CN112311439B - 由计算机实现的用于确定操作约束的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了由计算机实现的用于确定操作约束的方法。本发明涉及确定向地面站(SV)发射的非对地静止卫星的第一星座(CONS_I)相对于与该站链接的非对地静止卫星的第二星座(CONS_V)的操作约束的方法，该约束包括第一星座的最大发射功率。该方法包括：确定两个角度和干扰噪声比(I/N)的限制值的三元组，三元组的确定被执行为使得在时间间隔上聚集的信噪干扰比(R)的分布大于基准分布(REF)；根据所述三元组至少确定第一星座的至少一个卫星的最大发射功率。

Description

由计算机实现的用于确定操作约束的方法
技术领域
本发明涉及确定向地球上某一点的地面站发射的非对地静止卫星的第一星座相对于链接于同一地面站的非对地静止卫星的第二星座的要遵守的操作约束的方法。该方法还可以确定向属于非对地静止卫星的第二星座并与地球上某一点的第二地面站链接的卫星发射的与非对地静止卫星的第一星座链接的第一地面站的要遵守的操作约束。
背景技术
国际规则要求协调不同的非对地静止系统，以避免互相干扰。这种协调通常反映在可接受的干扰水平的定义和设置，以及可能导致某些系统能力降低的操作约束。
协调的需要是真正的约束，因为其要求如果其他星座的服务区域是已知的，则在这些区域上对这些其他星座的所有类型的站保护和/或来自这些站的保护，甚至对于地球上的所有点进行保护或被保护，而不知道作为干扰受害者的终端指向的方向。
图1表示协调非对地静止系统的现有解决方案的图。第一非对地静止星座CONS1的卫星NGSO1与地球上某一点的地面站S1链接。在卫星NGSO1、地面站S1和第二非对地静止星座CONS2的卫星NGSO2之间定义了顶心角θ。只有当顶心角θ大于预定角度(例如等于10°)时，卫星NGSO2才能够向地面站S1发射。
顶心角上的这种条件对干扰星座CONS2施加了强约束，这种约束大于受到星座CONS2干扰的包括第一星座CONS1和地面站S1在内的系统的需求。因此，这些约束是相当严格和不灵活的。
此外，管理无线电资源的业务模块需要考虑大量的操作约束。
发明内容
本发明旨在弥补现有技术的上述缺点，更具体地说，它旨在提出一种确定向与非对地静止卫星的第二星座链接的地面站发射的非对地静止卫星的第一星座的操作约束的方法。还旨在提出了一种确定向与第二地面站链接的非对地静止卫星星座的非对地静止卫星发射的第一地面站的操作约束的方法。根据本发明的方法可以显著地调整顶心角阈值，在低于该顶心角阈值的情况下从第一星座的卫星或从第一地面站的发射被禁止，从而获得适合精确操作情况的约束。
因此，本发明的一个目的是一种由计算机实现的用于确定向地球上的某一点的地面站发射的非对地静止卫星的第一星座相对于与所述地面站链接的非对地静止卫星的第二星座的要遵守的操作约束的方法，所述操作约束至少包括第一星座的卫星的最大发射功率，所述方法包括以下步骤：
-确定两个角度和干扰噪声比的限制值的三元组，所述角度定义第一星座的卫星相对于由所述地面站和第二星座的卫星形成的轴线的位置，所述干扰噪声比为第一星座在所述地面站与第二星座的卫星之间的链路上发射的干扰与所述链路的噪声之间的比，三元组的确定按照在时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布的方式执行，所述信噪干扰比为所述链路的有用信号与所述噪声及所述干扰之间的比；
-根据值的三元组至少确定第一星座的至少一个卫星的最大发射功率。
根据实施方式，通过以下步骤确定所述限制值的三元组：
1)针对时间间隔的每个时刻选择第一星座的卫星和第二星座的卫星，并对于所述时间间隔的每个时刻确定定义第一星座的所选择的卫星相对于由所述地面站和第二星座的所选择的卫星形成的轴线的角度值和信噪干扰比的三元组，所述信噪干扰比为第一星座的所选择的卫星关于所述地面站和第二星座的所选择的卫星之间的链路的信噪干扰比；
2)确定所述时间间隔的时刻，并按照使得在所述时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布的方式调节这些时刻的三元组的信噪干扰比值；
