[发明专利]一种基于卫星通信的全景波束构建方法、系统、设备和介质

说明书

本申请提供了一种基于卫星通信的全景波束构建方法、系统、设备和介质，其中，该方法包括应用于地面站，所述方法包括：模拟卫星调制的历史下行数据；对模拟卫星调制的下行数据进行解调，得到设定数量航天器对应的解调参数；获取卫星调制的实时下行数据，基于解调参数对实时调制的下行数据进行解调，得到实时调制的下行数据中携带的设定数量航天器的信号特性数据。本申请中，通过仿真实际场景获得地面站设备所需要的解调参数，并基于获取的解调参数改进相应的地面站设备，基于改进后的地面站设备能够实现了静态全景波束的布设，使得与地面站设备通信的通信卫星能够覆盖其覆盖范围内的所有航天器，实现了与地面站通信的用户中心与每一个航天器的实时通讯。

技术领域

本申请涉及航天器测控通信技术领域，具体而言，涉及一种基于卫星通信的全景波束构建方法、系统、设备和介质。

背景技术

目前，在卫星通信领域，通过卫星天线设计的有限的返向和前向波束，实现不同空域航天器的数据传输，并且实现卫星与地面站的通信。

但是，目前受限于星载设备的能力，通信卫星天线生成的有限个波束，仅能同时为多个不同空域航天器提供低速率返向数据传输服务和一个空域航天器提供低速前向数据传输服务。通信的一般流程为：目标用户通过返向波束将通讯数据传输给卫星；卫星将接收到的目标用户的通讯数据下行发送给地面站，地面站将接收到的目标用户的通讯数据进行处理，从而得到目标用户的运行状态；当地面站需要向目标用户发送任务时，地面站将通讯数据上行发送给卫星，卫星将接收到的携带有任务信息的通讯数据通过前向波束发送给目标用户，目标用户接收到上述通讯数据后执行相应的任务。在该过程中只能对该时刻卫星通信范围内的目标用户进行服务，若想为更多用户提供服务，只能运用S频段多址波束即时电扫的特点，采用空分和码分的方式为更多的用户提供服务。

当存在未处于卫星通信范围内的多个目标用户同时请求服务时，仅能通过上述即时电扫的方式，会导致目标用户的请求不能及时被响应，影响通信的速度与效率。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种基于卫星通信的全景波束构建方法、系统、设备和介质，通过进行波束的布设，形成静态覆盖的全景波束，以提高卫星通信的效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于卫星通信的全景波束构建方法，其中，所述方法应用于地面站，包括：

模拟卫星调制的历史下行数据，其中，所述历史下行数据包括所述卫星覆盖范围内所有航天器发射的信号特性数据；

对所述模拟卫星调制的下行数据进行解调，得到设定数量航天器对应的解调参数；其中，所述解调参数为所述地面站中的解调参数，该解调参数用于对卫星调制后的下行数据进行解调；

获取卫星调制的实时下行数据，基于所述解调参数对所述卫星调制的实时下行数据进行解调，得到所述卫星调制的实时下行数据中携带的设定数量航天器的信号特性数据。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，对所述模拟卫星调制的下行数据进行解调，得到设定数量航天器对应的解调参数，所述方法具体包括：

根据相控阵天线相对于目标覆盖区域内每个波束覆盖区域的中心位置，计算出每个波束对应的数字波束形成DBF权系数；

根据预设条件，调整每个波束对应的数字波束形成DBF权系数，直到满足预设条件为止，得到调整后的每个波束对应的数字波束形成DBF权系数，其中，所述预设条件为相邻波束交叠的电平限制以及目标覆盖区域所需的信号强度；

基于调整后的每个波束对应的数字波束形成DBF权系数，计算得到所述设定数量航天器对应的解调参数。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据相控阵天线相对于目标覆盖区域内每个波束覆盖区域的中心位置，计算出每个波束对应的数字波束形成DBF权系数之前，还包括：