【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，更具体地说，它涉及一种卫星通信综合仿真测试系统。
技术介绍
1、卫星通信可为用户提供全天候工作、全空域覆盖的高速互联网接入服务，可弥补现有地面通信基站和互联网不足，是构建天地一体化通信网络的重要组成部分。卫星通信将在国防安全、经济发展、社会管理等领域发挥重要作用，拥有广阔的应用前景和市场规模。
2、低轨卫星通信终端与传统卫星通信终端相比具有同时接收卫星数量多，卫星资源切换快等特点，针对低轨卫星通信特点和服务对象，设计和优化卫星通信终端也越来越重要。总体设计必须综合考虑用户的需求，卫星通信系统的工作方式和组网方式、设备的性能、成本、可靠性等等。设计通信终端时，不仅需要分析用户需求，还需要充分考虑卫星能力，进行技术指标分解、网络拓扑结构设计等，进而确定总体方案。当总体方案确定之后，需要进行各个分系统的性能指标进行仿真和评估。低轨卫星通信仿真需要大量的分析计算，目前市场上有一些通用性的卫星通信仿真分析软件，大都面临着针对性不强，部分功能难以满足特定需求的问题。
3、有基于此，本申请提供一种卫星通信综合仿真测试系统，以满足卫星互联网通信用户终端研发专业特点和分析需求。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种卫星通信综合仿真测试系统，解决目前市场上的通用性卫星通信仿真分析系统针对性不强，难以满足特定需求的问题，通过本方案搭建的卫星通信仿真测试系统可以满足卫星通信终端的研制和测试需求，提升卫星通信终端设备的研发能力。
2、本申请首先
3、采用本方案提供的仿真测试系统，可以构建标准(高、中、低轨)卫星星座及地球同步轨道卫星通信模型，实现基于(高、中、低轨)卫星星座及地球同步轨道卫星的完整通信流程模拟，能够模拟卫星通信终端实体以及通信组件，能够模拟(高、中、低轨)卫星星座及地球同步轨道卫星的运行、卫星通信载荷以及地面站实体及其通信组件，能够建立典型卫星通信场景，具备二维/三维通信场景及通信仿真数据显示、评估能力，支持从寻星、跟踪、入网、建链，到业务通信、波束切换、卫星切换，再到通信结束、资源释放、退网等卫星通信全流程的模拟，支持用户对各模块、各环节进行二次开发和验证，运行场景和仿真数据能够接入高清大屏幕显示，具备自研通信算法的接口以及半实物系统的接口。本方案提供的仿真系统可作为卫星通信终端的指标分析工具，能对系统、子系统、组件等进行指标分析；可进行多方案量化评估和优选；还可以作为半实物仿真的运行平台，该仿真系统能够贯穿卫星通信终端研发的各个环节，具有广泛的用途。
4、在一种可能的实施方式中，所述实体建模功能模块，包括：通信组件建模模块，用于对通信组件进行建模，对模型的参数进行设置，将通信组件模型装载在通信终端、卫星及地面站上，模拟设备通信功能，接收用户自定义模型，提供通信信号级模型接口，接入不同体制通信信号模型与处理算法，所述通信组件包括但不限于：应用单元、信源、天线、线缆、滤波器、混频器、放大器和接收机；地面站建模模块，用于对地面站进行建模，给出地面站的位置，提供地面站业务建模和网络建模接口，定义地面站的工作状态及状态之间的转换，所述地面站包括但不限于：信关站和网控中心；卫星建模模块，用于对卫星进行建模，对卫星轨道进行计算，生成卫星星座，对卫星姿态进行定义和控制，提供卫星业务建模和网络建模接口，定义卫星的工作状态及状态之间的转换，所述卫星包括但不限于：低轨、中轨、高轨和地球同步轨道卫星；通信终端建模模块，用于对通信终端进行建模，定义和控制通信终端的姿态及运动轨迹，提供通信终端业务建模和网络建模接口，定义通信终端的工作状态及状态之间的转换，所述通信终端包括但不限于飞机、舰船、车辆和固定站；信道建模模块，用于从单状态统计模型和多状态统计模型两方面建立卫星通信信道模型，通过误码率曲线对信道进行建模，接收用户自定义信道模型，分析卫星通信信道传输特性；环境建模模块，用于分析不同天气情况和地理信息造成的大气衰减、传播噪声以及去极化效应对电波传播的影响，提供典型环境的建模示例。
5、在一种可能的实施方式中，所述任务场景编辑与时序控制功能模块，包括：任务编辑模块，用于通过对话面板设定通信仿真任务，利用时间轴编辑器设定仿真对象何时加入仿真、加入仿真时的状态以及何时退出仿真，接收用户在系统运行过程中交互式实时添加的操作；任务时序逻辑设计模块，用于按照真实世界的时钟推进系统时钟，按照离散系统时间推进仿真任务，设定仿真任务时长和任务时间采样，提供任务运行、暂停、加速、减速和回退功能。