3)确定所确定的时刻的值的三元组和由该三元组参数化的表面方程，值的三元组为定义第一星座的所选择的卫星的位置的角度以及I/N，I/N为所述链路上的由调节后的信噪干扰比确定的干扰噪声比，该表面方程的点表示限制值的三元组。
步骤1)中的卫星的选择是以在所述地面站和第二星座的卫星之间的链路上信噪干扰比最小化的方式进行的。
所述方法包括在步骤3)之后执行的下列步骤：
4)对于所述时间间隔的每个时刻并且对于与所述地面站链接的第二星座的卫星，选择第一星座的以下卫星，该卫星具有的角度值以及在所述地面站与第二星座的该卫星之间的链路上的干扰噪声比使得对于这些角度值，所述干扰噪声比小于或等于对于这些相同角度值由所述表面方程获得的干扰噪声比；
5)确定所述时间间隔的时刻，并调节这些时刻的第一星座的所选择的卫星的信噪干扰比值，使得所选择的卫星在所述时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布与基准分布之间的差异最小化，所聚集的信噪干扰比的所述分布大于所述基准分布；
6)确定第二表面方程，所述第二表面方程由在步骤5)确定的时刻的所选择的卫星的角度值和根据调节后的信噪干扰比而调节的干扰噪声比值参数化，所述第二表面方程的点表示限制值的三元组。
所述方法包括在步骤3)之后执行的下列步骤：
3’)确定定义向与第二星座的卫星链接的所述地面站发射的第一星座的卫星的角度值以及第一星座的所述卫星在所述地面站与第二星座的所述卫星之间的链路上的干扰噪声比；
3”)将所述干扰噪声比与针对在3’)中确定的角度值由所述表面方程确定的干扰噪声比进行比较，使得：
-如果所述干扰噪声比小于或等于由所述表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增大第一星座的所述卫星的发射功率，使其干扰噪声比保持低于所述表面方程得到的干扰噪声比；
-如果所述干扰噪声比大于由所述表面方程确定的干扰噪声比，则降低第一星座的所述卫星的发射功率，使其干扰噪声比大于或等于所述表面方程得到的干扰噪声比。
所述方法针对所述地面站的多个假定位置实现。
在步骤1)中选择的第一星座的卫星和第二星座的卫星是使定义第一星座的所述卫星相对于在所述地面站和第二星座的卫星之间形成的轴线的位置的角度的值最小化的卫星。
本发明的另一目的是一种由计算机实现用于确定向与第二地面站链接的非对地静止卫星星座的非对地静止卫星发射的在地球上某个点的第一地面站的对于该卫星与第二地面站之间的链路而言要遵守的操作约束的方法，操作约束至少包括第一地面站的最大发射功率，该方法包括以下步骤：
-确定两个角度和干扰噪声比的限制值的三元组这两个角度定义了第一地面站相对于由第二地面站与非对地静止卫星形成的轴线的位置，并且干扰噪声比为在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上由第一地面站发射的干扰与该链路上的噪声的比，三元组的确定按照在时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布的方式执行，信噪干扰比是链路的有用信号与干扰及噪声之间的比；
-根据值的三元组中至少确定第一地面站的最大发射功率。
根据实施方式：
-限制值的三元组通过以下步骤确定：
1)对于时间间隔的每个时刻，选择第一地面站和与第二地面站链接的非对地静止卫星，并针对该时间间隔的每个时刻确定定义所选择的第一地面站相对于第二地面站与非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度值和信噪干扰比的三元组，该信噪干扰比为所选择的第一站关于第二地面站与非对地静止卫星之间的链路的信噪干扰比；
2)确定时间间隔的时刻，并调节这些时刻的三元组的信噪干扰比值，以使在该时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布；
