[發(fā)明專利]一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010871128.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111953408B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 鄒誠;李國通;姜興龍;尚琳;姜泉江;夏師懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W72/04
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發(fā)明公開一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法，通過關閉波束，來減小漸進傾斜過程中的最大終端離軸角。首先，確定衛(wèi)星在波束邊沿的最大俯仰角，并根據最大俯仰角確定最大偏置角，進而根據最大偏置角和偏置需求，以及條帶波束的參數，計算需要關閉的波束數量，并設計載荷以滿足需求。

技術領域

本發(fā)明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法。

背景技術

寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)包括GSO靜止軌道衛(wèi)星寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)以及NGSO(Non-Geostationary Satellite Orbit，非對地靜止衛(wèi)星軌道)衛(wèi)星系統(tǒng)。其中NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)包括在距地球表面8000-20000公里的中軌道(MEO)和距離地球表面400-2000公里的低地球軌道(LEO)上運行的通信衛(wèi)星星座系統(tǒng)，其提供全球性的互聯網服務以及全球性的物聯網的數據交互。諸如美國的OneWeb和StarLink星座、LeoSat星座等，均屬于NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)。相對于GSO通信衛(wèi)星系統(tǒng)，NGSO寬帶通信衛(wèi)星星座系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是能夠實現全球覆蓋、受地形影響小、信號時延小、傳輸損耗小、便于用戶終端小型化以及衛(wèi)星發(fā)射入軌成本低、頻率資源利用率高等。

現有NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)普遍采用了KU和KA頻段，因此，存在與GSO衛(wèi)星系統(tǒng)頻譜共用的現象，頻率共線干擾是一個突出的問題。為了保障GSO衛(wèi)星系統(tǒng)頻率使用的安全，國際電聯在無線電規(guī)則中條款22對NGSO系統(tǒng)在KU和KA等頻段產生的等效功率通量密度EPFD進行了限制。在眾多的NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)中，條帶波束是一種流行的覆蓋方式。例如，OneWeb系統(tǒng)就使用該覆蓋波束作為其業(yè)務波束。所述條帶波束的短軸方向為南北向，長軸方向為東西向。使用該覆蓋波束時，采用漸進傾斜技術，通過調整衛(wèi)星姿態(tài)角，使得NGSO衛(wèi)星覆蓋區(qū)整體向低緯度方向偏移，可以避免對GSO系統(tǒng)產生共線干擾。

但是，當NGSO衛(wèi)星的星下點的緯度較低時，需要的衛(wèi)星姿態(tài)偏置角度往往較大，而受限地面終端最大離軸角的要求，低軌衛(wèi)星的偏置角度不宜過大，否則會導致衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中仰角較小的終端無法與該衛(wèi)星建立連接。

發(fā)明內容

為了避免在漸進傾斜過程中，衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中仰角較小的終端無法與衛(wèi)星建立連接，本發(fā)明提供一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法，通過引入關閉波束來減小漸進傾斜的最大離軸角，所述方法包括：

根據NGSO系統(tǒng)及條帶波束的參數，確定衛(wèi)星在波束邊沿的最大俯仰角；

根據所述最大俯仰角的大小，確定衛(wèi)星的最大偏置角；

根據所述最大偏置角和偏置需求之差，以及條帶波束的參數，計算需要關閉的波束數量。

進一步地，所述NGSO系統(tǒng)的參數包括，所述NGSO系統(tǒng)的軌道高度以及終端離軸角限值等。

進一步地，所述條帶波束的參數包括南北向張角。

本發(fā)明提供的一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法，通過關閉高緯度地區(qū)的波束，以減小漸進傾斜的終端離軸角，以保證衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中仰角較小的終端仍能夠與衛(wèi)星建立連接，有效保障了NGSO系統(tǒng)的全覆蓋。

附圖說明

為進一步闡明本發(fā)明的各實施例的以上和其它優(yōu)點和特征，將參考附圖來呈現本發(fā)明的各實施例的更具體的描述。可以理解，這些附圖只描繪本發(fā)明的典型實施例，因此將不被認為是對其范圍的限制。在附圖中，為了清楚明了，相同或相應的部件將用相同或類似的標記表示。

圖1示出本發(fā)明一個實施例的一種減小NGSO系統(tǒng)終端離軸角的方法的流程示意圖；

圖2示出某LEO星座衛(wèi)星的偏置需求示意圖；以及

圖3示出某LEO星座衛(wèi)星的最大終端離軸角示意圖。

具體實施方式