[发明专利]一种低轨星座通信系统的全球信关站选址方法

权利要求书

1.一种低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于，包括：

获取待选址所在地的建站建设和运维成本的第一信息集合；

获取待选址所在地的大气和雨衰影响的第二信息集合；

根据所述第一信息集合和所述第二信息集合，确定候选信关站站址方案集；

根据馈线侧星地通信服务质量一致性要求以及信关站承载业务量均衡要求，对所述候选信关站站址方案集进行优化筛选，确定目标信关站站址方案。

2.如权利要求1所述的低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于：所述获取待选址所在地的建站建设和运维成本的第一信息集合，包括：

获取不同地区和国家的社会经济条件和地理位置的差异性信息；

获取各地的基建、地面网络、人力资源的客观信息；

根据所述差异性信息和所述客观信息，统计待选址所在地的建站建设和运维成本，得到所述第一信息集合。

3.如权利要求1所述的低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于：所述获取待选址所在地的大气和雨衰影响的第二信息集合，包括：

根据卫星互联网系统中的卫星星座构型，以及雨衰大气条件影响，确定各个备选站址的最低通信仰角和通信覆盖范围，步骤为：

选取1个分析测站，通过箱体广播得到该测站对所有可观测目标的跟踪弧段；

设定观测时间段的起点为分析时间tb；

判断待分析的时间点tb是否存在可视目标，如果不存在可视目标，则逐个目标判断tb之后最近可观测目标的开始时间，将该时间设置为tb；

计算自tb开始，每个可视目标自该时刻起可连续跟踪弧段的通信仰角，将最通信仰角的目标选定为当前观测对象；设置该目标观测结束时刻为tb，如果tb超过跟踪弧段的结束时刻，则计算结束；否则，重新设定分析时间tb；

对每个测站进行计算，得到信关站最低通信仰角；

基于地球坐标系，已最低仰角为基准，根据信关站与卫星的连线矢量在地面的投影，得到信关站覆盖范围的半径。

4.如权利要求3所述的低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于：所述根据所述第一信息集合和所述第二信息集合，确定候选信关站站址方案集，包括：根据各阶段覆盖目标区域的需求，以每两两站之间大气环境影响的相关度小于或等于3％为约束条件，确定满足各阶段通信覆盖的的候选信关站站址方案集；

所述获得大气环境影响的相关度步骤为：

已一个或多个参考站为基准，一般参考站选择在国家的首都城市，将全球可用备选站址与最近的参考站进行距离测算，并计算得到大气环境影响的相关度

η＝3％(e^(1-K/1000)-1)

其中，η表示两站之间大气环境影响的相关度，K为两站间地理距离数值，考虑到未来运营投入的均衡性，K的取值区间设定在100Km～700Km。

5.如权利要求1所述的低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于：所述根据馈线侧星地通信服务质量一致性要求以及信关站承载业务量均衡要求，对所述候选信关站站址方案集进行优化筛选，确定目标信关站站址方案包括：根据卫星互联网系统中的卫星星座构型，统计一个规划周期内的候选信关站站址方案集中每个信关站通信建链的时延，并比较单站平均时延和方案总加权平均时延，以相差5～10ms进行约束筛选。

6.如权利要求5所述的低轨星座通信系统的全球信关站选址方法，其特征在于：所述优化筛选还包括：基于用户模型和星座构型，计算每个布站方案中，各站承载的业务量，对每个站的业务量进行均衡筛选：

利用STK仿真工具，根据星座构型可以仿真得到一个周期内每个信关站最大连接卫星数N；

单站的最大承载业务量为：S_K＝N*G，其中G为单个卫星的总吞吐量；

所有信关站最大承载业务量之和为：S＝ΣS_K；

单站均衡率为：R_k＝S_K/S；

均衡差值为：C_k＝R_k-K/Nnum；

待优化站的均衡差值需控制在0～0.1/Nnum，确保站与站之间的业务量差值控制在20％以内。