[发明专利]一种减小NGSO系统终端离轴角的方法

说明书

本发明公开一种减小NGSO系统终端离轴角的方法，通过关闭波束，来减小渐进倾斜过程中的最大终端离轴角。首先，确定卫星在波束边沿的最大俯仰角，并根据最大俯仰角确定最大偏置角，进而根据最大偏置角和偏置需求，以及条带波束的参数，计算需要关闭的波束数量，并设计载荷以满足需求。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种减小NGSO系统终端离轴角的方法。

背景技术

宽带通信卫星系统包括GSO静止轨道卫星宽带通信卫星系统以及NGSO(Non-Geostationary Satellite Orbit，非对地静止卫星轨道)卫星系统。其中NGSO卫星系统包括在距地球表面8000-20000公里的中轨道(MEO)和距离地球表面400-2000公里的低地球轨道(LEO)上运行的通信卫星星座系统，其提供全球性的互联网服务以及全球性的物联网的数据交互。诸如美国的OneWeb和StarLink星座、LeoSat星座等，均属于NGSO卫星系统。相对于GSO通信卫星系统，NGSO宽带通信卫星星座系统的主要优势是能够实现全球覆盖、受地形影响小、信号时延小、传输损耗小、便于用户终端小型化以及卫星发射入轨成本低、频率资源利用率高等。

现有NGSO卫星系统普遍采用了KU和KA频段，因此，存在与GSO卫星系统频谱共用的现象，频率共线干扰是一个突出的问题。为了保障GSO卫星系统频率使用的安全，国际电联在无线电规则中条款22对NGSO系统在KU和KA等频段产生的等效功率通量密度EPFD进行了限制。在众多的NGSO卫星系统中，条带波束是一种流行的覆盖方式。例如，OneWeb系统就使用该覆盖波束作为其业务波束。所述条带波束的短轴方向为南北向，长轴方向为东西向。使用该覆盖波束时，采用渐进倾斜技术，通过调整卫星姿态角，使得NGSO卫星覆盖区整体向低纬度方向偏移，可以避免对GSO系统产生共线干扰。

但是，当NGSO卫星的星下点的纬度较低时，需要的卫星姿态偏置角度往往较大，而受限地面终端最大离轴角的要求，低轨卫星的偏置角度不宜过大，否则会导致卫星覆盖区域中仰角较小的终端无法与该卫星建立连接。

发明内容

为了避免在渐进倾斜过程中，卫星覆盖区域中仰角较小的终端无法与卫星建立连接，本发明提供一种减小NGSO系统终端离轴角的方法，通过引入关闭波束来减小渐进倾斜的最大离轴角，所述方法包括：

根据NGSO系统及条带波束的参数，确定卫星在波束边沿的最大俯仰角；

根据所述最大俯仰角的大小，确定卫星的最大偏置角；

根据所述最大偏置角和偏置需求之差，以及条带波束的参数，计算需要关闭的波束数量。

进一步地，所述NGSO系统的参数包括，所述NGSO系统的轨道高度以及终端离轴角限值等。

进一步地，所述条带波束的参数包括南北向张角。

本发明提供的一种减小NGSO系统终端离轴角的方法，通过关闭高纬度地区的波束，以减小渐进倾斜的终端离轴角，以保证卫星覆盖区域中仰角较小的终端仍能够与卫星建立连接，有效保障了NGSO系统的全覆盖。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本发明一个实施例的一种减小NGSO系统终端离轴角的方法的流程示意图；

图2示出某LEO星座卫星的偏置需求示意图；以及

图3示出某LEO星座卫星的最大终端离轴角示意图。

具体实施方式