CN109845138B - 使用leo卫星校准和调试通信卫星的方法 - Google Patents

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Abstract

总体上，提供了用于校准在轨卫星的系统和方法。方法可以包括由地球同步(GEO)卫星发送GEO卫星信号，并且由低地球轨道(LEO)卫星在LEO卫星在预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域时接收GEO卫星信号。方法可以包括由基站确定LEO卫星接收GEO卫星信号时的GEO卫星位置。方法可以包括由基站比较发送的GEO卫星信号和接收的GEO卫星信号，并由基站基于其比较、预定LEO卫星位置和GEO卫星位置中的至少一者来进一步确定地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能。

Description

使用LEO卫星校准和调试通信卫星的方法
技术领域
本发明涉及通信卫星领域，并且更具体地，涉及用于通信卫星的校准的系统和方法。
背景技术
地球同步(GEO)卫星的现有校准通常在地球表面/地面上进行，例如通过用于测量从正被校准的GEO卫星接收的GEO卫星信号参数(例如，强度和质量)的地面接收器(部署在GEO卫星的传输覆盖区域内的地面上)。在某些情况下，接收器安装在车辆上以提供对功率的地理测量。然而，现有的校准方法遭受由例如校准的GEO卫星与接收器之间的介质中的大气条件变化引起的不确定性。例如，由于测量传输覆盖区域的区域中的下雨造成的衰减导致接收功率的不确定性，并且可能难以判断衰减是由于环境条件还是由于卫星性能的劣化。在许多情况下，很难进行卫星传输性能的测量，例如当传输覆盖区域位于不易进入的未开发区域中时。本发明提供了免于这些缺点的准确且易于执行的用于校准在轨卫星(诸如GEO卫星)的方法和系统。
由于需要在地面上找到合适的测试范围(在可能的测量位置之间有数百公里)，因此产生了其他困难。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种用于校准在轨卫星的系统，该系统包括：地球同步(GEO)卫星，在预定GEO轨道上绕转并且具有预定传输覆盖区域，GEO卫星被布置为发送具有预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号；低地球轨道(LEO)卫星，在预定LEO轨道上绕转，LEO轨道穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域，LEO卫星被布置为当LEO卫星在预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域时接收GEO卫星信号，并且发送包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的LEO卫星信号；以及控制站，被布置为接收来自LEO卫星的LEO卫星信号，并且包括处理单元，处理单元被布置为：确定LEO卫星接收GEO卫星信号时的GEO卫星位置；将预定发送的GEO卫星信号参数与指定接收的GEO卫星信号参数进行比较；并且基于其比较、GEO位置和预定LEO位置中的至少一者来确定地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能。
本发明的另一方面提供了一种校准在轨卫星的方法，该方法包括：由地球同步(GEO)卫星发送具有预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号；由低地球轨道(LEO)卫星在LEO卫星在预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域时接收GEO卫星信号，并且由LEO卫星发送包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的LEO卫星信号；由基站接收LEO卫星信号；由基站确定LEO卫星接收GEO卫星信号时的GEO卫星位置；由基站将预定发送的GEO卫星信号参数与指定接收的GEO卫星信号参数进行比较；并且基于其比较、LEO卫星位置和GEO卫星位置中的至少一者来确定地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能。
本发明的这些附加的和/或其他的方面和/或优点在随后的详细说明中阐述；其可能从详细说明中推断；和/或可通过本发明的实践来习得。
附图说明
为了更好地理解本发明的实施方式并且示出如何实现本发明的实施方式，现在将纯粹通过示例的方式参考附图，其中相同的参考数字贯穿全文指代对应的元件或部分。
在附图中：
图1A是根据本发明的一些实施方式的用于校准在轨卫星的系统的示意图示；
图1B是根据本发明的一些实施方式的由用于校准通信卫星的系统的基站执行的功能的示意性框图；
图2A是根据本发明的一些实施方式的用于使用单个附加在轨卫星(诸如LEO卫星)在地面上的多个特定地理位置处校准在轨卫星(诸如GEO卫星)的系统的示意图示；
图2B是根据本发明的一些实施方式的用于使用多个附加在轨卫星(诸如LEO卫星)在地面上的多个特定地理位置处校准在轨卫星(诸如GEO卫星)的系统的示意图示；
