[發明專利]一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法

在審

• 申請號: 202310328527.6
• 申請日: 2023-03-30
• 公開（公告）號: CN116366132A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 劉剛;趙偉松;唐力群;李旭東;李田
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）依據地面信關站服務區域情況，以及低軌衛星星座運行情況，通過仿真分析，確定地面信關站需要建設的地面天線及配套裝備數量，將所有可用的地面天線視為一個天線池子，并標記所有地面天線狀態為“待分配”；

（2）在任一起始時刻T0，為各個可視軌道面中的剩余服務時間不小于閾值φ的每個可視衛星分配相對應的地面天線，控制相應地面天線轉動到相應位置以跟蹤相應衛星，建立饋電鏈路；此外，為即將于后續T0+τ時刻以內飛入服務區域且剩余服務時間不小于閾值φ的衛星分配地面天線，將地面天線轉動到相應位置，服務于相應衛星，所有已分配的地面天線標記為“已分配”；

（3）動態調整分配給各個軌道面的地面天線數量，控制各地面天線指向，維持饋電鏈路不中斷，持續監視是否有衛星飛出或即將于τ時間后飛入服務區域；當有衛星飛出服務區域時，若還沒有為該衛星分配地面天線，則繼續運行；否則，若已為該衛星分配了地面天線，則執行步驟（4）；當有衛星即將于τ時間后飛入服務區域時，則執行步驟（5）；

（4）判斷是否需要減少服務于該軌道面的地面天線數量，若是，則將該衛星對應的地面天線狀態標記為“待分配”并回收到天線池；否則將該衛星對應的地面天線重新分配給該軌道面后續某一衛星，并轉動到該后續衛星進入服務區域的起始位置，等待服務于該后續衛星；

（5）判斷是否需要增加服務于該軌道面的地面天線數量，若是，則為該軌道面多分配一副地面天線，標記該地面天線狀態為“已分配”，并轉動到相應衛星進入服務區域的起始位置，等待服務于相應衛星；否則，不需要增加地面天線，繼續運行；

（6）若需要停止該地面信關站的服務工作，則回收所有地面天線至天線池，并標記所有回收的地面天線狀態為“待分配”。

2.根據權利要求1所述的一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，τ的取值不小于服務區域內任一地面天線從任意起始位置轉動到任意指定位置所需的最大時間，從而保證任一地面天線在時間τ內都能夠轉動到任意指定位置；φ的取值滿足以下條件：只為服務時間不小于閾值φ的衛星提供饋電鏈路信息落地功能，不為持續時間小于閾值φ的衛星提供饋電鏈路信息落地功能。

3.根據權利要求1所述的一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，服務時間，是指對某一衛星，在服務區域內能夠建立饋電鏈路提供信息落地的持續時間，即，衛星進入服務區域起至離開服務區域止的時間；剩余服務時間，是指相應地面天線轉動到指定位置的時間起至衛星離開服務區域止的時間。

4.根據權利要求1所述的一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，步驟（1）的具體方式為：

通過從初始時刻t到結束時刻為t+τ的仿真分析，得出t時刻可視的服務時間不小于閾值φ的衛星數量M，以及隨后τ時間內可見的新進入該服務區域的服務時間不小于閾值φ的衛星數量N，則地面信關站服務區域內任意τ時間段內最多可見的服務時間不小于閾值φ的衛星數量K=M+N；從而為該地面信關站配置K+1副地面天線及配套裝備，其中，M副地面天線用于實現衛星信息的落地，N副地面天線用于滿足對衛星的饋電鏈路切換功能，多配置的1副地面天線用于處理異常和不可預見的情況。

5.根據權利要求1所述的一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，步驟（2）中，在起始時刻，可視衛星的剩余服務時間μ為：

μ?=?max?{?Te?–?T0?–?τ,?0?}

其中，Te為該可視衛星離開地面信關站服務區域的時刻；

后續T0+τ時刻內飛入服務區域的衛星的剩余服務時間μ為：

μ?=?max?{?Te?–?Ts?+?(?Ts?-?T0?)?–?τ,?0?}=?max?{?Te?–?T0?–?τ,?0?}

其中，Ts和Te分別為該衛星進入和離開地面信關站服務區域的時刻。