[发明专利]一种异轨星间通信链路波束指向误差计算方法和模块

说明书

本发明的实施例公开一种异轨星间通信链路波束指向误差计算方法、模块、存储介质和计算机设备，所述方法包括：S10、确定天线波束指向的误差源参数，包括：天线自身指向角度精度a₁，a₂，天线安装基准角度偏差b₁，b₂，卫星姿态指向精度c₁，c₂，卫星姿态稳定精度ω_s1，ω_s2，卫星轨道数据更新周期t₀，两星相对俯仰角速度最大值ω₁，两星相对偏航角速度最大值ω₂，轨道信息传输与处理总时延Δt；S30、根据公式θ₁＝a₁+b₁+c₁+ω_s1·t₀+ω₁·Δt计算天线波束指向偏差角度在俯仰方向的分量；S50、根据公式θ₂＝a₂+b₂+c₂+ω_s2·t₀+ω₂·Δt计算天线波束指向偏差角度在偏航方向的分量θ₂；S70、将所述θ₁和所述θ₂代入公式θ＝(θ₁²+θ₂²)^1/2，计算天线波束指向偏差角度θ。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，更具体地，涉及一种异轨星间通信链路波束指向误差计算方法、模块、存储介质和计算机设备。

背景技术

在低轨卫星通信系统中，星座中的各卫星可通过星间通信链路(简称星间链路)实现卫星之间的数据通信和信息交互，在不依赖地面信关站的情况下实现通信业务跨区域传输。目前，以SpaceX为代表的多家公司均提出了基于星间链路组网的低轨宽带卫星通信系统，采用星间链路的卫星通信系统成为主要发展趋势之一。

卫星与相邻轨道卫星建立的星间通信链路称为异轨星间链路，由于相邻轨道的两卫星之间的相对方位角度的变化幅度较大，同时考虑尽可能降低天线功耗、提高信息传输速率，通常采用可移动点波束实现星间点对点通信。

天线波束的指向精确度是决定星间通信性能的关键因素之一，卫星发射的点波束，为获得最佳通信效果，点波束的最大增益点应位于两卫星的连线上；但实际上由于卫星存在各种姿态扰动、设备安装偏差等，位于两卫星连线上的是波束的非最大增益点，由此带来通信链路上的功率损失。

可见，分析计算星间链路波束指向偏差是系统设计中的一个重要环节，可以为通信链路计算提供理论依据，保证工程设计关键指标参数的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个实施例提供一种异轨星间通信链路波束指向误差计算方法，包括：

S10、确定天线波束指向的误差源参数，包括：天线自身在俯仰方向指向角度精度a₁，天线自身在偏航方向指向角度精度a₂，天线安装基准在俯仰方向角度偏差b₁，天线安装基准在偏航方向角度偏差b₂，卫星俯仰方向姿态指向精度c₁，卫星偏航方向姿态指向精度c₂，卫星俯仰姿态稳定精度ω_s1，卫星偏航姿态稳定精度ω_s2，卫星轨道数据更新周期t₀，两星相对俯仰角速度最大值ω₁，两星相对偏航角速度最大值ω₂，轨道参数传输与处理总时延Δt；

S30、根据公式(1)计算天线波束指向偏差角度在俯仰方向的分量