图3是根据本发明的一些实施方式的用于校准在轨卫星(诸如GEO卫星)的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在以下描述中，描述了本发明的各个方面。为了说明的目的，阐述了具体的配置和细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有本文中呈现的特定细节的情况下实践本发明。此外，可以省略或简化众所周知的特征，以免模糊本发明。具体参考附图，要强调的是，所示的细节仅是示例性的，并且仅出于对本发明的说明性讨论的目的，并且是为了提供被认为最有用且易于理解本发明的原理和概念方面的原因而呈现。在这方面，没有试图比对本发明的基本理解所必需的更详细地显示本发明的结构细节，通过附图进行的描述使得本发明的若干形式在实践中可以如何体现对本领域技术人员而言显而易见。
在详细说明本发明的至少一个实施方式之前，应该理解，本发明在其应用方面不限于以下描述中阐述的或附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明适用于可以以各种方式实践或实施的其他实施方式以及所公开的实施方式的组合。而且，应该理解，本文中采用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被认为是限制性的。
除非另外特别说明，如从以下讨论中显而易见的，应当理解，贯穿说明书，利用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“增强”等术语的讨论指的是计算机或计算系统或类似的电子计算设备的动作和/或过程，其将表示为计算系统的寄存器和/或存储器内的物理(诸如电子)量的数据操纵和/或变换为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。任何公开的模块或单元可以至少部分地由计算机处理器实现。
总体上，提供了用于校准在轨卫星的系统和方法。方法可以包括由地球同步(GEO)卫星发送GEO卫星信号，并且由低地球轨道(LEO)卫星在LEO卫星在预定LEO轨道上的预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域时接收GEO卫星信号。该解决方案具有许多益处。首先，GEO卫星与LEO卫星之间的介质基本上免于气象干扰。第二，定位测量LEO卫星没有地形困难，因此能够将LEO卫星定位在期望的测量位置处。第三，可以调谐LEO星座以实现GEO卫星覆盖区域的最佳穿越。第四，单个LEO星座可以用于校准多个GEO卫星，并且该过程可以在GEO卫星的操作寿命期间重复多次。此外，用于承载GEO测量涉及的所需活动的测量附加有效载荷可以是LEO卫星总重量的可忽略百分比，但是它可以用于本文中描述的目的，并且从而增加LEO卫星的价值。
方法可以包括由基站确定LEO卫星接收GEO卫星信号时的GEO卫星位置。方法可以包括由基站比较发送的GEO卫星信号和接收到的GEO卫星信号，并由基站基于其比较、预定LEO卫星位置和GEO卫星位置中的至少一者来进一步确定LEO卫星处的GEO卫星传输性能并推断地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能。
在下面提到基站的描述中，对于本领域技术人员应该显而易见的是，为了执行根据本发明的实施方式描述的过程，可以涉及多于一个基站。例如，GEO卫星可以与第一基站进行有效通信，并且参与测量和调谐GEO卫星的LEO卫星可以与另一个基站进行有效通信。在其他或另外的实例中，LEO卫星可以在与LEO卫星从测量/调谐的GEO卫星接收传输的时间段不同的时间段内连接基站。例如，在这种情况下，可以记录和存储由LEO卫星接收的GEO传输的参数，以便稍后发送到相应的基站。在测量的GEO卫星与第一基站通信，并且接收其传输的LEO卫星与第二基站通信、或稍后将与第二基站通信的情况下，相应的数据可以从第二基站发送到第一基站，以便能够完成调谐过程。在下面对本发明的实施方式的描述和相应的附图中，仅提到了一个基站，然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，两个或更多个基站可以是所描述的系统的一部分并且可以在如下所述的操作中涉及，视情况而定。将理解，一个或多个基站由根据图上绘制的线所描述和示出的基站表示。
现在参考图1A，其示意性地示出了根据本发明的一些实施方式的用于校准在轨卫星的系统100。
根据各种实施方式，系统100可以包括：地球同步(GEO)卫星110(例如，通信卫星)，在预定GEO轨道112中绕转并且具有预定传输覆盖区域114(例如，由其应答器覆盖的区域)；低地球轨道(LEO)卫星120，在预定LEO轨道122中绕转，预定LEO轨道穿过GEO卫星110的预定传输覆盖区域114；和/或基站130(例如，如图1A中的虚线箭头132所示)，与GEO卫星110和LEO卫星120通信。在一些实施方式中，基站130可以位于地面90上的预定位置处。
GEO卫星110可以被布置为(例如，通过至少一个天线111)发送GEO卫星信号116。GEO卫星信号116可以具有预定发送的GEO卫星信号参数。在一些实施方式中，预定发送的GEO卫星信号参数可以包括其信号的强度、频率、极化和/或调制中的至少一者。
