的前向方向上的发射波束，并产生以后向波束角度投射的后向方向上的发射波束。
91.根据权利要求90所述的系统，其中控制机构控制波束角度以在前向方向上以前向波束角度ψ投射发射波束，并且其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，前向波束角度ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。
92.根据权利要求90所述的系统，其中控制机构控制波束角度以在后向方向上以后向波束角度λ投射发射波束，并且其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，后向波束角度λ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。
93.根据权利要求90所述的系统，其中控制机构控制波束角度以在前向方向上以前向波束角度ψ投射发射波束，并且其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，前向波束角度ψ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中α代表地平线仰角，以及其中rL代表卫星轨道的半径；以及其中控制机构控制波束角度以在后向方向上以后向波束角度λ投射发射波束，并且其中对于卫星轨道中的给定纬度位置，后向波束角度λ由以下表达式确定：
其中rE代表地球的半径，其中rL代表卫星轨道的半径，其中γ代表地平线与GEO地球站指向地球同步卫星的地球上某一点的位置处的矢量之间的锐角，其中β代表围绕GEO地球站与其指向的GEO卫星之间的矢量的GEO保护频带角度，与地平线成γ角，以及其中rL代表卫星轨道的半径。