减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法技术

本发明专利技术提供了一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，涉及移动通信中卫星通信系统的技术领域，包括：确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；根据静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，通过构造有效的空域隔离以规避对静止轨道卫星系统的有害干扰，实现同频共存，同时对卫星系统的整体覆盖性能影响较小。

【技术实现步骤摘要】
减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法
本专利技术涉及移动通信中卫星通信系统的
，尤其是涉及一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法。
技术介绍
卫星通信系统按卫星轨道特性分类，可分为静止轨道卫星系统和非静止轨道卫星系统。静止轨道位于地球上空约三万六千公里的高度，卫星的运行方向、轨道周期与地球自转一致，与地球相对静止。静止轨道卫星通信具有链路稳定、覆盖范围广等特点，发展较为成熟。随着静止轨道的日益拥挤，非静止轨道卫星系统尤其是中低轨卫星系统，凭借其传输时延小、通信容量大、传输损耗小、系统可靠性高等优点，得到了快速地发展，数量也在不断增加。典型的中低轨卫星通信系统包括：铱星(Iridium)系统、O3b系统、OneWeb系统、StarLink系统等。众所周知，频率资源是国际共享的有限资源且不可再生。针对当前通信卫星所用频率资源紧张的问题，一方面需要发展新的频率资源，另一方面，也需要提高现有频率资源的利用效率。当前主要采用频谱共享的方式实现对频率资源的高效利用，但与此同时也可能引发不同程度的系统间同频干扰问题。按照当前国际电信联盟的相关规则，在分配给卫星通信的全部频段内，在轨的静止轨道卫星系统地位均高于非静止轨道卫星系统，非静止轨道卫星系统不得对优先级别较高的静止轨道卫星系统产生有害干扰。在此背景下，卫星系统间的同频共存问题亟待解决。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，通过卫星姿态机动配合波束管理的方式，调节卫星的实际波束覆盖范围，在达到目标覆盖范围要求的基础上，通过构造有效的空域隔离以规避对静止轨道卫星系统的有害干扰，实现同频共存，同时对卫星系统的整体覆盖性能影响较小。第一方面，实施例提供一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，包括：确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻所述非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，其中，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合根据所述目标波束覆盖范围确定。在可选的实施方式中，确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合的步骤，包括：获取非静止轨道卫星的每个纬度位置；确定当前纬度的所述非静止轨道卫星、地球站、静止轨道卫星构成的隔离角最小时对应的静止轨道卫星的位置,其中，所述非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合包括每个纬度位置对应的隔离角最小时的静止轨道卫星的位置。在可选的实施方式中，根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围的步骤，包括：根据所述静止轨道卫星位置的集合确定每个纬度位置干扰最严重的二维平面；根据空域隔离的隔离角阈值和几何分析法在所述二维平面内确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围。在可选的实施方式中，根据所述静止轨道卫星位置的集合确定每个纬度位置干扰最严重的二维平面的步骤，包括：将每个待调整的非静止轨道卫星纬度位置、地心、所述每个待调整非静止轨道卫星纬度位置对应的干扰最严重的静止轨道卫星位置构成每个纬度位置干扰最严重的二维平面。在可选的实施方式中，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合包括每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的姿态机动参数和波束管理参数。在可选的实施方式中，所述姿态机动参数包括俯仰角和偏航角，所述波束管理参数包括每个波束的关闭开启状态，根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻所述非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数的步骤，包括：根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，得到每个时刻所述非静止轨道卫星对应的纬度位置，以及每个所述纬度位置对应的俯仰角、偏航角以及每个波束的关闭开启状态；根据所述俯仰角、偏航角以及每个波束的关闭开启状态调整每个时刻、每个纬度位置的所述非静止轨道卫星。在可选的实施方式中，经过所述姿态机动参数和所述波束管理参数设置的实际波束覆盖范围包含在上述目标波束覆盖范围中。在可选的实施方式中，所述目标波束覆盖范围包括波束在地面投影的上边缘对应的地心角与下边缘对应的地心角之间的波束覆盖范围。在可选的实施方式中，所述方法还包括：在对静止轨道卫星系统的预设干扰保护标准约束下，根据非静止轨道卫星系统参数以及典型静止轨道卫星系统参数的推算确定所述空域隔离的隔离角阈值；或者，根据自身系统需求个性化设置确定所述空域隔离的隔离角阈值。第二方面，实施例提供一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰装置，包括：预处理模块，用于确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；干扰规避策略计算模块，用于根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；干扰规避策略实施模块，用于根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻所述非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，其中，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合根据所述目标波束覆盖范围确定。本专利技术实施例提供的一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，通过确定各个纬度位置的非静止轨道卫星对静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置集合，以此静止轨道卫星位置集合确定各个纬度位置的非静止轨道卫星不会对静止轨道卫星产生干扰的目标波束覆盖范围下的姿态机动参数和波束管理参数，并调整各个纬度位置的非静止轨道卫星，非静止轨道卫星系统利用姿态机动参数结合波束管理的方法构造空域隔离，以规避对静止轨道卫星系统的有害干扰，从而实现两种系统间的有效同频共存。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，包括：/n确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；/n根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；/n根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻所述非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，其中，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合根据所述目标波束覆盖范围确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，包括：
确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合；
根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围；
根据非静止轨道卫星系统的轨道外推结果和姿态机动参数、波束管理参数的集合，设置每个时刻所述非静止轨道卫星的姿态机动参数和波束管理参数，其中，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合根据所述目标波束覆盖范围确定。


2.根据权利要求1所述的减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，确定受到每个纬度位置的非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合的步骤，包括：
获取非静止轨道卫星的每个纬度位置；
确定当前纬度的所述非静止轨道卫星、地球站、静止轨道卫星构成的隔离角最小时对应的静止轨道卫星的位置，其中，所述非静止轨道卫星干扰最严重的静止轨道卫星位置的集合包括每个纬度位置对应的隔离角最小时的静止轨道卫星的位置。


3.根据权利要求2所述的减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，根据所述静止轨道卫星位置的集合、空域隔离的隔离角阈值以及几何分析法确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围的步骤，包括：
根据所述静止轨道卫星位置的集合确定每个纬度位置干扰最严重的二维平面；
根据空域隔离的隔离角阈值和几何分析法在所述二维平面内确定所述每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的目标波束覆盖范围。


4.根据权利要求3所述的减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，根据所述静止轨道卫星位置的集合确定每个纬度位置干扰最严重的二维平面的步骤，包括：
将每个待调整非静止轨道卫星纬度位置、地心、所述每个待调整非静止轨道卫星纬度位置对应的干扰最严重的静止轨道卫星位置构成每个纬度位置干扰最严重的二维平面。


5.根据权利要求1所述的减缓非静止轨道卫星对静止轨道卫星同频干扰的方法，其特征在于，所述姿态机动参数和波束管理参数的集合包括每个纬度位置的非静止轨道卫星对应的姿态机动参数和波束管理参数。

【专利技术属性】
技术研发人员：靳瑾，李婷，任子轩，晏坚，
申请(专利权)人：清华大学，上海清申科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11