LEO卫星120可以被布置为当LEO卫星120在预定LEO卫星位置126处穿过GEO卫星110的预定传输覆盖区域114时，(例如，通过面向GEO卫星110的至少一个天线121)接收GEO卫星信号116。LEO卫星120可以进一步被布置为生成和发送(例如，通过至少一个天线121)LEO卫星信号124。在一些实施方式中，LEO卫星信号124可以包括接收到的GEO卫星信号116。根据一些实施方式，LEO卫星可以记录、保存或以其他方式累积GEO传输的信号功率测量，连同时间戳和位置(基于例如GPS信号)，并且可以例如直接地或经由另一个基站来将保存的记录发送到为GEO卫星提供服务的基站。在一些实施方式中，LEO卫星可以对从测量的GEO卫星接收的传输进行一些分析。
接收到的GEO卫星信号116可以具有指定接收的GEO卫星信号参数。在一些实施方式中，指定接收的GEO卫星信号参数可以包括由LEO卫星120接收的GEO卫星信号116的强度、频率、极化和/或调制中的至少一者。在一些实施方式中，发送的GEO卫星信号参数的至少一部分可能与对应的指定接收的GEO卫星信号参数不同。其差异可能是由于例如卫星指向算法中的姿态误差、GEO卫星的传感器或致动器的不准确性以及GEO卫星的天线机构中的问题。
系统100包括适于执行计算机程序(未示出)的计算机、控制器或类似的计算机器。计算机可以是例如基站130的一部分。计算机可以与存储器单元和存储设备(未示出)(其中可以存储计算机程序以及数据和计算结果)进行有效通信。存储器单元和存储设备中的至少一者可以是或者可以具有用于保存和保持数据和程序代码(例如，在执行时执行本文中描述的过程的程序)的非暂时性存储器。
现在参考图1B，其示意性地示出了根据本发明的一些实施方式的由用于校准通信卫星的系统100的基站130执行的功能的示意性框图。
基站130可以包括控制模块134。控制模块134可以被布置为控制GEO卫星110和/或LEO卫星120。例如，基站130可以被布置为当LEO卫星120在预定LEO卫星位置126处穿过GEO卫星110的预定覆盖区域114时，控制GEO卫星110和LEO卫星120相应地发送和接收GEO卫星信号116。在一些实施方式中，控制模块134可以被布置为确定发送的GEO卫星信号参数。在各种实施方式中，控制模块140可以被布置为监测GEO卫星110和/或LEO卫星120的实时位置。
在一些实施方式中，控制模块134可以被布置为调整预定发送的GEO卫星信号参数，例如以允许LEO卫星120对其进行接收。在一些实施方式中，控制模块140可以进一步被布置为基于预定发送的GEO卫星信号参数来调整LEO卫星120(例如，使用软件定义的无线电(SDR))，以使得LEO卫星120能够接收发送的GEO卫星信号116。
基站130可以被布置为从LEO卫星120(例如，通过至少一个天线131)接收LEO卫星信号124。LEO卫星信号124可以包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号116(例如，如上面参考图1A所述)。当LEO卫星120在预定LEO卫星位置126处穿过GEO卫星110的预定传输覆盖区域114时(例如，如上面参考图1A所述)，接收到的GEO卫星信号116可以被LEO卫星120接收。
基站130可以包括处理单元136。处理单元136可以被布置为确定LEO卫星120接收GEO卫星信号116时的GEO卫星位置118。在一些实施方式中，可以基于关于GEO卫星110的实时位置(例如，由控制模块134监测)的信息来(例如，由处理单元136)确定GEO位置118。可选地或补充地，GEO卫星信号116和/或LEO卫星信号124可以包括关于GEO卫星位置118的信息，并且由此可以基于GEO卫星信号116和/或LEO卫星信号124(例如，由处理单元136)确定GEO位置118。
处理单元136可以进一步被布置为比较预定发送的GEO卫星信号参数和指定接收的GEO卫星信号参数。在一些实施方式中，预定发送的GEO卫星信号参数可以与所描述的指定接收的GEO卫星信号参数不同(例如，如上面参考图1A所述)。
处理单元136可以进一步被布置为基于其(例如，预定发送的GEO卫星信号参数与指定接收的GEO卫星信号参数的)比较、(例如，LEO卫星120接收GEO卫星信号116时的)GEO卫星位置118和预定LEO卫星位置126中的至少一者来确定地面90上的特定地理位置140(例如，如图1A所示)的GEO卫星传输性能。GEO卫星传输性能可以包括例如在地面90上的特定地理位置140处接收的GEO卫星110信号的增益。
处理单元136可以进一步被布置为基于(例如，预定发送的GEO卫星信号参数和指定接收的GEO卫星信号参数的)比较、(例如，LEO卫星120接收GEO卫星信号116时的)GEO卫星位置118和预定LEO卫星位置126和/或在特定地理位置140处确定的GEO卫星传输性能中的至少一者来校准GEO卫星传输参数(例如，强度、频率、极化和/或调制)，从而提高其GEO卫星传输性能。
现在参考图2A，其示意性地示出了根据本发明的一些实施方式的用于使用单个附加在轨卫星(诸如LEO卫星120)在地面90上的多个特定地理位置140处校准在轨卫星(诸如GEO卫星110)的系统100。
根据一些实施方式，系统100可以被布置为使用单个LEO卫星120确定GEO卫星110的传输性能和/或校准在多个特定地理位置140处的GEO卫星110的传输参数。
GEO卫星110可以被布置为发送多个GEO卫星信号116，并且LEO卫星120可以被布置为接收多个GEO卫星信号。当LEO卫星120在对应的多个预定LEO卫星位置126中的预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星110的预定传输覆盖区域114时，可以接收多个GEO卫星信号116中的各个GEO卫星信号。
