[发明专利]用于信关站的卫星跟踪装置、方法、信关站以及介质有效
申请号: | 202010238724.5 | 申请日: | 2020-03-30 |
公开(公告)号: | CN113472398B | 公开(公告)日: | 2023-03-28 |
发明(设计)人: | 吕子平;寇保华;钟华;朱棣 | 申请(专利权)人: | 中国电信股份有限公司 |
主分类号: | H04B7/0408 | 分类号: | H04B7/0408;H04B7/185;H01Q3/26;H01Q3/28;H01Q3/30;H01Q21/00 |
代理公司: | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 | 代理人: | 方亮 |
地址: | 100033 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 信关站 卫星 跟踪 装置 方法 以及 介质 | ||
本公开提供了一种用于信关站的卫星跟踪装置、方法、信关站以及存储介质,其中的装置包括:天线控制模块,用于生成控制指令;其中,控制指令包括:天线阵面动态配置信息;相控阵通信天线设备,包括多个天线子阵,用于根据控制指令将多个天线子阵组合为至少一个相控阵逻辑子阵,控制相控阵逻辑子阵生成单波束或多波束,用以对至少一颗卫星进行跟踪。本公开的装置、方法、信关站以及存储介质,可以在单个相控阵天线上实现多波束接入,使得单个天线能同时与多颗卫星进行通信,大幅降低信关站通信天线占地面积,在有效面积上可形成更多波束,大大提高球面阵列的效率,可以实现对卫星可靠追踪。
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域,尤其涉及一种用于信关站的卫星跟踪装置、方法、信关站以及存储介质。
背景技术
低轨宽带卫星相比地球同步卫星具有卫星运动速度快、单星过顶服务时间短、卫星和波束切换频繁等特点。用户终端必须在卫星过顶的短时间内利用较窄的用户波束快速捕获并锁定卫星信号,尽可能增加有效通信时间。低轨宽带卫星通信系统,通常由多颗小型通信卫星构成星座,由通信天线组成地面信关站,为地面用户提供宽带通信服务。信关站通常由多个抛物面天线或相控阵天线构成,每个通信天线与可视范围内的单颗卫星建立通信链路,多个天线同时工作实现与信关站可视范围内所有卫星的通信。例如OneWeb、StarLink等系统,采用抛物面天线组成信关站,实现全球卫星宽带通信。
目前,随着星座规模的增大,信关站可视范围内的卫星数量将大幅上涨,通信天线数量也需相应增加,信关站的占地面积也将随之大幅增加,这对信关站的站址选择带来较大困难,因此,需要一种新的用于信关站的卫星跟踪技术方案。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于信关站的卫星跟踪装置、方法、信关站以及存储介质。
根据本公开的一个方面,提供一种用于信关站的卫星跟踪装置,包括:天线控制模块,用于生成控制指令;其中,所述控制指令包括:天线阵面动态配置信息;相控阵通信天线设备,包括多个天线子阵,用于根据所述控制指令将所述多个天线子阵组合为至少一个相控阵逻辑子阵,控制所述相控阵逻辑子阵生成单波束或多波束,用以对至少一颗卫星进行跟踪。
可选地,所述天线阵面动态配置信息包括:所述相控阵逻辑子阵的组合调度信息、所述天线子阵的指向和功率信息;所述相控阵通信天线设备,用于根据所述组合调度信息对所述多个天线子阵进行组合处理,构成一个或多个所述相控阵逻辑子阵;根据所述指向和功率信息,控制所述天线子阵生成用于跟踪至少一颗卫星的波束。
可选地,所述天线子阵由多个天线单元组成;所述相控阵通信天线设备,用于根据所述指向和功率信息调整所述天线单元的相位与幅度,以使所述天线子阵生成用于跟踪至少一颗卫星的接收和/或发射波束。
可选地,所述天线子阵的全部天线单元用于接收波束或发射波束;或者,所述天线子阵的全部天线单元用于接收波束和发射波束。
可选地,所述天线控制模块,用于根据与所述相控阵通信天线设备相对应的波束需求数量、各个波束的角度和功率信息,生成所述组合调度信息以及所述天线子阵的指向和功率信息。
可选地,调度计算模块,用于根据卫星相关信息和信关站位置信息,确定所述波束需求数量、所述各个波束的角度和功率信息;其中,所述卫星相关信息包括:卫星星历信息、各时间段内信关站上空的卫星过境信息。
可选地,所述相控阵通信天线设备,用于当确定所述相控阵逻辑子阵跟踪的目标卫星超过此相控阵逻辑子阵的波束范围后,控制与此相控阵逻辑子阵临近的天线子阵对所述目标卫星进行接力跟踪。
可选地,所述天线子阵的采用插卡安装方式,具有热插拔功能。
可选地,所述相控阵通信天线设备包括:天线阵面主体;所述天线阵面主体由所述天线子阵拼接而成;其中,所述天线子阵的形状包括:多边形。
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