[发明专利]低轨星座系统内部频率干扰抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种低轨星座系统内部频率干扰抑制方法，低轨星座系统包含运行在至少三个轨道面上的卫星，其中每个轨道面包含至少一颗卫星，包括：计算第一卫星的波束边缘与地球表面交点的第一赤经，其中第一卫星为至少三个轨道面中任意一个轨道面中的任意一颗卫星；计算第二卫星的波束边缘与地球表面交点的第二赤经，其中第二卫星为与第一卫星间隔两个轨道面距离的卫星，第二卫星与第一卫星具有相同的纬度幅角；计算第一赤经与第二赤经相同的纬度幅角u_c，根据计算得到的纬度幅角u_c确定卫星波束关机范围。相比于现有技术，本发明提出的技术方案，在实现高纬度区域星座系统对地波束全覆盖的前提下，有效抑制低轨星座系统内部频率干扰。

技术领域

本发明涉及低轨卫星通信领域，特别是涉及一种低轨星座系统内部频率干扰抑制方法及装置。

背景技术

同步轨道通信卫星系统具备较强的技术积累，并已建立成熟的市场服务，理论上利用三颗GSO卫星就可以实现南北纬70°以内区域的信号覆盖。另一方面，同步轨道通信卫星系统也有明显缺点，包括通信距离远、通信延迟较大、高纬度地区的通信仰角低导致通信易被阻断、存在南(北)山效应、卫星发射入轨的成本高和风险大。

相对于同步轨道通信卫星系统，低轨通信星座系统的主要优势是能够实现包括南北极地区的全球覆盖、受地形影响小、信号时延小、传输损耗小、便于用户终端小型化以及卫星发射入轨成本低。目前，多个国家正在加速申报和研制低轨宽带通信卫星星座系统，低轨通信星座成为通信领域一个新的热点，其中低轨卫星的轨道高度为200～2000千米。

为了实现包括南北极地区的全球覆盖，低轨宽带通信星座系统通常选择轨道倾角接近90°的近极轨星座方案。对于近极轨星座，从地球站可视范围内观测到的卫星，随着地球站纬度增加而增加，即近极轨星座的地面覆盖重数随着纬度的增加而增加。此外，从地球站观测到的星座内相邻轨道面的卫星的夹角越来越小。因此，地球站在与某卫星通信的过程，其接收到星座系统内部其他相邻卫星的干扰之和越来越大，可能会影响地球站的通信质量。

鉴于此，本发明提出一种低轨星座系统内部频率干扰抑制方法及装置，以缓解星座系统内部相邻卫星的频率干扰，改善系统的通信质量。

发明内容

为了缓解现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种低轨星座系统内部频率干扰抑制方法及装置。为了尽量降低地球站接收到的系统内部其它卫星的干扰信号，并仍能保证卫星星座系统在高纬度区域的全覆盖，在每隔一个轨道面，关闭一个轨道面内星下点纬度高于一定值的所有卫星的波束，并提出了波束关闭区域对应的纬度幅角范围确定方法。

第一方面，本发明提供了一种低轨星座系统内部频率干扰抑制方法，低轨星座系统包含运行在至少三个轨道面上的卫星，其中每个轨道面包含至少一颗卫星，包括：计算第一卫星的波束边缘与地球表面交点的第一赤经，其中第一卫星为至少三个轨道面中任意一个轨道面中的任意一颗卫星；计算第二卫星的波束边缘与地球表面交点的第二赤经，其中第二卫星为与第一卫星间隔两个轨道面距离的卫星，第二卫星与第一卫星具有相同的纬度幅角；计算第一赤经与第二赤经相同的纬度幅角u_c；将纬度幅角在[u_c，180°-u_c]范围内或在[180°+u_c，360°-u_c]范围内的每隔一个轨道面的卫星的波束关闭。