[发明专利]基于时空割集的NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰建模方法

说明书

本发明公开了一种基于时空割集的NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰建模方法，包括以下步骤：计算NGSO星座卫星状态分布周期；分析NGSO星座对GEO卫星通信地球站可见干扰卫星数量及各干扰卫星数量时的干扰持续时间；构建NGSO卫星对GEO卫星通信地球站接收干扰信号数学模型；计算NGSO星座对GEO卫星通信地球站接收干扰信号；计算不同NGSO星座对GEO卫星通信地球站可见干扰卫星数量时GEO卫星通信地球站接收到干扰信号的均值；构建时空域分割的NGSO星座对GEO卫星地球站干扰模型。本发明在充分考虑GEO卫星通信地球站地理空间分布和NGSO星座状态分布时间周期等因素的基础上，能够全面、精确地分析和计算GEO卫星通信地球站在全球不同位置、不同时间受NGSO通信星座干扰的情况。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种基于时空割集的NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰建模方法。

背景技术

近年来，卫星通信技术蓬勃发展，卫星通信正在由单一轨道GEO通信系统向高中低轨结合的多轨道卫星通信系统发展、由单颗卫星中继通信向星地一体化组网通信发展，同时随着卫星制造技术的发展以及卫星发射成本的降低，越来越多的卫星通信系统被提出并开始建设。然而，卫星通信的频谱资源是非常有限的。面对卫星通信快速发展所导致的频谱资源枯竭，不同卫星通信系统之间进行同频共用是目前解决上述问题的常用手段，而这势必将带来卫星通信系统间的同频干扰问题。因此，研究非静止轨道星座(简称NGSO星座)对现有GEO卫星通信系统的干扰显得尤为重要。然而，NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰分析存在以下难点，一是地面上不同位置的地球站受到NGSO星座干扰的情况不同，难以对不同GEO卫星通信地球站的受干扰情况进行统一建模；二是NSGO卫星相对于同一GEO卫星通信地球站的位置变化迅速，导致对同一GEO卫星通信地球站干扰的NSGO卫星数量、链路动态变化，难以对同一GEO卫星通信地球站在不同时刻的受干扰情况进行精确建模。因此，针对NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰场景，如何对全球不同位置的GEO卫星通信地球站在不同时段受整个NGSO星座干扰情况进行统一、准确地分析，成为了卫星通信系统间干扰分析、干扰监测中亟待解决的问题。

发明内容

针对NGSO星座对GEO卫星通信系统的干扰分析复杂，干扰情况随NSGO卫星相对于GEO卫星通信地球站的位置快速变化的问题，公开了一种基于时空割集的NGSO星座对GEO卫星地球站干扰建模方法，定义并计算了NGSO星座干扰分析周期，能够对NGSO卫星星座对GEO卫星通信地球站的干扰信号进行精确建模，同时考虑了GEO卫星通信地球站位置对干扰模型的影响，能够对整个NGSO星座对全球不同位置GEO卫星通信地球站进行干扰情况分析。

本发明公开了一种基于时空割集的NGSO星座对GEO卫星通信地球站干扰建模方法，其步骤包括：

S1，计算非静止轨道星座,即NGSO星座，的卫星状态分布周期；

对于地球表面上任一定点，定义同一NGSO星座在运行过程中出现前后两次的卫星分布完全相同情况的时间差为NGSO星座卫星状态分布周期，记作T_s；对于一个确定的NGSO星座，根据星座的结构和参数，通过计算得到T_s；

当NGSO星座采用倾斜圆轨道星座中的Walker Delta星座时，根据描述其星座结构的Walker代码N/P/F，其中N表示星座的卫星总数，P表示星座的轨道面数量，F表示相位因子，计算NGSO星座卫星状态分布周期，其计算公式为：

其中[，]表示求两者的最小公倍数，T_E表示地球自转周期，T表示NGSO星座的一个轨道周期；

S2，在一个NGSO星座卫星状态分布周期的时间内，计算NGSO星座对GEO卫星通信地球站的可见干扰卫星数量及各干扰卫星数量的干扰持续时间；