例如，LEO卫星120可以被布置为当其在第一预定LEO卫星位置126a处穿过传输覆盖区域114时接收第一GEO卫星信号116a，LEO卫星120可以被布置为当其在第二预定LEO卫星位置126b处穿过传输覆盖区域114时接收第二GEO卫星信号116b，和/或LEO卫星120可以被布置为当其在第三预定LEO卫星位置126c处穿过传输覆盖区域114时接收第三GEO卫星信号116c。
LEO卫星120可以被布置为生成和发送多个LEO卫星信号124。多个LEO卫星信号124中的各个LEO卫星信号可以包括在多个预定卫星位置126中的对应的预定LEO卫星位置处接收的多个GEO卫星信号116中的对应的GEO卫星信号(例如，如上面参考图1A所述)。
例如，第一LEO卫星信号124a可以包括在第一预定位置126a处接收的第一GEO卫星信号116a，第二LEO卫星信号124b可以包括在第二预定位置126b处接收的第二GEO卫星信号116b，并且第三LEO卫星信号124c可以包括在第三预定位置126c处接收的第三GEO卫星信号116c。
基站130可以被布置为确定多个特定地理位置140处的GEO卫星传输性能。可以基于多个GEO卫星信号116中的对应的GEO卫星信号、多个LEO卫星信号124中的对应的LEO卫星信号、GEO卫星位置118、多个LEO卫星位置126中的对应的LEO卫星位置来确定多个特定地理位置140中的各个特定地理位置处的GEO卫星传输性能(例如，如上面参考图1B所述)。
例如，可以基于第一GEO卫星信号116a、第一LEO卫星信号124a、第一预定LEO卫星位置126a和GEO卫星位置118来确定第一特定地理位置140a处的GEO卫星传输性能；可以基于第二GEO卫星信号116b、第二LEO卫星信号124b、第二预定LEO卫星位置126b和GEO卫星位置118来确定第二特定地理位置140b处的GEO卫星传输性能；并且可以基于第三GEO卫星信号116c、第三LEO卫星信号124c、第三预定LEO卫星位置126c和GEO卫星位置118来确定第三特定地理位置140c处的GEO卫星传输性能。
基站130可以进一步被布置为在多个特定地理位置140(例如，特定地理位置140a、140b、140c)处校准GEO卫星传输参数，从而提高其对应的多个特定地理位置处的GEO卫星传输性能。可以基于多个GEO卫星信号116中的对应的GEO卫星信号、多个LEO卫星信号126中的对应的LEO卫星信号、多个LEO卫星位置126中的对应的LEO卫星位置、GEO卫星位置118和在多个特定地理位置140中的对应的特定地理位置处的GEO卫星传输性能来确定在多个地理位置140中的各个特定地理位置处的GEO卫星传输参数(例如，如上面参考图1B所述)。
现在参考图2B，其示意性地示出了根据本发明的一些实施方式的用于使用多个附加在轨卫星(诸如LEO卫星120)在地面90上的多个特定地理位置140处校准在轨卫星(诸如GEO卫星110)的系统100。
根据一些实施方式，系统100可以包括在穿过GEO卫星110的预定覆盖区域114的对应的多个预定轨道122中绕转的多个LEO卫星120。例如，系统100可以包括在第一预定轨道122-1中绕转的第一LEO卫星120-1、在第二预定轨道122-2中绕转的第二LEO卫星120-2和/或在第三预定轨道122-3中绕转的第三LEO卫星120-3。
GEO卫星110可以被布置为向多个LEO卫星120中的各个LEO卫星发送对应的GEO卫星信号116。多个LEO卫星120中的各个LEO卫星可以被布置为当其在对应的预定LEO卫星位置126处穿过GEO卫星110的预定传输覆盖区域114时接收对应的GEO卫星信号116。
例如，第一LEO卫星120-1可以被布置为在第一预定LEO卫星位置126-1处接收第一GEO卫星信号116-1，第二LEO卫星120-2可以被布置为在第二预定LEO卫星位置126-2处接收第二GEO卫星信号116-2，和/或第三LEO卫星120-3可以被布置为在第三预定LEO卫星位置126-3处接收第一GEO卫星信号116-3。
LEO卫星120中的每一个LEO卫星可以被布置为生成对应的LEO卫星信号124并将其发送至基站130。LEO卫星信号124中的每一个LEO卫星信号可以包括对应的GEO卫星信号116(例如，如上面参考图1A所述)。
例如，第一LEO卫星信号124-1可以包括在第一预定位置126-1处接收的第一GEO卫星信号116-1；第二LEO卫星信号124-2可以包括在第二预定位置126-2处接收的第二GEO卫星信号116-2；第三LEO卫星信号124-3可以包括在第三预定位置126-3处接收的第三GEO卫星信号116-3。
基站130可以被布置为确定多个特定地理位置140处的GEO卫星传输性能。可以基于对应的GEO卫星信号116、对应的LEO卫星信号124、GEO卫星位置118和对应的LEO卫星位置126来确定多个特定地理位置140中的各个特定地理位置处的GEO卫星传输性能(例如，如上面参考图1B所述)。
例如，可以基于第一GEO卫星信号116-1、第一LEO卫星信号124-1、第一预定LEO卫星位置126-1和GEO卫星位置118来确定第一特定地理位置140-1处的GEO卫星传输性能；可以基于第二GEO卫星信号116-2、第二LEO卫星信号124-2、第二预定LEO卫星位置126-2和GEO卫星位置118来确定第二特定地理位置140-2处的GEO卫星传输性能；并且可以基于第三GEO卫星信号116-3、第三LEO卫星信号124-3、第三预定LEO卫星位置126-3和GEO卫星位置118来确定第三特定地理位置140-3处的GEO卫星传输性能。
