[发明专利]人造卫星与飞行设备间多普勒频移的获得方法及装置

说明书

本发明提供了一种人造卫星与飞行设备间多普勒频移的获得方法及装置，可以获得人造卫星的三维运动参数以及飞行设备的三维运动参数，并确定卫星与飞行设备的相对三维运动参数，进而根据相对三维运动参数计算得到人造卫星与飞行设备间的多普勒频移。由于本发明实施例将人造卫星和飞行设备的三维运动参数都考虑进来用于进行多普勒频移的计算，因此本发明可以准确计算得到人造卫星与高速飞行设备之间的多普勒频移，有效提高了多普勒频移的准确性。本发明计算获得的多普勒频移进行频率补偿可以有效提高通信的准确性，保证了良好的通信效果。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及人造卫星与飞行设备间多普勒频移的获得方法及装置。

背景技术

多普勒频移是由多普勒效应造成，当信号发射端或信号接收端移动时，信号发射端发射的信号的频率和信号接收端接收的信号的频率之差即为多普勒频移。多普勒频移会导致无线通信中发射的信号的频率和接收的信号的频率不一致，从而使得加载在频率上的信号无法准确接收，甚至无法接收到。在计算获得多普勒频移后，可以使用多普勒频移进行频率补偿以使得无线信号被准确接收。可见，获得准确的多普勒频移对于通信过程十分重要。

现有的多普勒频移获得方案多应用在地表的两个设备之间，例如：计算在固定在地面的基站与移动中的手机间的多普勒频移。由于基站是固定在地面的，因此现有技术只需要获得手机的运动参数便可计算得到多普勒频移。但现有的多普勒频移获得方案并不适用于三维空间内两个高速运动的物体之间的多普勒频移计算。尤其在卫星通信领域，人造卫星在围绕地球做高速运动，当与人造卫星通信的设备同样在三维空间内高速飞行时，通信双方的运动场景将较为复杂。

因此，如何获得人造卫星与飞行设备间的多普勒频移仍是本领域一个亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种人造卫星与飞行设备间多普勒频移的获得方法及装置，以获得人造卫星与飞行设备间的多普勒频移，方案如下：

本发明提供一种人造卫星与飞行设备间多普勒频移的获得方法，所述方法包括：

获得人造卫星分别在多个时刻的第一三维运动参数，获得与所述人造卫星无线连接的飞行设备分别在多个时刻的第二三维运动参数，其中，所述飞行设备的飞行速度不低于预设速度；

确定所述第一三维运动参数所在的时刻与所述第二三维运动参数所在的时刻中的相同时刻，根据相同时刻的所述第一三维运动参数与所述第二三维运动参数计算在该相同时刻的所述人造卫星与所述飞行设备的相对三维运动参数；

根据所述相对三维运动参数计算得到所述人造卫星与所述飞行设备间的多普勒频移。

优选的，所述获得人造卫星分别在多个时刻的第一三维运动参数，包括：

获得人造卫星的轨道六要素；

根据所述轨道六要素计算得到所述人造卫星分别在多个时刻的第一三维运动参数。

优选的，所述获得与所述人造卫星通信连接的飞行设备分别在多个时刻的第二三维运动参数，包括：

获得与所述人造卫星通信连接的飞行设备分别在第二时刻、第三时刻的第二三维运动参数；

根据所述飞行设备分别在第二时刻、第三时刻的第二三维运动参数计算得到所述飞行设备在第一时刻的第二三维运动参数，其中，所述第一时刻为所述第一三维运动参数所在的时刻中的一个时刻，所述第二时刻与所述第一时刻之间的时间间隔小于预设间隔，所述第三时刻与所述第一时刻之间的时间间隔小于所述预设间隔。

优选的，所述确定所述第一三维运动参数所在的时刻与所述第二三维运动参数所在的时刻中的相同时刻，根据相同时刻的所述第一三维运动参数与所述第二三维运动参数计算在该相同时刻的所述人造卫星与所述飞行设备的相对三维运动参数，包括：