[發(fā)明專利]回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)規(guī)避同步衛(wèi)星干擾的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780001221.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN107637113B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳瑾;向蕾;晏堅(jiān);匡麟玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/14
• 分類號(hào): H04W16/14;H04W36/20;H04B7/185;H04B7/19
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發(fā)明涉及一種回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)規(guī)避同步衛(wèi)星干擾的方法，其步驟：設(shè)定回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)判定條件；滿足判定條件則進(jìn)入下一步；根據(jù)同步衛(wèi)星對(duì)干擾功率的限制以及回歸軌道參數(shù)，在同步衛(wèi)星周圍劃分出預(yù)先設(shè)定的區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)帶；地面站實(shí)時(shí)計(jì)算所指向通信衛(wèi)星的空間位置，判斷衛(wèi)星與地面站的連線是否進(jìn)入保護(hù)帶；當(dāng)進(jìn)入保護(hù)帶時(shí)，篩選出能夠與地面站進(jìn)行通信且與地面站的連線不穿過(guò)保護(hù)帶的衛(wèi)星，構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星集合；在衛(wèi)星集合中通過(guò)可視時(shí)間最長(zhǎng)或仰角最大原則選取衛(wèi)星集合中的一顆衛(wèi)星，調(diào)整地面站天線，將天線波束指向該衛(wèi)星，切換至該衛(wèi)星進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)同步衛(wèi)星的干擾規(guī)避。本發(fā)明能廣泛在衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)規(guī)避同步衛(wèi)星干擾的方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星移動(dòng)通信相比于地面移動(dòng)通信，其優(yōu)勢(shì)是能夠克服地型環(huán)境，提供更大范圍的覆蓋，可用于航空、航海業(yè)務(wù)或其他業(yè)務(wù)量稀少的區(qū)域。根據(jù)ITU的規(guī)定，中低軌道衛(wèi)星在進(jìn)行通信時(shí)必須采取措施防止對(duì)同步衛(wèi)星產(chǎn)生干擾。在中低軌道衛(wèi)星與同步衛(wèi)星使用同一頻段的信號(hào)的場(chǎng)景下，當(dāng)中低軌道衛(wèi)星與其地面站的連線和同步衛(wèi)星與其地面站的連線夾角小于一定值時(shí)，同步衛(wèi)星可能會(huì)受到中低軌道衛(wèi)星地面站信號(hào)的影響。如果中低軌道衛(wèi)星運(yùn)行到可能對(duì)同步衛(wèi)星產(chǎn)生干擾的地區(qū)時(shí)，通常采用降低發(fā)射機(jī)功率或停止發(fā)射信號(hào)的方法，使干擾信號(hào)的功率低于規(guī)定的功率標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)規(guī)避可能產(chǎn)生的干擾。

回歸軌道衛(wèi)星是指具有回歸軌道特性的衛(wèi)星，其特點(diǎn)是其星下點(diǎn)軌跡出現(xiàn)周期性重疊，每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期星下點(diǎn)軌跡將回歸到原來(lái)的位置，開始重復(fù)上一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)。該軌道被稱為回歸軌道，該周期被稱為回歸周期。由于回歸軌道要求長(zhǎng)期保持特定的回歸周期，因此必須采用合適的保持方法來(lái)抵抗衛(wèi)星軌道的攝動(dòng)，防止軌道發(fā)生漂移。由于回歸軌道衛(wèi)星的星下點(diǎn)軌跡呈現(xiàn)周期性運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一個(gè)回歸周期，衛(wèi)星將重新經(jīng)過(guò)相同的區(qū)域，因此回歸軌道衛(wèi)星能夠提供穩(wěn)定的區(qū)域覆蓋。通過(guò)調(diào)整軌道參數(shù)，回歸軌道衛(wèi)星能夠在合適的時(shí)間經(jīng)過(guò)需要服務(wù)的區(qū)域，適用于區(qū)域通信服務(wù)。

對(duì)于回歸軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)，由于回歸周期和衛(wèi)星經(jīng)過(guò)的區(qū)域是周期性的，因此能夠更簡(jiǎn)單地確定對(duì)同步衛(wèi)星可能產(chǎn)生干擾的時(shí)間和地區(qū)范圍，在確定的時(shí)間段和地區(qū)內(nèi)采取相應(yīng)的手段規(guī)避對(duì)同步的干擾。對(duì)于一個(gè)由回歸軌道衛(wèi)星構(gòu)成的星座，該星座的每顆衛(wèi)星的回歸周期和星下點(diǎn)軌跡是相同的，則當(dāng)衛(wèi)星數(shù)量和各個(gè)衛(wèi)星之間的距離滿足一定條件時(shí)，能夠提供對(duì)特定區(qū)域的多重覆蓋，即在該區(qū)域的特定時(shí)間段，能夠與多顆衛(wèi)星進(jìn)行通信。則當(dāng)其中一顆衛(wèi)星對(duì)同步衛(wèi)星可能產(chǎn)生干擾時(shí)，使用另一顆覆蓋到該區(qū)域的衛(wèi)星進(jìn)行通信，利用通信衛(wèi)星的切換實(shí)現(xiàn)對(duì)同步衛(wèi)星干擾的規(guī)避。因此，如何通過(guò)切換衛(wèi)星來(lái)規(guī)避衛(wèi)星地面站信號(hào)對(duì)同步衛(wèi)星產(chǎn)生干擾成為目前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)規(guī)避同步衛(wèi)星干擾的方法，其可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)切換衛(wèi)星來(lái)規(guī)避衛(wèi)星地面站信號(hào)對(duì)同步衛(wèi)星產(chǎn)生干擾。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)規(guī)避同步衛(wèi)星干擾的方法，其特征在于包括以下步驟：1)設(shè)定回歸軌道衛(wèi)星星座及地面站系統(tǒng)判定條件；滿足判定條件則進(jìn)入下一步；2)根據(jù)同步衛(wèi)星對(duì)干擾功率的限制以及回歸軌道參數(shù)，在同步衛(wèi)星周圍劃分出預(yù)先設(shè)定的區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)帶；3)地面站實(shí)時(shí)計(jì)算所指向通信衛(wèi)星的空間位置，判斷衛(wèi)星與地面站的連線是否進(jìn)入保護(hù)帶；當(dāng)進(jìn)入保護(hù)帶時(shí)，篩選出能夠與地面站進(jìn)行通信且與地面站的連線不穿過(guò)保護(hù)帶的衛(wèi)星，構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星集合；4)在衛(wèi)星集合中通過(guò)可視時(shí)間最長(zhǎng)或仰角最大原則選取衛(wèi)星集合中的一顆衛(wèi)星，調(diào)整地面站天線，將天線波束指向該衛(wèi)星，切換至該衛(wèi)星進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)同步衛(wèi)星的干擾規(guī)避。