[發(fā)明專利]一種異軌星間鏈路接連方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010783024.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112118040B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊彪;賀泉;章雷;向開(kāi)恒;竇宏浩;劉寶琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天科工空間工程發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)一種異軌星間鏈路接連方法，包括：S10、地面測(cè)控站引導(dǎo)衛(wèi)星A和鄰軌衛(wèi)星B之間建立初始時(shí)刻T0的雙向星間通信鏈路；S30、所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B以Δt為周期相互傳輸T0+N·Δt時(shí)刻的軌道參數(shù)，并各自通過(guò)軌道參數(shù)自主計(jì)算對(duì)方衛(wèi)星在T0+N·Δt時(shí)刻所在的方位角；S50、所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B控制各自天線波束指向?qū)Ψ叫l(wèi)星在上述T0+N·Δt時(shí)刻所在的方位角，實(shí)現(xiàn)T0+N·Δt時(shí)刻星間通信鏈路持續(xù)連接；其中，N為大于0的整數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種異軌星間鏈路接連方法。

背景技術(shù)

在低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，往往通過(guò)配置星間鏈路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的互聯(lián)通信，實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)跨區(qū)域傳輸。即在衛(wèi)星星座中，一顆衛(wèi)星需要與同軌運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，以及東西相鄰軌道的兩顆衛(wèi)星建立星間通信鏈路(簡(jiǎn)稱星間鏈路)。運(yùn)行同一軌道上的衛(wèi)星間建立的星間鏈路稱為同軌星間鏈路；運(yùn)行在不同軌道上的衛(wèi)星間建立的星間鏈路稱為異軌星間鏈路。

為了降低天線功耗、提高信息傳輸速率，星間鏈路通常采用點(diǎn)波束實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。以微波通信為例，同軌運(yùn)行衛(wèi)星由于相對(duì)位置較固定，通信天線可采用固定安裝方式，通過(guò)衛(wèi)星姿態(tài)控制精度保證波束精準(zhǔn)指向建立星間鏈路。異軌運(yùn)行衛(wèi)星由于兩星之間的方位角(偏航角、俯仰角)存在較大幅度的變化，需要在俯仰、偏航方向通過(guò)波束掃描實(shí)現(xiàn)點(diǎn)波束雙向精準(zhǔn)指向建立星間鏈路，波束掃描可采用機(jī)械掃描、電掃描，或兩者相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。

衛(wèi)星異軌星間鏈路建立和保持的常規(guī)方法是：衛(wèi)星通過(guò)地面引導(dǎo)建立星間鏈路后，地面以固定時(shí)間周期向衛(wèi)星上注本衛(wèi)星、左右相鄰衛(wèi)星的精確軌道參數(shù)，本星通過(guò)預(yù)置算法進(jìn)行三顆衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)遞推，以此計(jì)算每隔δt時(shí)間的波束指向角度，星上控制天線波束到達(dá)指定角度位置，與相鄰衛(wèi)星建立星間鏈路。這種方式需要地面以較短的周期定期上注精確軌道參數(shù)，用于糾正星上軌道遞推產(chǎn)生的偏差，對(duì)地面測(cè)控依賴程度高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題之一，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種異軌星間鏈路接連方法，包括：

S10、地面測(cè)控站引導(dǎo)衛(wèi)星A和鄰軌衛(wèi)星B之間建立初始時(shí)刻T0的雙向星間通信鏈路；

S30、所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B以Δt為周期相互傳輸T0+N·Δt時(shí)刻的軌道參數(shù)，所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B各自根據(jù)所述T0+N·Δt時(shí)刻的軌道參數(shù)自主計(jì)算對(duì)方衛(wèi)星在T0+N·Δt時(shí)刻所在的方位角；

S50、所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B控制各自天線波束指向?qū)Ψ叫l(wèi)星在所述T0+N·Δt時(shí)刻所在的方位角，實(shí)現(xiàn)T0+N·Δt時(shí)刻星間通信鏈路持續(xù)連接；

其中，N為大于0的整數(shù)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，S10包括：

S101、地面測(cè)控站向衛(wèi)星A上注本衛(wèi)星和鄰軌衛(wèi)星B的初始軌道參數(shù)；

S103、所述衛(wèi)星A通過(guò)兩衛(wèi)星所述軌道參數(shù)計(jì)算所述衛(wèi)星B所在初始方位角；

S105、所述衛(wèi)星A控制衛(wèi)星A的天線波束指向所述初始方位角的位置，從而使衛(wèi)星A的天線波束對(duì)準(zhǔn)所述衛(wèi)星B；

S107、所述衛(wèi)星B按與S101-S105相同的方式獲得初始軌道參數(shù)、計(jì)算所述衛(wèi)星A所在初始方位角、控制衛(wèi)星B的天線波束指向初始方位角和使衛(wèi)星B的天線波束對(duì)準(zhǔn)所述衛(wèi)星A；

S109、所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B分別捕獲對(duì)方衛(wèi)星波束，建立初始時(shí)刻T0的雙向星間通信鏈路。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B通過(guò)星上自主導(dǎo)航定位獲得各自當(dāng)前第T0+N·Δt時(shí)刻軌道參數(shù)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述方位角包括偏航角和俯仰角。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述S50還包括：所述衛(wèi)星A和所述衛(wèi)星B通過(guò)波束掃描控制天線波束指向所述方位角位置。