[发明专利]一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法

权利要求书

1.一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于步骤如下：

(1)构建测控天线在星体环境下的精确模型，该模型包括；测控天线、SAR天线、数传天线及卫星本体，该精确模型中测控天线布局在星体坐标系下卫星本体的+Z、-Z面，SAR天线及数传天线布局在星体坐标系下卫星本体的+Z面；

(2)对测控天线在步骤(1)的星体环境下的精确模型进行整星测试，获取实测的多个切面的测控天线增益方向图数据；

(3)将步骤(2)中实测的多个切面的测控天线增益方向图数据，拟合成全空间的测控天线增益方向图，并与测控天线理想的增益方向图比对，通过插值算法，插值成以固定密集间隔的全空间方向图；

(4)将步骤(3)得到的固定密集间隔的全空间方向图输入到步骤(1)构建的测控天线在星体环境下的精确模型中，并对该构建的测控天线在星体环境下的精确模型设置参数信息，包括轨道信息、地面站信息、雨衰信息、卫星轨道到地面站的链路参数，并进行全链路测控链路预算，得到分析结果，包括测控链路余量；

(5)根据步骤(4)获取的分析结果在2D显示窗口中以图形化的方式显示出满足测控链路余量的任意余量要求的测控弧段和不满足测控链路余量的任意余量要求的测控弧段；

(6)根据步骤(5)获取的测控弧段信息，判断该测控弧段信息是否满足卫星在轨覆盖要求，若满足则将构建的测控天线在星体环境下的精确模型作为能够在轨应用的卫星，否则，利用天线仿真软件对步骤(1)构建的测控天线在星体环境下的精确模型中的天线布局以及测控天线的选型和增益参数进行改进，重复步骤(1)～步骤(5)。

2.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：步骤(6)测控弧段信息满足卫星在轨覆盖要求后，在卫星发射后进行在轨指标测试，判断地面站与在轨卫星通信是否正常，若正常，则判定步骤(1)～(6)正确，否则通过遥测改变在轨卫星参数。

3.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：轨道信息包括轨道的六根数，分别为半长轴、偏心率、轨道倾角、近地点幅角、升交点赤经、平近点角。

4.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：地面站信息，包括经度、纬度、地面站高度、接收最小仰角5°、接收机发射机频率、G/T值、遥控遥测带宽、地面天线旋向为左旋圆极化。

5.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：雨衰信息包括Ka、X、S波段、时间百分数在不同接收仰角下为0.01％、0.1％、0.05％、1％的雨衰情况。

6.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：卫星轨道到地面站的链路参数包括卫星侧摆±31.5°、遥控工作频率、遥控工作频率、星上发射功率、星上天线增益、星上通道损耗、EIRP、作用距离、空衰、大气衰减、天线指向衰减、星上天线G/T值、地面天线口径、地面天线效率、地面天线增益、地面接收通道衰减、地面站G/T值、遥控带宽、遥测带宽、遥控码速率、遥测码速率、调制损失、解调损失、波尔兹曼常数-228.6dBW/Hzk、接收的遥控噪声谱密度比、地面站接收的遥测噪声谱密度比、遥控需要的S/N0、遥测需要的S/N0、遥控余量、遥测余量。

7.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：地面站包括喀什站、渭南站、三亚站、厦门站、青岛站、东风站、佳木斯站。

8.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：实测的多个切面的测控天线增益方向图数据针对0～60°每间隔15°、60～120°每间隔5°、120～165°每间隔15°一个切面。

9.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：密集间隔为1度。

10.根据权利要求1所述的一种在轨复杂环境下卫星通信链路分析方法，其特征在于：利用实测星体环境下测控天线方向图信息，结合星地通信链路参数，仿真得出测控弧段覆盖特性。