卫星编队的波束位置的确定方法技术

本申请提供了一种卫星编队的波束位置的确定方法

【技术实现步骤摘要】
卫星编队的波束位置的确定方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及通信
，涉及但不限于一种卫星编队的波束位置的确定方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]分布式合成孔径雷达
(SAR
，
Synthetic Aperture Rdser)
交替发射模式的卫星编队是由空间分离的多个发射机和多个接收机组成的多自由度对地观测微波成像系统，它通过平台之间的高精确协同工作，实现多种观测任务，例如高分宽幅成像
、
顺轨和交轨干涉
、
层析成像等
。
[0003]然而，大气阻力和复杂摄动力使得采用交替发射模式的
SAR
卫星航迹发生偏移，存在碰撞风险
。
此外，
SAR
天线通常具有较大的功率来保证高系统灵敏度
。
在交替发射模式中，某颗
SAR
卫星的发射波束可能会覆盖其它的
SAR
卫星，并导致系统产生严重损坏，即波束覆盖问题，从而影响了卫星系统的工作时间
。

技术实现思路

[0004]本申请提供的卫星编队的波束位置的确定方法
、
装置
、
设备及存储介质，能够避免卫星的波束覆盖的问题，从而提高卫星系统的工作时间
。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种卫星编队的波束位置的确定方法，所述方法包括：
[0007]确定卫星编队中的第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置，以及所述第二卫星相对于所述第一卫星的第二相对位置；
[0008]通过预设约束模型，根据所述第一相对位置和所述第二相对位置，确定所述第一卫星的第一波束覆盖范围和所述第二卫星的第二波束覆盖范围；所述预设约束模型表征所述第一卫星和所述第二卫星的波束覆盖的角度约束范围；
[0009]基于所述第一波束覆盖范围和所述第二波束覆盖范围，确定所述第一卫星和所述第二卫星的波束位置
。
[0010]第二方面，本申请实施例提供一种卫星编队的波束位置的确定装置，所述装置包括：
[0011]确定单元，用于确定卫星编队中的第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置，以及所述第二卫星相对于所述第一卫星的第二相对位置；通过预设约束模型，根据所述第一相对位置和所述第二相对位置，确定所述第一卫星的第一波束覆盖范围和所述第二卫星的第二波束覆盖范围；所述预设约束模型表征所述第一卫星和所述第二卫星的波束覆盖的角度约束范围；基于所述第一波束覆盖范围和所述第二波束覆盖范围，确定所述第一卫星和所述第二卫星的波束位置
。
[0012]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储
器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如上所述的卫星编队的波束位置的确定方法
。
[0013]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如上所述的卫星编队的波束位置的确定方法
。
[0014]本申请实施例提供了一种卫星编队的波束位置的确定方法
、
装置
、
设备及存储介质，首先，确定卫星编队中的第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置，以及第二卫星相对于第一卫星的第二相对位置；然后，通过预设约束模型，根据第一相对位置和第二相对位置，确定第一卫星的第一波束覆盖范围和第二卫星的第二波束覆盖范围；预设约束模型表征第一卫星和第二卫星的波束覆盖的角度约束范围；最后，基于第一波束覆盖范围和第二波束覆盖范围，确定第一卫星和第二卫星的波束位置
。
将第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置和第二卫星相对于第一卫星的第二相对位置通过预设约束模型，得到第一卫星的第一波束覆盖范围和第二卫星的第二波束覆盖范围，这样，通过第一波束覆盖范围和第二波束覆盖范围可以确定第一卫星和第二卫星的波束位置，可以有效避免卫星的波束覆盖的问题，从而提高卫星系统的工作时间
。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案
。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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
。
[0016]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作
/
步骤，也不是必须按所描述的顺序执行
。
例如，有的操作
/
步骤还可以分解，而有的操作
/
步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变
。
[0017]图1为本申请实施例提供的一种可选的交替发射模式的示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种可选的卫星编队的波束位置的确定方法的流程示意图一；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种可选的卫星编队的波束位置的确定方法的流程示意图二；
[0020]图4为本申请实施例提供的一种可选的卫星编队的波束位置的确定方法的流程示意图三；
[0021]图5为本申请实施例提供的一种可选择的旋转坐标系的示意图；
