[发明专利]一种评估星座设计的方法

权利要求书

1.一种评估星座设计的方法，包括：

提供星座性能指标，其中所述星座性能指标包括：

覆盖时间T，其表征将某一区域目标或点目标集合全部覆盖或N％覆盖所用的时间；

覆盖空间百分比PecS，其表征任一采样时刻被卫星覆盖的区域占整个被分析区域的百分比；

平均覆盖重数N_A，其表征任一采样时刻对某一观测目标或网格点同时可见的卫星数目；

平均可通信时长Du_A，其表征某一观测目标或网格点单次可见的平均可通信时长；

覆盖时间百分比PecT，其表征某一观测目标或网格点被一颗或多颗卫星覆盖的时间百分比；

最大覆盖间隙RevTMax，其表征两次覆盖之间的最长时间间隙；

平均覆盖间隙RevT_A，其表征网格点覆盖中断时间的平均长度；

重访时间达标率PecRev，其表征网格点在仿真周期内重访时间达到某一门限的百分比；

平均响应时间MRT，其表征网格点距离本次覆盖间隙结束的时间的平均值；

响应时间达标率PecRT，其表征网格点在仿真周期内响应时间达到某一门限的百分比；

最大通信时延SYMax，其表征自用户终端与星座可通信时刻到下次星座与地面通信网络系统可通信时刻的最长时间长度；

平均通信时延SY_A，其表征自用户终端与星座可通信时刻到下次星座与地面通信网络系统可通信时刻的平均时间长度；

通信时延达标率PecSY，其表征网格点在仿真周期内通信时延达到某一门限的百分比；以及

时间平均间隙TAG，其表征按时间采样求取覆盖间隙的平均值；

提供目标函数，其中所述目标函数包括对所述星座性能指标进行加权，其中：

对于区域目标或点目标集合，目标函数为：

和/或对于网格点目标，目标函数为：

其中带下角标的系数α,β为星座性能指标的加权系数，它们均为非负值，且其为0至1之间的数值，总和为1；带下角标limit的性能指标为用户给定的限制标准值；

选择至少两个星座；以及

根据所述目标函数评估所述至少两个星座，其中引入设计约束并根据所述设计约束计算星座性能指标，其中所述设计约束包括下列各项中的一个或多个：

(1)卫星约束：轨道高度800km，太阳同步轨道；

(2)可通信时间：地面处于阴影区；

(3)可通信时长：大于60s；

(4)地面站约束：仰角15°；

(5)44个地面站：作为星座服务对象的地面点目标集合；以及

(6)载荷视场约束：卫星飞行方向±70°，垂直于飞行方向±60°。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少两个星座包括Walker星座。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用空间几何确定星座设计的迭代初值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述星座为低轨卫星星座。