6、在一种可能的实施方式中，所述仿真分析功能模块，包括：轨道与姿态计算模块，用于通过轨道根数结合高精度受摄二体模型，或通过两行数据参数tle结合sgp/sdp4模型计算卫星轨道数据，结合大圆弧模型计算运动目标的轨迹，接收由用户提供的目标运动轨迹；波束指向及覆盖计算模块，用于根据天线波束定义计算卫星波束在地球上的覆盖范围或通信终端天线的波束指向及覆盖范围，根据波束的动态变化计算动态覆盖范围，在三维地理系统绘制卫星及通信终端的覆盖区，计算并动态绘制天线调整波束；电波传播计算模块，用于分析云雨衰减、大气衰减和电离层闪烁影响因素，采用itu推荐模型计算信号传播衰减；链路分析模块，用于考虑电波传播环境、发射机功率、接收机灵敏度和收发天线增益方向图，计算点对点链路静态和动态通信状况，并进行链路通断显示；效能评估模块，用于结合体系模型和效能评估方法进行通信终端设计方案的效能评估，效能评估指标包括覆盖率、连通时间、传输速率、系统容量、系统时延、信噪比、误码率、多普勒频移、路径衰减和系统可用性。
7、在一种可能的实施方式中，在所述仿真分析功能模块中，所述轨道与姿态计算模块的数据接入波束指向及覆盖计算模块和电波传播计算模块，所述电波传播计算模块的数据接入链路分析模块，所述电波传播计算模块的数据、链路分析模块的数据和波束指向及覆盖计算模块的数据接入效能评估模块。
8、在一种可能的实施方式中，所述显示功能模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述实体建模功能模块，包括：
3.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述任务场景编辑与时序控制功能模块，包括：
4.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述仿真分析功能模块，包括：
5.根据权利要求4所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，在所述仿真分析功能模块中，所述轨道与姿态计算模块的数据接入波束指向及覆盖计算模块和电波传播计算模块，所述电波传播计算模块的数据接入链路分析模块，所述电波传播计算模块的数据、链路分析模块的数据和波束指向及覆盖计算模块的数据接入效能评估模块。
6.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述显示功能模块，包括：
7.一种卫星通信综合仿真测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种卫星
9.根据权利要求8所述的一种卫星通信综合仿真测试方法，其特征在于，步骤S41中，与网络有关的指标通过网络分析或蒙特卡洛法模拟统计获得，影响覆盖能力的指标通过轨道仿真获得，定量性能的指标通过分析具体卫星的通信系统性能，利用具体计算模型直接获得，定性的指标利用模糊数学隶属度表示或由专家直接给定经验估计值获得。
10.根据权利要求8所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述归一量化模型包括：军事效用量化方法、模糊集合量化方法和随机变量参数值法，指标聚合模型包括：线性加权综合法、条件概率式的解析模型法和模糊推理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述实体建模功能模块，包括：
3.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述任务场景编辑与时序控制功能模块，包括：
4.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述仿真分析功能模块，包括：
5.根据权利要求4所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，在所述仿真分析功能模块中，所述轨道与姿态计算模块的数据接入波束指向及覆盖计算模块和电波传播计算模块，所述电波传播计算模块的数据接入链路分析模块，所述电波传播计算模块的数据、链路分析模块的数据和波束指向及覆盖计算模块的数据接入效能评估模块。
6.根据权利要求1所述的一种卫星通信综合仿真测试系统，其特征在于，所述显示功能模块，...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，邓杰，袁林荣，乐恒志，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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