[0022]图6为本申请实施例提供的一种可选的卫星编队的波束位置的确定方法的流程示意图四；
[0023]图7为本申请实施例提供的一种可选的分布式
SAR
螺旋构型的示意图；
[0024]图8为本申请实施例提供的一种可选的双星在
ECF
下的三维位置的示意图；
[0025]图9为本申请实施例提供的一种可选的辅星相对于主星的基线分量的示意图；
[0026]图
10
为本申请实施例提供的一种可选的主星相对于辅星的基线分量的示意图；
[0027]图
11
为本申请实施例提供的一种可选的分布式
SAR
在升轨阶段可以照射的目标区
域的示意图；
[0028]图
12
为本申请实施例提供的一种可选的分布式
SAR
在降轨阶段可以照射的目标区域的示意图；
[0029]图
13
为本申请实施例提供的一种可选的卫星编队的波束位置的确定装置的结构示意图；
[0030]图
14
为本申请实施例提供的一种可选的电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0031]为使本实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施例中的附图，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种卫星编队的波束位置的确定方法，其特征在于，所述方法包括：确定卫星编队中的第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置，以及所述第二卫星相对于所述第一卫星的第二相对位置；通过预设约束模型，根据所述第一相对位置和所述第二相对位置，确定所述第一卫星的第一波束覆盖范围和所述第二卫星的第二波束覆盖范围；所述预设约束模型表征所述第一卫星和所述第二卫星的波束覆盖的角度约束范围；基于所述第一波束覆盖范围和所述第二波束覆盖范围，确定所述第一卫星和所述第二卫星的波束位置
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定卫星编队中的第一卫星相对于第二卫星的第一相对位置，以及所述第二卫星相对于所述第一卫星的第二相对位置，包括：根据所述第一卫星的第一轨道参数，确定第二卫星的第二轨道参数；其中，所述第一轨道参数表征所述第一卫星在其运动轨道的相关参数，所述第二轨道参数表征所述第二卫星在其运动轨道的相关参数；根据所述第一轨道参数和所述第二轨道参数，确定在一个轨道周期内的所述第一卫星和所述第二卫星的位置信息和速度信息；基于所述第一卫星和所述第二卫星的位置信息和速度信息，确定所述第一相对位置和所述第二相对位置
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一卫星和所述第二卫星的位置信息和速度信息，确定所述第一相对位置和所述第二相对位置，包括：根据所述第一卫星和所述第二卫星的位置信息和速度信息，分别确定所述第一卫星对应的第一旋转坐标系和所述第二卫星对应的第二旋转坐标系；其中，所述第一旋转坐标系为以所述第一卫星的质心为原点的坐标系，所述第二旋转坐标系为以所述第二卫星的质心为原点的坐标系；以所述第一旋转坐标系和所述第二旋转坐标系为基准，分别确定所述第二相对位置和所述第一相对位置
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述第一旋转坐标系和所述第二旋转坐标系为基准，分别确定所述第二相对位置和所述第一相对位置，包括：以所述第一旋转坐标系为基准，获取所述第二卫星在第一方向的第一振幅
、
在第二方向的第二振幅
、
所述第二卫星在所述第一方向的初始位置对应的第一初始相位
、
所述第二卫星在所述第二方向的初始位置对应的第二初始相位
、
所述第二卫星的第一轨道周期，以及所述卫星编队的中心的第一偏移量；以所述第二旋转坐标系为基准，获取所述第一卫星在所述第一方向的第三振幅
、
在所述第二方向的第四振幅
、
所述第一卫星在所述第一方向的初始位置对应的第三初始相位
、
所述第一卫星在所述第二方向的初始位置对应的第四初始相位
、
所述第一卫星的第二轨道周期，以及所述卫星编队的中心的第二偏移量；根据所述第一振幅
、
所述第二振幅
、
所述第一初始相位
、
所述第二初始相位
、
所述第一轨道周期和所述第一偏移量，确定所述第二卫星相对于所述第一卫星的所述第二相对位置；根据所述第三振幅
、
所述第四振幅
、
所述第三初始相位
、
所述第四初始相位
、
所述第二
轨道周期和所述第二偏移量，确定所述第一卫星相对于所述第二卫星的所述第一相对位置
。5.
根据权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一卫星的第一轨道参数，确定第二卫星的第二轨道参数，包括：获取所述第一轨道参数和所述卫星编队的编队构型参数；其中，所述编队构型参数表征所述第一卫星与所述第二卫星的相对运动关系；根据所述第一轨道参数和所述编队构型参数，确定所述第一轨道参数和所述第二轨道参数之间的轨道参数差值；根据所述轨道参数差值和所述第一轨道参数，确定所述第二轨道参数
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述编队构型参数至少包括：绕飞椭圆短半轴
、
绕飞椭圆初始相位
、
绕飞椭圆中心沿航迹方向的距离
、
垂直轨道面的振幅，以及初始相位差
。7.
根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一轨道参数和所述第二轨道参数至少包括：半长轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩岩，王宇，陈月升，李俊峰，李禾，陆萍萍，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：