[發(fā)明專利]非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010329620.5
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111541476A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳瑾;任子軒;晏堅
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);上海清申科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

1.一種非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，包括：

獲取非靜止軌道衛(wèi)星的狀態(tài)信息，根據(jù)所述狀態(tài)信息確定所述非靜止軌道衛(wèi)星處于靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的起始時刻和結(jié)束時刻；

根據(jù)星歷數(shù)據(jù)庫或地面定軌方式確定所述起始時刻和所述結(jié)束時刻的靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置；

根據(jù)待估計靜止通信衛(wèi)星位置及所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置，確定目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置，并得到所述待估計靜止通信衛(wèi)星位置與所述目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置之間的估計誤差，直至估計誤差的值符合預(yù)期得到最優(yōu)靜止通信衛(wèi)星位置和波束參數(shù)；如果所述估計誤差的值不符合預(yù)期，將所述目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置作為新的待估計目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)待估計靜止通信衛(wèi)星位置及所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置，確定目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置的步驟，包括：

根據(jù)所述待估計靜止通信衛(wèi)星位置及所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置；

根據(jù)最小二乘法和所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定最優(yōu)擬合面；

根據(jù)牛頓迭代法和所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定最優(yōu)波束中心指向位置；

根據(jù)黃金分割法和所述最優(yōu)波束中心指向位置確定目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述待估計靜止通信衛(wèi)星位置及所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的步驟，包括：

計算多個靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置與所述待估計靜止通信衛(wèi)星位置的最遠(yuǎn)距離；

將所述待估計靜止通信衛(wèi)星位置與所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的距離延長至所述最遠(yuǎn)距離，得到所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，根據(jù)最小二乘法和所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定最優(yōu)擬合面的步驟，包括；

根據(jù)最小二乘擬合法確定最優(yōu)擬合平面，以使所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置距離所述最優(yōu)擬合平面的平均距離最短。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，根據(jù)牛頓迭代法和所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置確定最優(yōu)波束中心指向位置的步驟，包括：

根據(jù)牛頓迭代法確定最優(yōu)波束中心指向位置，以使最優(yōu)擬合平面上的最優(yōu)波束中心指向位置到所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的距離方差最小。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，根據(jù)黃金分割法和所述最優(yōu)波束中心指向位置確定目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置的步驟，包括：

根據(jù)所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置以及所述最優(yōu)波束中心指向位置，計算最小化波束張角的方差值，得到最優(yōu)靜止軌道位置；

或者，

根據(jù)所述新生靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置以及所述最優(yōu)波束中心指向位置，計算最小化波束張角的方差值，得到最優(yōu)靜止軌道位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，獲取非靜止軌道衛(wèi)星的狀態(tài)信息，根據(jù)所述狀態(tài)信息確定所述非靜止軌道衛(wèi)星處于靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的起始時刻和結(jié)束時刻的步驟，包括：

獲取非靜止軌道衛(wèi)星的狀態(tài)信息；

根據(jù)所述狀態(tài)信息確定所述非靜止軌道衛(wèi)星穿越靜止通信衛(wèi)星波束的穿越次數(shù)；

根據(jù)所述狀態(tài)信息以及所述穿越次數(shù)確定所述非靜止軌道衛(wèi)星處于靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置的多組起始時刻和結(jié)束時刻，其中，每一次穿越靜止通信衛(wèi)星波束具有一組對應(yīng)的起始時刻和結(jié)束時刻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非靜止軌道衛(wèi)星估計靜止通信衛(wèi)星和波束參數(shù)的方法，其特征在于，在根據(jù)待估計靜止通信衛(wèi)星位置及所述靜止通信衛(wèi)星的波束邊緣位置，確定目標(biāo)靜止通信衛(wèi)星位置的步驟之前，還包括：

根據(jù)所述靜止通信衛(wèi)星的波束弧段范圍確定待估計靜止通信衛(wèi)星的位置。