[發(fā)明專利]一種低軌衛(wèi)星星座全球單重覆蓋及頻率復用算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911376478.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111147127B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 溫家樂;宋果林;王艷峰;鄒光南
• 申請（專利權）人: 東方紅衛(wèi)星移動通信有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 萬建

1.一種低軌衛(wèi)星星座全球單重覆蓋及頻率復用算法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：接收用戶輸入的衛(wèi)星天線波束模型、衛(wèi)星軌道模型、地球模型，根據衛(wèi)星天線波束模型、衛(wèi)星軌道模型、地球模型聯合生成天線方向圖、天線指向、星地位置關系參數，并計算波束于地面的投影，統(tǒng)計出波束在地面上輻射相對功率譜密度在-12dB以上的區(qū)域，將這部分區(qū)域設為該波束所能影響的地面區(qū)；其中，m個波束影響的覆蓋范圍B＝{B₁,B₂,…,B_i, …, B_M}；

S2：在地面建立若干采樣點，采用力學排斥漂移模型迭代生成采樣點集合；共生成采樣點n個，得到采樣點集合S＝{S₁,S₂,…,S_N}；

S3：將生成的采樣點集合對照步驟S1中覆蓋范圍B，統(tǒng)計出各采樣點所處的波束，得到S_i∈{B_a,B_b,..,B_x}；

S4：根據采樣點所在波束信息，反過來統(tǒng)計波束內所有的采樣點集合，得到{S_a,S_b,...,S_x}∈B_i；

S5：判斷Bi內的采樣點集合是否全部位于排序在其之前的波束B1～Bi-1內，若判斷結果為是，則判斷波束Bi應處于關閉狀態(tài)，若判斷結果為否，則保持波束Bi的開啟；直到完成對所有覆蓋范圍B＝{B₁,B₂,…,B_i, … , B_M}的判斷，并給出低軌衛(wèi)星星座所有波束在當前時刻T為滿足單重覆蓋所需的波束開關閉狀態(tài)表C＝{C₁,C₂,…,C_i,…,C_M}，其中C_i為代表波束B_i開關閉狀態(tài)的布爾值；

S6:預設低軌星座所有頻段共k段，記為{F1,F2,…,Fk}，按照每個波束B_i對應一個頻段Fk的原則，隨機分配給所有處于開啟狀態(tài)的波束；

S7:統(tǒng)計采樣點集合S＝{S₁,S₂,…,S_N}中每個點所處于開啟狀態(tài)波束的頻段，得到F_Si∈{F_a,F_b,...,F_x}，若F_si中有重復的值，意味著該采樣點存在來自不同波束的同頻干擾，并記錄重復波束Bi＝{R；Bi}，得到重復波束的最終統(tǒng)計結果R；

S8:找到R中出現最多的波束，將其頻段修改，并判斷新的R是否為空集；若不是，返回S7；若是，完成分配。

2.根據權利要求1所述的一種低軌衛(wèi)星星座全球單重覆蓋及頻率復用算法，其特征在于，判斷Bi內的采樣點集合是否全部位于排序在其之前的波束B1～Bi-1內的步驟中，從波束投影范圍B2開始判斷。

3.根據權利要求1所述的一種低軌衛(wèi)星星座全球單重覆蓋及頻率復用算法，其特征在于，波束對地投影覆蓋范圍，由于天線波束方向圖形狀極為復雜，且絕大多數波束投影方向并不指向地心，因此-12dB對應的邊界投影在地面所呈形狀為復雜的非規(guī)則形狀；以天線平面法線方向為軸線，相對應-12dB球坐標方位角范圍為c(n)，以衛(wèi)星為坐標中心，以天線指向為中心軸，通過判斷地面采樣點所在位置、衛(wèi)星連線L、c(n)所圍成的夾角來鑒別地面采樣點是否位于該波束的影響范圍之內。