3)确定在所确定的时刻的值的三元组和由三元组/>参数化的表面方程，值的三元组为定义所选择的第一地面站相对于第二地面站和非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度以及I/N，I/N是第二地面站和非对地静止卫星之间链路上的干扰噪声比，I/N由调节后的信噪干扰比确定，此表面方程的点表示限制值的三元组/>
-在步骤1)中地面站和非对地静止卫星的选择被执行为使得第二地面站与所选择的非对地静止卫星之间的链路上的信噪干扰比最小化。
-该方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：
4)对于该时间间隔的每个时刻并且对于第二地面站，选择地球上的点处的第一地面站以及与第二地面站链接的非对地静止卫星，以使得第一个地面站具有角度值和在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比，并且使得对于这些角度值，干扰噪声比小于或等于对于这些相同角度值通过表面方程获得的干扰噪声比；
5)确定时间间隔的时刻，并针对这些时间间隔调节所选择的第一地面站的信噪干扰比值，以使得在时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布与基准分布之间的差异最小，所聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布；
6)确定第二表面方程，该第二表面方程由在步骤5)确定的时刻的所选择的第一地面站的角度值和根据调节后的信噪干扰比而调节的干扰噪声比值来参数化，第二表面方程的点表示限制值的三元组
-该方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：
3’)确定定义了与第二地面站一起向非对地静止卫星发射的第一地面站的位置的角度值以及在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上第一地面站的干扰噪声比；
3”)将干扰噪声比与针对3’)中确定的角度值由表面方程确定的干扰噪声比进行比较，从而：
-如果干扰噪声比小于或等于表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增大第一个地面站的发射功率，以使其干扰噪声比保持低于表面方程的干扰噪声比；
-如果干扰噪声比大于表面方程所获得的干扰噪声比，则降低第一地面站的发射功率，使其干扰噪声比大于或等于表面方程的干扰噪声比。
-对于第二地面站的多个假定位置实施该方法。
-在步骤1)中选择的第一地面站和非对地静止卫星是那些使得第一地面站相对于由第二地面站和所选择的非对地静止卫星所形成的轴线的位置的角度值最小化的第一地面站和非对地静止卫星。
本发明的另一个目的是一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当所述程序由处理器运行时，所述指令用于执行根据本发明的确定限制值的三元组的方法。
本发明的另一个目的是一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质上存储程序，所述程序包括指令，当所述程序由处理器运行时，所述指令用于执行根据本发明的确定限制值的三元组的方法。
附图说明
通过参考通过示例的方式给出的附图阅读描述，本发明的其他特征，细节和优点将出现，附图分别表示：
图1已经描述，其表示根据现有技术非对地静止卫星星座相对于另一非对地静止系统的当前限制的图；
图2a及图2b分别为两种应用情况下根据本发明的方法的原理的两个图；
图3为根据第一实施方式的方法的步骤的图；
图4为根据第二实施方式的方法的步骤的图；
图5及图6为根据本发明的方法的步骤2)的原理的两个图；以及
图7表示根据本发明的方法得到的表面方程的图。
具体实施方式
图2a表示在第一个应用情况中根据本发明的方法的原理的图。第一个应用情况表示下行链路。星座CONS_V包括位于非对地静止轨道上并且包括能够与一个或更多个地面站通信的装置的多个卫星，其中包括与位于地球上某一点上的地面站SV链接的卫星NGSO_V。卫星NGSO_V因此发送和/或接收被称为对地面站SV有用的信号C。