基站130可以进一步被布置为在多个特定地理位置140(例如，特定地理位置140-1、140-2、140-3)处校准GEO卫星传输参数，从而提高其对应的多个特定地理位置处的GEO卫星传输性能。可以基于对应的GEO卫星信号116、对应的LEO卫星信号124、对应的预定LEO卫星位置126、GEO卫星位置118和/或对应的特定地理位置140处的传输性能来确定多个特定地理位置140中的各个特定地理位置处的传输参数(例如，如上面参考图1B所述)。
在各种实施方式中，LEO卫星120-1、120-2、120-3中的每一者可以用于确定GEO卫星传输性能和/或相应地校准对应的多个特定地理位置140-1、140-2、140-3处的GEO卫星传输参数(例如，如上面参考图2A所述)。
在一些实施方式中，系统100(例如，如上面参考图1和图2所述)可以用于校准多个GEO卫星(例如，GEO卫星110)。
现在参考图3，其示意性地示出了根据本发明的一些实施方式的用于校准在轨卫星(诸如GEO卫星100)的方法200的流程图。方法200可以由系统100实现，该系统可以被配置为实现方法200。
方法200可以包括由地球同步(GEO)卫星(例如，GEO卫星110)发送210具有预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号(例如，GEO卫星信号116)。在一些实施方式中，预定的GEO卫星信号参数可以包括其信号的强度、频率、极化和/或调制中的至少一者。
方法200可以包括由低地球轨道(LEO)卫星(例如，LEO卫星120)在LEO卫星在预定LEO卫星位置(例如，LEO卫星位置126)处穿过GEO卫星的预定传输覆盖区域(例如，覆盖区域114)时接收212GEO卫星信号，并且由LEO卫星发送包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的LEO卫星信号(例如，LEO卫星信号124)。在一些实施方式中，指定接收的GEO卫星信号参数可以包括其信号的强度、频率、极化和/或调制中的至少一者。
方法200可以包括由基站(例如，基站130)接收220LEO卫星信号，该LEO卫星信号包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号。
方法200可以包括由基站确定222GEO卫星信号被LEO卫星接收时的GEO卫星位置(例如，GEO卫星位置118)。
方法200可以包括由基站将预定发送的GEO卫星信号参数与指定接收的GEO卫星信号参数进行比较224。在一些实施方式中，预定发送的GEO卫星信号参数可以与如上说明的指定接收的GEO卫星信号参数不同(例如，如上面参考图1A和图1B所述)。
方法200可以包括基于其比较、LEO卫星位置和GEO卫星位置中的至少一者来确定226地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能(例如，如上面参考图1B所述)。
方法200可以包括基于其比较、GEO位置、预定LEO位置和特定地理位置处的确定的GEO卫星传输性能来校准228GEO卫星的GEO卫星传输参数，从而提高其在特定地理位置处的GEO卫星传输性能(例如，如上面参考图1B所述)。
方法200可以包括由LEO卫星在GEO卫星的传输覆盖区域内在对应的多个预定LEO卫星位置处接收230多个GEO卫星信号(例如，如上面参考图2A所述)。
方法200可以包括由基站确定232地面上的多个特定地理位置处的GEO卫星传输性能，其中，在多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的GEO卫星传输性能是基于多个预定LEO卫星位置中的对应的预定LEO卫星位置来确定的(例如，如上面参考图2A所述)。
方法200可以包括由在穿过GEO卫星的传输覆盖区域的对应的预定LEO轨道中绕转的多个LEO卫星中的各个LEO卫星，当LEO卫星在对应的预定LEO卫星位置处穿过GEO卫星的传输覆盖区域时，接收240对应的GEO卫星信号(例如，如上面参考图2B所述)。
方法200可以包括由基站确定242地面上的多个特定地理位置处的GEO卫星传输性能，其中，在多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的GEO卫星传输性能是基于多个LEO卫星中的对应的LEO卫星的对应的预定LEO卫星位置来确定的(例如，如上面参考图2B所述)。
有利地，所公开的系统100和方法200可以使得能够使用LEO卫星精确校准诸如GEO卫星的发送在轨卫星，并且从而克服受大气条件影响并且地形难以进入(海、无法进入的区域等)的现有校准系统和方法的缺点。
前述流程图和图说明了根据本发明的各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在这方面，流程图或部分图中的每个部分可以表示代码的模块、片段或部分，代码包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些可选实现方式中，该部分中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，相继示出的两个部分实际上可以基本上同时执行，或者这些部分有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，部分图和/或流程图说明的每个部分以及部分图和/或流程图说明中的部分的组合可以由执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
