[发明专利]巨型星座干扰概率分布的获取方法及装置

说明书

本发明涉及一种巨型星座干扰概率分布的计算方法及装置，涉及卫星通信的技术领域，包括：获取受扰星座分布，受扰星座地球站接入卫星；将受扰星座地球站的可视空域依据施扰星座卫星概率划分多个子空域，其中，每个子空域内存在一颗虚拟卫星；计算单个子空域内虚拟卫星对受扰通信链路的干扰值，其中，干扰值由施扰星座所包含的不同子星座产生的干扰计算得到；然后计算所有子空域虚拟卫星的干扰，进而得到当前通信链路受到的集总干扰；最后通过获取受扰星座系统接入卫星的概率，进而得到干扰概率分布。本发明缓解了现有技术中存在的利用外推方法计算效率较低的技术问题，大幅提高干扰概率分布的计算效率，且与传统方法具有相同准确度。

技术领域

本发明涉及一种移动通信中卫星通信系统技术领域，特别是关于一种巨型星座干扰概率分布的获取方法及装置。

背景技术

巨型星座是互联网星座发展方向之一，其卫星数量通常远大于传统星座，且星座构型更为复杂，通常包括多个不同轨道高度、构型的子星座。随着卫星数量的增加，星间同频干扰的问题更加突出。

干扰概率分布是干扰分析、制定干扰减缓策略的前提，是评估星座间干扰的常见评价手段，通常采用外推卫星轨道位置、统计不同干扰值出现时间占比的方法获得。在巨型星座场景下，沿用外推方法将导致计算量大幅上升，甚至出现普通PC机无法完成仿真等情况。数值法是获取干扰概率分布的另一种方式，但目前研究较少。一般通过计算卫星出现概率/概率密度的方式，在不同区域内放置基准卫星生成卫星星座，以表征不同星座分布的概率。最终，统计星座间产生干扰的概率，逼近干扰概率分布曲线。虽然数值法通过概率方式降低了计算量，无需轨道外推，但依旧需要生成卫星星座。在星座层数较少时，具有较好拟合效果，但随着卫星层数的增加，计算量增长显著。

目前，大部分研究侧重于在不同场景下获取更为准确的干扰分析模型，而简化干扰概率分布计算的研究较少。此外，由于巨型星座通常具有多个不同轨道高度、构型的子星座，因此，如何降低涉及多个轨道高度的巨型星座的计算量，将成为未来研究中需要考虑的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种巨型星座干扰概率分布的获取方法及装置，其适用于计算多种不同轨道高度的星座。将不同可视卫星对通信链路造成的干扰，表征为不同可视空域内依概率存在的卫星对通信链路造成的干扰，无需外推轨道、生成星座等过程，大幅降低计算量。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种巨型星座干扰概率分布的获取方法，其包括以下步骤：

获取受扰星座分布，受扰星座地球站接入卫星；

将受扰星座地球站的可视空域划分为多个子空域；

计算单个子空域内虚拟卫星对受扰通信链路的干扰值；

计算所有子空域虚拟卫星的干扰值，得到当前通信链路受到的集总干扰；

获取受扰星座系统接入卫星的概率，进而得到干扰概率分布。

进一步，所述可视空域的划分方法为：以施扰星座星座卫星出现概率为1时的空域面积作为子空域的面积，依据该施扰星座卫星概率将可视空域被分成多个子空域；每个子空域内存在一颗虚拟卫星。

进一步，所述单个子空域内虚拟卫星对受扰通信链路的干扰值由施扰星座所包含的不同子星座产生的干扰计算得到。

进一步，所述干扰值计算方法为：

计算子空域i内不同层轨道高度的卫星出现概率与不同轨道高度卫星对地球站与受扰卫星j之间链路产生的干扰，将两者乘积求和得到该子空域中静态虚拟卫星对受扰卫星j产生的干扰I_j,i。

进一步，所述地球站受到的集总干扰I_j为：

式中，N为子空域的个数。