[发明专利]一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法

权利要求书

1.一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）依据地面信关站服务区域情况，以及低轨卫星星座运行情况，通过仿真分析，确定地面信关站需要建设的地面天线及配套装备数量，将所有可用的地面天线视为一个天线池子，并标记所有地面天线状态为“待分配”；

（2）在任一起始时刻T0，为各个可视轨道面中的剩余服务时间不小于阈值φ的每个可视卫星分配相对应的地面天线，控制相应地面天线转动到相应位置以跟踪相应卫星，建立馈电链路；此外，为即将于后续T0+τ时刻以内飞入服务区域且剩余服务时间不小于阈值φ的卫星分配地面天线，将地面天线转动到相应位置，服务于相应卫星，所有已分配的地面天线标记为“已分配”；

（3）动态调整分配给各个轨道面的地面天线数量，控制各地面天线指向，维持馈电链路不中断，持续监视是否有卫星飞出或即将于τ时间后飞入服务区域；当有卫星飞出服务区域时，若还没有为该卫星分配地面天线，则继续运行；否则，若已为该卫星分配了地面天线，则执行步骤（4）；当有卫星即将于τ时间后飞入服务区域时，则执行步骤（5）；

（4）判断是否需要减少服务于该轨道面的地面天线数量，若是，则将该卫星对应的地面天线状态标记为“待分配”并回收到天线池；否则将该卫星对应的地面天线重新分配给该轨道面后续某一卫星，并转动到该后续卫星进入服务区域的起始位置，等待服务于该后续卫星；

（5）判断是否需要增加服务于该轨道面的地面天线数量，若是，则为该轨道面多分配一副地面天线，标记该地面天线状态为“已分配”，并转动到相应卫星进入服务区域的起始位置，等待服务于相应卫星；否则，不需要增加地面天线，继续运行；

（6）若需要停止该地面信关站的服务工作，则回收所有地面天线至天线池，并标记所有回收的地面天线状态为“待分配”。

2.根据权利要求1所述的一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法，其特征在于，τ的取值不小于服务区域内任一地面天线从任意起始位置转动到任意指定位置所需的最大时间，从而保证任一地面天线在时间τ内都能够转动到任意指定位置；φ的取值满足以下条件：只为服务时间不小于阈值φ的卫星提供馈电链路信息落地功能，不为持续时间小于阈值φ的卫星提供馈电链路信息落地功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法，其特征在于，服务时间，是指对某一卫星，在服务区域内能够建立馈电链路提供信息落地的持续时间，即，卫星进入服务区域起至离开服务区域止的时间；剩余服务时间，是指相应地面天线转动到指定位置的时间起至卫星离开服务区域止的时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法，其特征在于，步骤（1）的具体方式为：

通过从初始时刻t到结束时刻为t+τ的仿真分析，得出t时刻可视的服务时间不小于阈值φ的卫星数量M，以及随后τ时间内可见的新进入该服务区域的服务时间不小于阈值φ的卫星数量N，则地面信关站服务区域内任意τ时间段内最多可见的服务时间不小于阈值φ的卫星数量K=M+N；从而为该地面信关站配置K+1副地面天线及配套装备，其中，M副地面天线用于实现卫星信息的落地，N副地面天线用于满足对卫星的馈电链路切换功能，多配置的1副地面天线用于处理异常和不可预见的情况。

5.根据权利要求1所述的一种基于低轨通信星座的地面信关站馈电链路维持方法，其特征在于，步骤（2）中，在起始时刻，可视卫星的剩余服务时间μ为：

μ = max { Te – T0 – τ, 0 }

其中，Te为该可视卫星离开地面信关站服务区域的时刻；

后续T0+τ时刻内飞入服务区域的卫星的剩余服务时间μ为：

μ = max { Te – Ts + ( Ts - T0 ) – τ, 0 }= max { Te – T0 – τ, 0 }

其中，Ts和Te分别为该卫星进入和离开地面信关站服务区域的时刻。