在以上描述中，实施方式是本发明的示例或实现方式。“一个实施方式”、“实施方式”、“某些实施方式”或“一些实施方式”的各种出现不一定都指代相同的实施方式。尽管可以在单个实施方式的上下文中描述本发明的各种特征，但是这些特征也可以单独提供或以任何合适的组合提供。相反，尽管为了清楚起见，本文中可以在分开的实施方式的背景下描述本发明，但是本发明也可以在单个实施方式中实现。本发明的某些实施方式可以包括来自上面公开的不同实施方式的特征，并且某些实施方式可以包含来自上面公开的其他实施方式的元素。在特定实施方式的背景下对本发明的元素的公开不应被视为将其用途仅限制在特定实施方式中。此外，应该理解，本发明可以以各种方式实施或实践，并且本发明可以在除了以上描述中概述的实施方式之外的某些实施方式中实现。
本发明不限于那些图或对应的描述。例如，流程不需要经过每个所示的框或状态，或者以所示和所述的完全相同的顺序来进行。除非另外定义，否则本文中使用的技术和科学术语的含义是如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的那样。虽然已经关于有限数量的实施方式描述了本发明，但是这些不应该被解释为是对本发明的范围的限制，而是作为一些优选实施方式的示例。其他可能的变化、修改和应用也在本发明的范围内。因此，本发明的范围不应受到目前为止所描述的内容的限制，而应受所附权利要求及其合法等效物的限制。

Claims (12)

1.一种用于校准在轨卫星的系统，所述系统包括：
地球同步(GEO)卫星，在预定GEO轨道上绕转并且具有预定传输覆盖区域，GEO卫星被布置为发送具有预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号；
低地球轨道(LEO)卫星，在预定LEO轨道上绕转，所述LEO轨道穿过所述GEO卫星的所述预定传输覆盖区域，LEO卫星被布置为当所述LEO卫星在预定LEO卫星位置处穿过所述GEO卫星的所述预定传输覆盖区域时接收所述GEO卫星信号，并且发送包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的LEO卫星信号；以及
控制站，被布置为接收来自所述LEO卫星的所述LEO卫星信号，并且包括处理单元，所述处理单元被布置为：
确定所述LEO卫星接收所述GEO卫星信号时的GEO卫星位置；
将所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数进行比较；
基于所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数的比较、GEO位置和预定LEO位置中的至少一者来确定地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能；并且
基于所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数的比较、所述GEO位置、所述预定LEO位置和所述特定地理位置处的确定的GEO卫星传输性能来校准所述GEO卫星的GEO卫星传输参数，从而提高所述GEO卫星在所述特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定发送的GEO卫星信号参数和所述指定接收的GEO卫星信号参数包括具有所述预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号和具有所述指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的强度、频率、极化和调制中的至少一者。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中，所述LEO卫星被布置为在所述GEO卫星的所述传输覆盖区域内在对应的多个预定LEO卫星位置处接收多个GEO卫星信号。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理单元进一步被布置为确定所述地面上的多个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能，其中，在所述多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能是基于多个预定LEO卫星位置中的对应的预定LEO卫星位置来确定的。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，进一步包括多个LEO卫星，所述多个LEO卫星在穿过所述GEO卫星的所述传输覆盖区域的对应的多个LEO轨道中绕转。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述多个LEO卫星中的各个LEO卫星被布置为当所述LEO卫星在对应的预定LEO卫星位置处穿过所述GEO卫星的所述传输覆盖区域时接收对应的GEO卫星信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理单元被布置为确定所述地面上的多个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能，其中，在所述多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能是基于所述多个LEO卫星中的对应的LEO卫星的对应的预定LEO卫星位置来确定的。
