一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法和系统，其中，所述方法包括：对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取其变化趋势；根据变化趋势生成强度模型，并对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决；根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间；根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除。本发明专利技术通过监测卫星天线辐射强度阈值变化情况，计算反应时间极限值，以地面站或者用户的反应时间最为关键技术指标，在保证卫星信号与用户或地面站参数工作正常或者卫星信号与用户或地面站不断链的情况下，给出消除天线抖动给信号强度带来影响的切换方案和流程。

Satellite antenna dithering monitoring and influence elimination analysis method and system

The present invention discloses a method and system for monitoring and eliminating satellite antenna jitter. The method includes: monitoring the equivalent omnidirectional radiation power of the satellite antenna to obtain its variation trend; generating a strength model according to the variation trend; and doing whether the intensity variation state is caused by the satellite antenna jitter. According to the result of the decision and the reaction time model, the theoretical response time is calculated. According to the comparison between the theoretical response time and the actual response time, a matching elimination strategy is selected to eliminate the impact of satellite antenna jitter. By monitoring the variation of the radiation intensity threshold of the satellite antenna and calculating the limit value of the reaction time, the invention takes the reaction time of the ground station or the user as the key technical index, and gives the elimination under the condition that the satellite signal and the user or the ground station parameters work normally or the satellite signal and the user or the ground station are continuously linked. The switching scheme and process of antenna jitter that affect signal strength.

【技术实现步骤摘要】
一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法和系统
本专利技术属于卫星通信
，尤其涉及一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法和系统。
技术介绍
在卫星通信中，天线是其重要组成部分，承载着信号的接收和发送，直接影响终端之间的信号传递。卫星通信更是如此，如果没有天线进行电磁波的变换与传输，则卫星移动通信不可能实现。但是，在实际应用过程中，一方面，卫星所携带的网状大口径天线由多波束组成，为了完成一定的跟踪或者信号中继等工作任务，卫星天线有着越来越大型化的趋势。但是由于发射条件的限制，天线一般都呈现出展开式，使得天线较轻且带有一定的柔性，在发射信号波束或者工作时会造成一定的抖动。另一方面，卫星在轨运行期间，较大的柔性天线会经历宇宙环境噪声的影响，会使得卫星的大口径天线波束很可能出现瞬间的指向抖动问题。在信息传输过程中，卫星在和用户或者地面站建立通信链路时，需要控制星载天线精确指向接收机，而星载天线的抖动会导致误差的产生，影响卫星天线的指向精度，其微小的变化都会对用户或地面站接收信号强度产生较大影响。当卫星处于工作服务状态时，天线的稳定性会对卫星通信网络的链路预算、网络通信质量、信令是否正确传输等各个方面造成影响，天线由于其口径较大，对地面的覆盖范围甚至可达上千公里，一旦发生抖动现象，可能使得地球大面积覆盖范围不精确甚至于覆盖区的网络中断，严重降低通信质量。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法和系统，通过监测卫星天线辐射强度阈值变化情况，并且计算用户或地面站的反应时间极限值，以地面站或者用户的反应时间最为关键技术指标，在保证卫星信号与用户或地面站参数工作正常或者卫星信号与用户或地面站不断链的情况下，给出消除天线抖动给信号强度带来影响的切换方案和流程。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，包括：对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势；根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决；根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间；根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，所述对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势，包括：通过卫星信号接收机，对卫星天线发射出的信号进行接收，并对接收到的信号强度值进行观测，并持续跟踪信号强度值随着时间的变化趋势，得到等效全向辐射功率的变化趋势。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，所述根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决，包括：根据等效全向辐射功率的变化趋势，将天线覆盖区域分为强度增大区域和强度减小区域；分别对强度增大区域和强度减小区域建立分析模型；根据建立的分析模型强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，所述分别对强度增大区域和强度减小区域建立分析模型，包括：对强度增大区域建立分析模型，得到强度增大区域抖动监测模型；其中，强度增大区域的信号强度增大，信号具备持续且不断连状态；对强度减小区域建立分析模型，得到强度减小区域抖动监测模型；其中，强度减小区域的信号强度减小，信号可能发生断链。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，强度增大区域抖动监测模型，用于：若信号强度在设定变化时间内小于设定跳变门限，或者，当信号强度达到设定跳变门限的时间不满足设定时间阈值，则判决此次信号强度变化由卫星天线抖动引起；若信号强度在设定变化时间内达到或超过设定跳变门限，且持续时间满足设定时间阈值，则判决此次信号强度变化不由卫星天线抖动引起。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，强度减小区域抖动监测模型，用于：若后续强度变化趋势在一定时间范围内呈现出上升趋势，则判决此次信号强度变化由卫星天线抖动引起；若信号强度在设定变化时间内持续下降，则判决此次信号强度变化不由卫星天线抖动引起。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，所述根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间，包括：当判决结果指示信号强度变化由卫星天线抖动引起时，根据反应时间模型，计算得到理论反应时间。在上述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法中，所述根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除，包括：当实际反应时间小于理论反应时间时，对于强度增大区域，选择功率控制法减小发生抖动的天线的强度，使各参数工作正常，实现抖动影响消除；对于强度减小区域，搜寻附近覆盖卫星或同一颗卫星其余单元天线，增强本天线增益，使波束覆盖范围和主瓣宽度增加，实现不断链的天线抖动影响消除。相应的，本专利技术还公开了一种卫星天线抖动监测及影响消除分析系统，包括：监测模块，用于对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势；判决模块，用于根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决；计算模块，用于根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间；执行模块，用于根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除。本专利技术具有以下优点：(1)能够在卫星地面站或用户终端的信号强度发生变化时，及时判决其主因是否为星载天线抖动；(2)能够在卫星天线发生抖动时，提供地面站或用户终端的反应时间阈值；(3)能够以较大的概率保证用户或地面站和卫星参数工作正常或者不断链的同时完成天线抖动的影响消除。附图说明图1是本专利技术实施例中一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法的步骤流程图；图2是本专利技术实施例中一种强度增大区域抖动监测模型示意图；图3是本专利技术实施例中一种强度减小区域抖动监测模型示意图；图4是本专利技术实施例中一种反应时间模型示意图；图5是本专利技术实施例中一种辐射模型示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。参照图1，示出了本专利技术实施例中一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法的步骤流程图。在本实施例中，所述卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，包括：步骤101，对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势。在本实施例中，可以通过地面站或用户实现对卫星天线的等效全向辐射功率的监测。例如，可以通过(地面站或者用户侧的)卫星信号接收机，对卫星天线发射出的信号进行接收，并对接收到的信号强度值进行观测，并持续跟踪信号强度值随着时间的变化趋势，得到等效全向辐射功率的变化趋势。步骤102，根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决。在本实施例中，可以根据等效全向辐射功率的变化趋势，将天线覆盖区域分为强度增大区域和强度减小区域；分别对强度增大区域和强度减小区域建立分析模型；根据建立的分析模型强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决。优选的，对强度增大区域建立分析模型，得到强度增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，包括：对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势；根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决；根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间；根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除。

