[发明专利]一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法

权利要求书

1.一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，包括：设置太阳光线入射干扰阈值角度；实时获取信号发射卫星、信号接收卫星以及太阳在地心赤道坐标系下的位置矢量；根据各个位置矢量计算信号接收卫星指向信号发射卫星的指向矢量和信号接收卫星指向太阳的指向矢量；计算两个指向矢量之间的夹角，该夹角为太阳光入射角度；判断太阳光入射角度与太阳光线入射干扰阈值角度的大小，若小于太阳光线入射干扰阈值角度，则此时卫星发生日凌干扰，并输出日凌干扰角度和日凌时间，否则未发生日凌干扰。

2.根据权利要求1所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，设置太阳光线入射干扰阈值角度的过程包括：将太阳光线入射到卫星光学天线口径处；根据到达光学天线口径处的太阳光能量计算太阳光在光学天线口径处的太阳背景光功率；根据光学天线口径处的太阳背景光功率计算光线在不同入射角度下到达CCD处的太阳背景光功率；判断到达CCD处的太阳背景光功率是否达到CCD探测阈值，若未达到探测阈值，则不进行处理，若达到探测阈值，则确定太阳光线入射干扰阈值角度。

3.根据权利要求2所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，太阳背景光功率的计算公式为：

其中，A表示终端接收天线的面积，E_sun表示太阳在地球大气层外的光谱辐照度，λ表示入射光的波长，λ₁和λ₂表示入射光波长带宽区间两端。

4.根据权利要求3所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，太阳在地球大气层外的光谱辐照度的公式为：

其中，W(λ)表示太阳的辐亮度。

5.根据权利要求2所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，计算太阳光到达CCD的背景光功率的过程包括：获取卫星终端各个结构表面的光学属性，所述光学属性包括各个终端表面对太阳光反射和散射的吸收效率；获取太阳光线入射到光学天线口径处的初始信息，所述初始信息包括太阳光线的入射角度和初始能量大小；根据光学天线口径处的太阳背景光功率以及初始信息采用光线追踪法计算太阳光线到达CCD处的太阳背景光功率。

6.根据权利要求5所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，计算光线到达CCD处的太阳背景光功率的过程包括：根据终端的表面光学属性得到在不同入射角度下的太阳背景光功率相对于正入射时的太阳背景光功率的能量衰降系数；采用太阳背景光功率的计算公式计算正入射时在光学天线口径处和CCD处的太阳背景光功率，将正入射时的太阳背景光功率乘以衰降系数，得到在不同入射角度下的太阳背景光功率。

7.根据权利要求2所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，CCD探测阈值为CCD单像元的探测灵敏度，该CCD单像元的探测灵敏度为3.16288×10^-10W。

8.根据权利要求1所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，计算太阳光入射角度的过程包括：将太阳光作为平行光，将太阳和卫星作为质点，在地心赤道坐标系下根据开普勒定律和二体力学模型计算信号发射卫星、信号接收卫星和太阳的位置矢量坐标；根据信号发射卫星、信号接收卫星和太阳的位置矢量坐标计算信号接收卫星指向信号发射卫星的指向矢量和信号接收卫星指向太阳的指向矢量；在链路保持过程中，信号接收卫星指向信号发射卫星的指向矢量与信号接收卫星的天线平行，信号接收卫星指向太阳的矢量与太阳光线平行，则计算信号接收卫星指向信号发射卫星的指向矢量和信号接收卫星指向太阳的指向矢量之间的夹角，该夹角为太阳入射光线与天线中心轴的夹角，即为太阳光入射角。

9.根据权利要求1所述的一种用于卫星通信的日凌干扰角度和日凌时间的预测方法，其特征在于，日凌干扰角度为满足设置的太阳光线入射干扰阈值角度的太阳光入射角度；日凌时间为太阳光入射角度满足设置的太阳光线入射干扰阈值角度的时刻。