[发明专利]一种低轨卫星实时跟踪方法、装置、设备及介质

说明书

本发明公开了一种低轨卫星实时跟踪方法、装置、设备及介质，该方法通过实时计算待跟踪卫星的位置和扫描时长，以确定当前扫描中心位置，并基于当前扫描中心位置，按照预设Z形扫描轨迹进行粗扫描，然后选取大于第一预设跟踪阈值的粗扫描信号强度作为有效粗扫描信号强度，并选取最大的有效粗扫描信号强度对应的地面终端天线指向作为圆锥扫描中心，并采用圆锥扫描算法进行细扫描；当细扫描信号强度不低于第二预设跟踪阈值，则选取最大的细扫描信号强度对应的地面终端天线指向作为新的圆锥扫描中心，继续进行细扫描，以使地面终端天线扫描中心实时跟踪待跟踪低轨卫星，保证待跟踪低轨卫星一直处于地面终端天线扫描中心的波束范围内，以保证正常通信。

技术领域

本发明属于低轨卫星跟踪技术领域，具体涉及一种低轨卫星实时跟踪方法、装置、设备及介质。

背景技术

低轨卫星相对地面是高速运动的，与静止轨道卫星相比，寻找和跟踪目标卫星技术难度更大。目前寻找和跟踪目标卫星技术主要利用卫星星历计算出目标卫星位置，然后通过伺服机构控制地面终端天线指向该目标卫星位置，并以该目标卫星位置为中心进行扫描，寻找目标卫星的卫星信号最大值对应的位置，并以此信号最大值对应的位置作为跟踪位置中心，继续对目标卫星进行扫描，得到目标卫星的卫星信号最大值对应的位置，再以此位置作为跟踪位置中心，如此反复扫描进行跟踪卫星，以实现对目标卫星的跟踪。由于低轨卫星相对地面是高速运动的，等扫描一周，目标卫星的卫星信号最大值对应的位置已经偏离，已不在地面终端天线的扫描中心对应的位置，影响通信质量，甚至超出地面终端天线波束范围，难以满足通信需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是由于低轨卫星相对地面是高速运动的，等扫描一周，目标卫星的卫星信号最大值对应的位置已经偏离，不在地面终端天线的扫描中心对应的位置，超出波束范围，难以满足通信需求。因此，提供一种低轨卫星实时跟踪方法，以使地面终端天线的扫描中心实时跟随低轨卫星运动轨迹调整，保证低轨卫星一直处于扫描中心的波束范围内，以保证卫星的正常通信。

本发明通过下述技术方案实现：

一种低轨卫星实时跟踪方法，包括：

根据卫星星历拟合算法选取待跟踪卫星，并实时计算所述待跟踪卫星的位置；

实时获取所述待跟踪卫星的扫描时长，并选择所述待跟踪卫星在目标历史时刻的位置和扫描时长确定当前扫描中心位置；其中，所述目标历史时刻指当前时刻的上一个时刻；

基于所述当前扫描中心位置，按照预设Z形扫描轨迹进行粗扫描，获取粗扫描信号强度；

将所述粗扫描信号强度与第一预设跟踪阈值进行比较，选取大于所述第一预设跟踪阈值的粗扫描信号强度作为有效粗扫描信号强度；

从所述有效粗扫描信号强度中，选取最大的有效粗扫描信号强度对应的地面终端天线指向作为圆锥扫描中心，并采用圆锥扫描算法进行细扫描，获取细扫描信号强度；

当所述细扫描信号强度不低于第二预设跟踪阈值，则基于所述细扫描信号强度，选取最大的所述细扫描信号强度作为有效细扫描信号强度，并将所述有效细扫描信号强度对应的地面终端天线指向作为新的圆锥扫描中心，并采用圆锥扫描算法继续进行细扫描，获取新的细扫描信号强度；

当所述细扫描信号强度低于所述第二预设跟踪阈值，则继续选取下一颗在轨卫星作为新的待跟踪卫星。

进一步地，所述实时获取所述待跟踪卫星的扫描时长，包括：

通过时长计算公式对所述目标历史时刻和所述当前时刻进行计算，获取所述扫描时长；所述时长计算公式具体为：，其中，指扫描时长，指当前时刻，指目标历史时刻。

进一步地，所述选择所述待跟踪卫星在目标历史时刻的位置和扫描时长确定当前扫描中心位置，包括：