【技术特征摘要】
1.一种卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，包括：对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势；根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决；根据判决结果和反应时间模型，计算得到理论反应时间；根据理论反应时间与实际反应时间的比较结果，选择相匹配的消除策略完成对卫星天线抖动的影响消除。2.根据权利要求1所述的卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，所述对卫星天线的等效全向辐射功率进行监测，获取等效全向辐射功率的变化趋势，包括：通过卫星信号接收机，对卫星天线发射出的信号进行接收，并对接收到的信号强度值进行观测，并持续跟踪信号强度值随着时间的变化趋势，得到等效全向辐射功率的变化趋势。3.根据权利要求1所述的卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，所述根据等效全向辐射功率的变化趋势生成强度模型，根据强度模型对强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决，包括：根据等效全向辐射功率的变化趋势，将天线覆盖区域分为强度增大区域和强度减小区域；分别对强度增大区域和强度减小区域建立分析模型；根据建立的分析模型强度变化状态是否由卫星天线抖动引起做出判决。4.根据权利要求3所述的卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，所述分别对强度增大区域和强度减小区域建立分析模型，包括：对强度增大区域建立分析模型，得到强度增大区域抖动监测模型；其中，强度增大区域的信号强度增大，信号具备持续且不断连状态；对强度减小区域建立分析模型，得到强度减小区域抖动监测模型；其中，强度减小区域的信号强度减小，信号可能发生断链。5.根据权利要求4所述的卫星天线抖动监测及影响消除分析方法，其特征在于，强度增大区域抖动监测模型，用于：若信号强度在设定变化时间内小于设定跳变门限，或者，当信号强...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晋希，马骏骁，魏振超，张阁，张雯，吴志强，张博，杜妍，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11