一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法技术

一种基于极轨卫星姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，针对当前极轨星座GEO干扰规避方法没有考虑星座覆盖连续性，有可能导致极轨星座业务中断的不足的问题，通过极轨星座卫星的姿态连续偏置实现GEO卫星的频率干扰规避，同时通过卫星姿态偏置规律的优化，使得极轨星座覆盖连续且覆盖交叠区余量最大，从而确保极轨星座覆盖连续性。

A geo interference avoidance method based on attitude bias of polar orbit constellation

【技术实现步骤摘要】
一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法
本专利技术涉及一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，属于卫星干扰规避领域。
技术介绍
从空间时代开始，卫星通信就是空间技术的重要应用方向。随着卫星技术的发展，人类对于全球范围内的高速网络接入服务的需求不断增长。人类利用地球静止轨道(GEO)卫星，提供卫星通信服务已有数十年历史。地球静止轨道卫星的特点是倾角为零且轨道周期与地球自转周期一致。因此对于地面站而言卫星的位置几乎是静止的，这种优良的特点使得利用GEO卫星通信得到长足发展。然而随着社会的不断发展，对高速率、低时延的通信需求不断上升，加之GEO轨位以及频率资源的限制，单纯的GEO卫星通信已经无法满足未来卫星通信领域的需求。相比于传统的GEO轨道通信卫星，极轨通信星座能够轻易覆盖GEO轨道通信卫星难以覆盖的两极区域，在全球覆盖方面具有天然的优势。利用极轨星座实现全球范围的通信覆盖与互联网接入服务是未来卫星通信领域中的重点发展方向。由于空间频率资源的稀缺性，极轨通信星座往往需要与GEO卫星共用通信频率，因此如何实现与高轨卫星的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于极轨卫星姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于步骤如下：/n(1)确定待与卫星通信的地面站位置，并根据该地面站位置选择通信链路最短的GEO卫星；/n(2)于同地面站可见范围内进行通信的极轨卫星中，选取一颗极轨卫星，获取该极轨卫星的波束指向，同时计算星上隔离角β，其中，所述星上隔离角为极轨卫星覆盖区边缘和GEO卫星与地面站连线之间的夹角；/n(3)预设星上隔离角门限值，判断步骤(2)所得星上隔离角是否满足门限值要求，若不小于门限值，卫星姿态不进行偏置，继续保持当前状态；若小于门限值，确定极轨卫星偏置方向，沿该方向使卫星姿态偏置，进入步骤(4)；/n(4)对步骤(2)中所选极...

【技术特征摘要】
1.一种基于极轨卫星姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于步骤如下：
(1)确定待与卫星通信的地面站位置，并根据该地面站位置选择通信链路最短的GEO卫星；
(2)于同地面站可见范围内进行通信的极轨卫星中，选取一颗极轨卫星，获取该极轨卫星的波束指向，同时计算星上隔离角β，其中，所述星上隔离角为极轨卫星覆盖区边缘和GEO卫星与地面站连线之间的夹角；
(3)预设星上隔离角门限值，判断步骤(2)所得星上隔离角是否满足门限值要求，若不小于门限值，卫星姿态不进行偏置，继续保持当前状态；若小于门限值，确定极轨卫星偏置方向，沿该方向使卫星姿态偏置，进入步骤(4)；
(4)对步骤(2)中所选极轨卫星偏置方向的相反方向第一颗相邻卫星的卫星姿态进行偏置，使偏置后第一颗相邻卫星的波束能够对原极轨卫星波束的偏置后缺失的波束覆盖范围进行补充覆盖；
(5)确定所选极轨卫星偏置方向的相反方向第二颗相邻卫星的波束覆盖范围，计算偏置后第一颗相邻卫星与第二颗相邻卫星的覆盖交叠区余量宽度，若计算结果为正，则第二颗相邻卫星的波束可覆盖第一颗相邻卫星偏置后缺失的波束覆盖范围，第二颗卫星不需要偏置；若计算结果为负，则需对第二颗相邻卫星及沿卫星偏置方向的相反方向的其他卫星按顺序进行卫星姿态偏置，并于每颗卫星偏置后计算覆盖交叠区余量宽度，直至覆盖交叠区余量宽度为正，此时其余极轨卫星不再需要进行偏置；
(6)对步骤(5)所得所有极轨卫星及相邻卫星的覆盖交叠区余量宽度利用枚举法进行优化计算，并获取该卫星姿态偏置方案中，每个极轨卫星于一个轨道周期内的最优偏置角度随卫星纬度幅角变化规律图，根据该变化规律图对一个轨道周期内的所有卫星的工作流程进行规划。


2.根据权利要求1所述的一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于：还包括步骤(7)，对最优偏置角度随卫星纬度幅角变化规律图记录，并作为一个轨道周期偏置方案，在之后的轨道周期内控制所有极轨卫星的卫星姿态偏置。


3.根据权利要求1所述的一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于：若所述极轨卫星纬度幅角位于赤道关机范围内，则关闭该极轨卫星通信用全部波束，直至该极轨卫星离开赤道关机范围。


4.根据权利要求3所述的一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于：所述赤道关机范围为：[-1/2γ,+1/2γ]或[180-1/2γ,180]或[-180,-180+1/2γ]，γ为相邻极轨卫星之间的纬度幅角差。


5.根据权利要求1所述的一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于：所述步骤(2)中，选取地面站可见范围内进行通信的目标极轨卫星的具体要求为：所选取的极轨卫星必须满足通信仰角最高。


6.根据权利要求5所述的一种基于极轨星座姿态偏置的极轨星座GEO干扰规避方法，其特征在于：所述步骤(2)中，星上隔离角的计算方法具体为：



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【专利技术属性】
技术研发人员：齐彧，林骁雄，侯凤龙，李新刚，李峰，裴胜伟，陈东，包泽宇，
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