8.一种校准在轨卫星的方法，所述方法包括：
由地球同步(GEO)卫星发送具有预定发送的GEO卫星信号参数的GEO卫星信号；
由低地球轨道(LEO)卫星在LEO卫星在预定LEO卫星位置处穿过所述GEO卫星的预定传输覆盖区域时接收所述GEO卫星信号，并且由所述LEO卫星发送包括具有指定接收的GEO卫星信号参数的接收到的GEO卫星信号的LEO卫星信号；
由基站接收所述LEO卫星信号；
由所述基站确定所述LEO卫星接收所述GEO卫星信号时的GEO卫星位置；
由所述基站将所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数进行比较；
基于所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数的比较、LEO卫星位置和所述GEO卫星位置中的至少一者来确定地面上的特定地理位置处的GEO卫星传输性能；以及
基于所述预定发送的GEO卫星信号参数与所述指定接收的GEO卫星信号参数的比较、GEO位置、预定LEO位置和所述特定地理位置处的确定的GEO卫星传输性能来校准所述GEO卫星的GEO卫星传输参数，从而提高所述GEO卫星在所述特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括由所述LEO卫星在所述GEO卫星的所述传输覆盖区域内在对应的多个预定LEO卫星位置处接收多个GEO卫星信号。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括由所述基站确定所述地面上的多个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能，其中，在所述多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能是基于多个预定LEO卫星位置中的对应的预定LEO卫星位置来确定的。
11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括由在穿过所述GEO卫星的所述传输覆盖区域的对应的预定LEO轨道中绕转的多个LEO卫星中的各个LEO卫星，当所述LEO卫星在对应的预定LEO卫星位置处穿过所述GEO卫星的所述传输覆盖区域时，接收对应的GEO卫星信号。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括由所述基站确定所述地面上的多个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能，其中，在所述多个特定地理位置中的各个特定地理位置处的所述GEO卫星传输性能是基于所述多个LEO卫星中的对应的LEO卫星的对应的预定LEO卫星位置来确定的。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109782280B (zh) * 2019-03-06 2020-10-27 中国科学院电子学研究所 基于定标卫星的中高轨sar天线距离向方向图测量方法
US11290178B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-29 Parallel Wireless, Inc. Using low earth orbit satellites to overcome latency
US11194054B2 (en) * 2019-05-29 2021-12-07 Macdonald, Dettwiler And Associates Corporation High-power flexible-polarization in-orbit-calibration satellite payload
US12052645B2 (en) 2020-08-02 2024-07-30 Parallel Wireless, Inc. Non-Terrestrial Network round trip delay mitigation with predictive blind link adaptation
CN114265432B (zh) * 2021-12-20 2023-12-26 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种基于地球轨道的卫星集群控制方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023605A (en) * 1997-03-19 2000-02-08 Fujitsu Limited Dual layer satellite communications system and geostationary satellite therefor
US6102335A (en) * 1992-06-02 2000-08-15 Mobile Communications Holdings, Inc. Elliptical orbit satellite, system, and deployment with controllable coverage characteristics
