[发明专利]一种星间链路日凌规避和复位捕跟方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种星间链路日凌规避和复位捕跟方法及系统。在一具体实施方式中，该方法包括确定激光终端指向；根据第一激光终端日凌角判断是否发生日凌；若发生日凌，针对不同链路类型采取不同的规避策略使激光终端避开阳光直射；日凌规避后，使激光终端到指定的角度重新建立星间链路。该实施方式能够运用于地面运控中心卫星星间激光通信时的日凌规避和复位捕跟规划，具有算法效率高、规划效率高和易于工程实现的优点。

技术领域

本发明涉及通信卫星领域。更具体地，涉及一种星间链路日凌规避和复位捕跟方法及系统。

背景技术

在大型卫星星座内，同一个轨道面或相邻的不同轨道面上卫星之间的激光通信称为星间链路。日凌现象是星间链路的方向与阳光方向近似呈直线关系时，太阳光电磁波产生干扰，影响通信质量，缩短激光设备寿命的一种现象。

通常卫星星座轨道构型为Walker型，这是一种在空间中均匀分布的星座形式。星座设计中常选取一颗种子卫星，以此为基础按照一定的构型规则构造星座，星座内所有卫星的轨道半长轴、偏心率、轨道倾角和近地点幅角都相同，升交点赤经和平近点角不同。

对于有M个轨道面，每个轨道面上N颗卫星的星座，各卫星的轨道根数分别为：

a_m，n＝a₀

e_m，n＝e₀

i_m，n＝i₀

Ω_m，n＝Ω₀+(m-1)ΔΩ

w_m，n＝w₀

M_m，n＝M₀+(n-1)ΔM_in+(m-1)ΔM_out

式中，a、e、i、Ω、w和M是卫星的开普勒轨道根数，m和n分别代表第m个轨道面上的第n颗卫星；0代表种子卫星；ΔΩ为相邻轨道面的升交点赤经偏差，ΔΩ＝Ωs/M，Ωs为升交点赤经散布，通常取360°，对于轨道倾角接近90°的极轨或近极轨星座，升交点赤经散布通常取180°左右；M_in为同一个轨道面内相邻卫星的相位差，M_in＝360/N；M_out是一个轨道面内第一颗卫星通过其升交点时，它东面相邻轨道面内最近一颗已经经过升交点的卫星的相位角，也是相邻卫星之间的初始相位角之差，F为相位因子。

卫星星座在空间运行期间，在地球引力场和空间环境摄动力的影响下，实际运行轨道根数呈现长期、短期、长周期和短周期的震荡漂移现象。地球引力场分布函数随纬度和经度的变化，卫星轨道面在以地球非球形引力J2项为主的摄动力影响下，在地心惯性坐标系下发生较为缓慢的进动。与此同时，随着地球的绕日公转运动，照射地球的太阳光线方向也会发生变化。夏至时太阳的直射点在北回归线附近，冬至时太阳直射点在南回归线附近。因此，大型星座中卫星之间的通信链路与太阳光方向的夹角随着时间的变化改变，与星座当前的空间构型、轨道根数有关，与卫星是否在地影中有关，与当前时刻的太阳-地球相对位置有关，时空关系复杂。

因此，针对巨型星座卫星通信，如果太阳与卫星上激光通信的光学接收天线近似直线，必须采取一定的规避措施，让激光终端在日凌期间避开阳光直射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星间链路日凌规避和复位捕跟方法及系统，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种星间链路日凌规避和复位捕跟方法，该方法包括

确定激光终端指向；