另一星座CONS_I包括向地面站SV发送信号I的非对地静止卫星NGSO_I。这些信号会干扰地面站SV与受害者卫星NGSO_V之间的链路，并构成对该链路的干扰源。在说明书下文中，遭受这些干扰的星座CONS_V和卫星NGSO_V被称为为受害者星座和受害者卫星。
顶心角θ定义为卫星NGSO_V与卫星NGSO_I之间从地面站SV形成的角，并且仰角定义为在地面站SV处与地面相切的平面TAN与由地面站SV和卫星NGSO_I形成的轴线之间的角。这两个角度θ和/>使得能够确定卫星NGSO_I相对于卫星NGSO_V和相对于站SV的位置。
方法的目的为通过生成对于星座CONS_V可接受的干扰水平，确定对于固定的顶心角值θ和仰角值卫星NGSO_I可以向站SV发射的干扰信号I的最大功率值。换句话说，该方法的目的为通过考虑对位于其附近的另一星座CONS_V的卫星NGSO_V可能产生的干扰，来确定星座CONS_I的每个卫星NGSO_I的最大功率。为此，按照使得在时间间隔上聚集的信噪干扰比R的分布大于基准分布REF的方式，确定由顶心角θ、仰角/>和信噪干扰比R的限制值的三元组/>
信噪干扰比R是地面站SV和受害者星座CONS_V的卫星NGSO_V之间的链路的有用信号C与噪声N以干扰星座CONS_I在该链路上发射的干扰(I)之间的比。换句话说，信噪干扰比R等于C/(N+I)。
根据信噪干扰比R，能够根据所确定的值的三元组并且利用本领域已知的理论关系得到干扰星座CONS_I的卫星NGSO_I的最大发射功率。更具体地，对于给定的顶心角值θ和给定的仰角值可以根据包含该给定角度值在内的值的三元组的信噪干扰比确定最大发射功率。
图2b表示在第二应用情况中根据本发明的方法的原理的图，其表示上行链路。星座CONS_V包括位于非对地静止轨道上并且包括能够与一个或更多个地面站通信的装置的多个卫星，其中包括与位于地球上某一点上的地面站SV链接的卫星NGSO_V。卫星NGSO_V因此发送和/或接收被称为对地面站SV有用的信号C。
被称为干扰站的另一地面站SI与非对地静止卫星的第二星座CONS_I链接，特别是与非对地静止卫星NGSO_I链接。该另一地面站SI也将向与地面站SV链接的卫星NGSO_V发射信号I。这些信号I会干扰地面站SV与卫星NGSO_V(称为受害者)之间的链路，并构成对该链路的干扰源。
为了标识干扰地面站SI的位置，定义站SV与干扰站SI之间关于从受害者非对地静止卫星NGSO_V形成的角θ，并定义仰角为与受害者星座CONS_V的轨道相切并且与卫星NGSO_V相切的平面TAN与由干扰地面站SI和卫星NGSO_V形成的轴线之间形成的角。这两个角度θ和/>使得可以定义站SI相对于卫星NGSO_V和相对于站SV的位置。
对于第二应用情况，该方法的目的为通过产生对于星座CONS_V可接受的干扰水平，针对固定的角度值θ和角度值定义站SI可以向卫星NGSO_V发射的干扰信号I的最大功率值。换句话说，该方法的目的为通过考虑对于与位于其附近的地面站SV链接的星座CONS_V的卫星NGSO_V产生的可能干扰，来确定每个地面站SI的最大功率。为此，按照使得在时间间隔上聚集的信噪干扰比R的分布大于基准分布REF的方式，确定角度θ、/>和信噪干扰比R的限制值的三元组/>
信噪干扰比R是地面站SV和受害者星座CONS_V的卫星NGSO_V之间的链路的有用信号C与噪声N及干扰站SI在该链接上发射的干扰I之间的比。换句话说，信噪干扰比R等于C/(N+I)。
根据信噪干扰比R，能够根据所确定的值的三元组并且利用本领域已知的理论关系得到站SI的最大发射功率。更具体地，对于给定的角值θ和可以根据包含该给定角度值在内的值的三元组的信噪干扰比确定最大发射功率。
图3呈现了根据第一实施方式的方法的步骤的图。第一个应用情况(图2a)用于描述图3至图7。