CN1698391A (zh) * 2002-09-05 2005-11-16 高通股份有限公司 用于校准中继器的方法和系统
CA2842341A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 The Boeing Company Advanced timing and time transfer for satellite constellations using crosslink ranging and an accurate time source
CN104113371A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 成都天奥信息科技有限公司 转发式卫星信号监视模拟设备及工作方法和应用方法
CN104821844A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 哈尔滨工业大学 一种基于时隙优化的双层卫星网络路由方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2954635B1 (fr) 2009-12-17 2016-03-11 Astrium Sas Systeme spatial hybride base sur une constellation de satellites en orbite basse agissant comme repeteurs spatiaux pour ameliorer l'emission et la reception de signaux geostationnaires
FR2976749B1 (fr) 2011-06-16 2013-06-28 Astrium Sas Dispositif et procede d'optimisation de la couverture au sol d'un systeme spatial hybride.
US10215850B2 (en) * 2014-08-06 2019-02-26 Raytheon Company Orbital determination (OD) of geosynchronous satellites
PL3453223T3 (pl) * 2016-05-03 2022-02-28 Theia Group, Incorporated System konstelacji satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej do komunikacji, sposób wdrażania komunikacji za pośrednictwem systemu komunikacji satelitarnej na niskiej orbicie okołoziemskiej oraz satelita na niskiej orbicie okołoziemskiej

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6102335A (en) * 1992-06-02 2000-08-15 Mobile Communications Holdings, Inc. Elliptical orbit satellite, system, and deployment with controllable coverage characteristics
US6023605A (en) * 1997-03-19 2000-02-08 Fujitsu Limited Dual layer satellite communications system and geostationary satellite therefor
CN1698391A (zh) * 2002-09-05 2005-11-16 高通股份有限公司 用于校准中继器的方法和系统
CA2842341A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 The Boeing Company Advanced timing and time transfer for satellite constellations using crosslink ranging and an accurate time source
CN104113371A (zh) * 2014-07-23 2014-10-22 成都天奥信息科技有限公司 转发式卫星信号监视模拟设备及工作方法和应用方法
CN104821844A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 哈尔滨工业大学 一种基于时隙优化的双层卫星网络路由方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Overview of Intercalibration of Satellite Instruments;Tim Hewison等;《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing · March 2013》;20130331;1056-1080 *

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