[發明專利]一種地球靜止軌道衛星軌位確定方法

有效

• 申請號: 201110412289.4
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102523032A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李萌
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種適用于地球靜止軌道衛星軌位(軌道位置)的確定方法，用于利用靜止軌道衛星的通信、導航、遙感等系統中衛星軌道設計，屬于航天無線電頻譜技術領域。

背景技術

通過向國際電信聯盟申報衛星網絡是一個國家在國際法規框架下獲取衛星頻率軌道資源的唯一方式。只有完成了衛星網絡國際協調，按照國際電信聯盟《無線電規則》和《程序規則》將頻率指配進入國際頻率登記總表，才可合法地發射衛星并將相應的衛星網絡投入使用。對于地球靜止軌道衛星來說，當前的頻率軌道資源十分緊張，代表其軌位和頻率使用方案的衛星網絡申報方案是完成衛星網絡國際協調程序、建立衛星網絡優先地位的關鍵。如何申報衛星網絡，怎樣確定其中的軌位參數，是所有衛星網絡申報過程中最關鍵的問題。

國際電信聯盟對于衛星網絡申報中的軌位、頻率、覆蓋區和極化方式沒有限制，只要提交給國際電信聯盟無線通信部門的衛星網絡申報數據庫文件符合規定的格式，其申報方案可以由申報國家自由決定。目前國內國際的常用方法是，衛星網絡申報方案的確定要以無線電頻率兼容性最大化為原則，即：以滿足實際衛星的使用需求為基礎，選用相距具有相同頻率資源需求的鄰近軌位最遠的衛星軌位來實現兼容性的最大化。這種方法未形成統一的量化標準和確定的流程，在做出判斷時，缺少客觀性和復現性。此外，該方法只能在單一頻率資源需求的情況下做出分析，如果出現多種頻率資源需求(例如：需要使用多個頻段)，則無法確定合適的衛星軌位。

國際電信聯盟以建議書的形式給出了若干用于衛星網絡之間兼容性分析的方法。在RECOMMENDATION?ITU-R?S.740中，介紹了分析用于衛星固定業務的地球靜止軌道衛星間的載干比計算方法，利用國際電信聯盟所公布的衛星網絡參數，以載干比為指標進行不同軌位的衛星網絡兼容性分析，但該方法不能指導衛星軌位的確定。此外，這種載干比的計算過程針對的僅僅是一個載波，如果需要評估兩個衛星系統的兼容性，則需要列出所以相關載波，計算量非常大，且較為繁瑣。

在國際電信聯盟《無線電規則》的附錄5中，給出了判斷兩個衛星網絡是否需要進行協調的準則，即協調弧準則：使用同一頻段的兩個衛星網絡的軌位間隔少于某一值，則需進行協調。對于重疊頻段是C、Ku、Ka頻段的衛星網絡而言，通常的協調弧分別為8°、9°、10°。這種方法僅僅給出了是否進行協調的判據，如果申報者想盡量地避免協調，減小與鄰近衛星干擾的可能性，可以按照上述判據盡量地選擇±8°或±9°或±10°范圍內沒有衛星網絡的軌位進行申報。但實際上，當前地球靜止軌道的衛星網絡申報數量很多，申報十分密集，在同一軌位上有多個國家的多個衛星網絡申報，上述方法不能有效地在多目標條件下確定衛星系統的最優軌位。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種地球靜止軌道衛星軌位確定方法，可有效地在多目標條件下確定衛星系統的最優軌位，實現擬申報衛星網絡與已有衛星網絡的最大兼容性和完成協調的最大可行性。

本發明采用的技術方案為：一種地球靜止軌道衛星軌位確定方法：確定衛星的待選弧段和頻率資源需求，可輸入一種以上的頻率資源需求，并按照頻率資源需求的重要性依次形成一個或多個策略；確定待選弧段中的特殊軌位，進而確定與此類軌位相關聯的最有可能獲得的頻率資源；依據現有的衛星網絡信息和在軌衛星信息，按照軌位隔離的原則選出若干待選軌位，在此步驟中，需考慮特殊軌位所帶來的影響；按照確定好的策略分別對所有待選軌位計算分值；利用灰色關聯度法對所有的待選軌位進行量化排序，根據量化排序結果選出最優軌位。具體實現如下：

第一步，確定衛星的待選弧段和頻率資源需求

所述待選弧段是指地球靜止軌道的弧段范圍，所述頻率資源需求是指包含頻率參數在內的一組頻率應用方式，包含頻率、覆蓋區和極化方式三個參數；可確定一種以上的頻率資源需求，并按照頻率資源需求的重要性依次形成一個或多個策略，每個策略由頻率、覆蓋區和極化方式三元素構成；

第二步，確定待選弧段中的特殊軌位，進而確定與所述特殊軌位相關聯的最有可能獲得的資源

確定特殊軌位時，需采用如下原則：將本國的規劃頻段衛星網絡軌位設定為最有可能獲得的資源；特殊軌位為一個或多個，是由第一步當中所確定的待選弧段內的衛星網絡申報信息而確定的，所述申報信息定期由國際電信聯盟發布；