[发明专利]一种卫星通信系统终端位置的定位方法和装置

权利要求书

1.一种卫星通信系统移动终端位置的定位方法，其特征在于，其包括步骤：

S10，在卫星通信系统所处的空间中建立坐标系；

S20，获取卫星在坐标系中的卫星位置S；

S30，获取从卫星到移动终端的多普勒频移f_d1以及时延t_d，获取卫星在卫星运动方向上的多普勒频移f_d；

S40，根据S、f_d1、t_d、f_d和移动终端位置P之间的关系，计算出移动终端位置P；

所述步骤S20和S30无先后顺序。

2.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统终端位置的定位方法，其特征在于，步骤S10所述坐标系为以地球中心为原点O的直角坐标系，步骤S20中卫星位置S的坐标为（x_s,y_s,z_s）,步骤S5中终端位置P的坐标为（x_p,y_p,z_p）。

3.根据权利要求2所述的一种卫星通信系统终端位置的定位方法，其特征在于，所述卫星位置S位于坐标系Y轴和Z轴组成的YZ平面上，所述步骤S20包括子步骤：

S201，获取卫星位置与原点的连线SO与Z轴之间的夹角γ，卫星离地面高度H，地球半径R；

S202，根据关系式

                                                                    

计算得出卫星位置S（x_s,y_s,z_s）。

4.根据权利要求2所述的一种卫星通信系统终端位置的定位方法，其特征在于，所述步骤S40包括子步骤：

S401，根据第一关系式：

             ，

    计算得出卫星移动方向与SP之间的夹角θ，其中，SP为卫星位置S与移动终端位置P的连线；

S402， 根据角度θ与点S、P、C之间的关系可以得到第二关系式：

其中,C为从S沿卫星移动方向延长R+H距离的点，其位置（x_c,y_c,z_c）满足关系式：

         

SC为卫星位置S与点C之间的连线，

为SP在X轴方向上的分量，满足第三关系式：

为SC在x轴方向的分量，满足第四关系式：

为SP在Y轴方向上的分量，满足第五关系式：

为SC在Y轴方向的分量，满足第六关系式：

为SP在Z轴方向上的分量，满足第七关系式：

为SC在Z轴方向的分量，满足第八关系式：

；

S403，根据移动终端到卫星的时延t_d满足第九关系式：

            其中，c为光速；

根据移动终端在地面上，满足第十关系式：

                ；

S404，根据第一至第十关系式计算得到终端位置P（x_p,y_p,z_p）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种卫星通信系统终端位置的定位方法，其特征在于，所述获取S、 f_d1、f_d、t_d工作，是由卫星地面站完成的。

6.一种卫星通信系统移动终端位置的定位装置，其特征在于，其包括：

获取模块，用于获取卫星位置S、从卫星到移动终端的多普勒频移f_d1以及时延t_d、卫星在卫星运动方向上的多普勒频移f_d；

处理计算模块，根据获取模块所获取的数值信息和各数值信息之间的关系，计算得出移动终端位置P。