[发明专利]卫星通信星群系统矩阵测距方法

说明书

本发明提供了一种卫星通信星群系统矩阵测距方法，其包括：基于预定参数信息，确定卫星通信星群系统中的卫星种类和配置；基于所确定的卫星种类，生成矩阵测距的矩阵表的矩阵行和矩阵列；将卫星通信星群系统中的卫星之间的测距信息存储在矩阵表中的行列交叉位置；从矩阵表中选出部分矩阵行和矩阵列以组成子矩阵，并将子矩阵中存储的测距信息转发传输至对应的地面站以进行后期数据处理。因此，通过本发明，有效实现了测距数据信息的高效存储、传输与处理，方法简便易行，显著节省存储空间，实时性好，可操作性强，并且避免了需要协调多个地面测控站资源的繁琐工作和编排注入测距信息数据格式复杂等潜在的技术与管理风险。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，涉及在卫星通信星群(多星座)系统中对测距信息进行矩阵式设计的格式化设计方案，更具体地，涉及一种在卫星通信星群系统中对测距信息进行矩阵式格式化设计的卫星通信星群系统矩阵测距方法。

背景技术

卫星通信星群系统是一种由多种通信卫星星座组成的复合卫星通信网络系统，在该系统中，通常包含了地球同步轨道通信卫星星座系统，即同步轨道(Geostationaryorbit，也有写作Geosynchronous Orbit，以下简称为GEO)星座系统，以及非地球同步轨道通信卫星星座系统，即各种中低轨道通信卫星星座系统。在201310078200.4号专利中，描述了一种复合通信卫星星群系统，它包含由三颗地球同步轨道通信卫星所组成的GEO星座系统，以及66颗低地球轨道通信卫星所组成的低轨道(Low Earth Orbit，以下简称为LEO)星座系统。对这样的复合通信卫星星群系统实施测控的运行维护成本通常很高，国外采用通过遍布全球的11个地面信关站对其进行测控的方式，但是这种方式存在一些问题，大面积全球布站往往是以共享地面移动通信信息资源的方式来实现的，因此缺乏专用的测控链路传输信道，使得测控链路的长期可用度下降；此外，不同国家和地区的多个测控地面站难以维持长期实时的链路联系，再加之地球上各种自然灾害频发且分布范围广，受此影响仅靠地面站台网进行测控则存在较大的链路中断的风险。

在201310078200.4号专利中，还给出了一种新颖的卫星星座系统的测控模式，建立并设计了一种专用的可靠性高的测控链路，此链路利用了空间中更高轨道的卫星进行转发传输，即将几颗同步轨道卫星组成天基测控网，在同步轨道卫星与低轨星座卫星之间建立星间链路进行测控，可以有效解决低轨星座卫星测控弧段短的问题，使系统具有更好的测控覆盖率。仅用少数的同步轨道卫星与地面测控站即可完成对数十颗低轨星座卫星以及同步轨道卫星自身的测控，有效解决了复合卫星通信星群网络系统的测控问题。

在对复合卫星通信星群系统进行测控的过程中，获得每颗待测卫星的空间距离信息(即测距信息)非常重要，这些测距信息将用于卫星的高精度的星地距离测量和定位定轨。对于单颗卫星的测距，测距信息可以方便地通过窄带数传信到或测控信道转发传回地面站处理；而对于有着不同通信星座卫星的复合通信卫星星群系统而言，每颗卫星都含有测距信息，例如GEO卫星到地面站的测距信息，LEO卫星到地面站的测距信息，GEO卫星到LEO卫星的测距信息(相对距离)等，如何对这些测距信息进行更加高效地存储、传输和处理是一个关键技术问题，传统的方法是利用遍布全球的多个地面信关站进行测控的方式，不仅需要占用大量地面通信资源，而且缺乏应急等特殊条件下的集中管理，此外，由于中低轨卫星时刻处于高速运动中，像LEO星座卫星以8km/s高速运行，每个地面站只能在极其有限的时间内观测到少数的卫星，随着卫星在不同测控站覆盖区之间相互切换，测距信息的传输方式非常复杂，不利于实时管理。

因此，针对复合卫星通信星群系统需要设计一种全新的测距信息模式，这包括一种新颖的测距信息格式，用来实现测距信息的存储、传输和处理。