在第一步骤201中，对于时间间隔的每个时刻并且地球上某一点的地面站SV，根据选择标准来选择干扰星座CONS_I的卫星和受害者星座CONS_V的卫星NGSO_V。在所描述的示例中，选择使地面站SV与受害者星座CONS_V的卫星之间的链路上的信噪干扰比R最小化的干扰星座CONS_I的卫星以及卫星NGSO_V。但是，也可以选择受害者星座中相对于地面站SV具有最高仰角的卫星NGSO_V。也可以选择相对于地面站SV和/或受害者星座CONS_V的特定卫星具有最长可见时间的干扰卫星CONS_I。
然后，针对这些相同的时刻，对于这些所选择的卫星相对于对于地面站SV，确定顶心角θ、仰角以及信噪干扰比R的三元组/>顶心角θ是由所选择的受害者星座CONS_V的卫星NGSO_V、地面站SV以及所选择的干扰星座CONS_I的卫星NGSO_I形成的最小角度。仰角/>为在地面站SV处与地面相切的平面TAN和在地面站SV与所选择的干扰星座CONS_I的卫星NGSO_I之间形成的轴线之间形成的最小角度。信噪干扰比R是在地面站SV与受害者星座CONS_V的受害者卫星NGSO_V之间的链路上的干扰星座CONS_I的干扰卫星NGSO_I的信噪干扰比。该比R通过模拟确定。
然后，在第二步骤202中，确定时间间隔的时刻，对于这些时刻可以调节值的三元组的信噪干扰比值R，使得在该时间间隔上聚集的信噪干扰比R的分布大于基准分布REF。
图5和图6例示了方法的步骤202。
图5表示时间间隔的时间％t随着信噪干扰比R＝C/(N+I)的变化。曲线REF表示基准分布，曲线N1表示相对于地面站选择的受害星座和干扰星座的卫星的聚集的信噪干扰比，曲线N2表示标识了时刻之后的同样的信噪干扰比，对于这些时刻，将曲线N1的信噪干扰比的值调整为大于基准分布REF。
图6表示信噪干扰比R随着时间间隔的不同时刻t的变化。在时间间隔上聚集(因此在所有时刻t上聚集)的这些信噪干扰比使得可以获得图5的曲线N1。所标识的时刻INST在图6中表示，并且其信噪干扰比值R被修改以获得图5的曲线N2。
为了从图5和图6确定时间间隔的这些时刻t，假定图5的曲线N1遵循如下的概率规律：
PN1 (X ≥ xn ) ＝ pn (1)
其中，X表示信噪干扰比R的随机变量，xn表示信噪干扰比的具体值，pn表示与信噪干扰比值xn对应的时间概率，并且n是小于或等于该时间间隔的总时刻数的整数。
还假设基准分布REF遵循以下概率规律：
PREF (X ≥ x) ＝ p (2)
其中p为对应于信噪干扰比值x的时间概率，并且X为表示信噪干扰比的随机变量。
如果对于所有概率p，曲线N1都变得小于基准分布REF，则意味着存在整数i和m，使得：
PN1 (X ≥ xi) ＝ pi并且PREF(X ≥ xm) ＝ pi，其中xi < xm (3)
并且使得：
PN1 (X ≥ xm) ＝ pm，其中 pm < pi (4)
然后寻求曲线N1的规律，使得：
PN1 (X ≥ xi) ＝ pm (5)
第一步骤是标识不遵守等式(5)的标准的i的最大值，这意味着对于X＝xi+1，标准将被遵守。然后将值xi修改为等于xi+1，也就是说，信噪比值xi变为等于xi+1。
通过按降序处理i值，将其应用于不遵守等式(5)的准则的所有其他i值。
这使得可以标识要修改的信噪干扰比的值xi。现在需要标识与这些值xi对应的时刻t。为此，在图6中，可以标识等于所标识的值xi的所有信噪干扰比，然后修改这些时刻的信噪干扰比值，使得包含修改后的值在内的信噪干扰比R在时间间隔上的累积分布大于基准分布REF。
在第三步骤203中，确定在前一步骤中确定的时刻的值的三元组值的三元组/>表示定义所选择的第一星座CONS_I的卫星NGSO_I的位置的角度/>以及I/N，I/N为由针对所确定的时刻在前一步骤中调节后的干扰噪声比R确定的干扰噪声比。
在此步骤中，还确定了由值的三元组参数化的表面方程。表面方程的各点代表对于干扰星座CONS_I的卫星相对于地面站SV与受害者卫星NGSO_V之间的链路许可的限制值的三元组/>
在可选的第四步骤203’和可选的第五步骤203”中，将检查向地面站SV发射的干扰星座CONS_I的卫星是否发射足够低的干扰水平以保持受害者星座CONS_V的非对地静止卫星与地面站之间的链路。
为此，在第四步骤203’中，确定对与受害者星座CONS_V的卫星链接的地面站SV发射的干扰星座CONS_I的卫星的顶心角值θ、仰角值和干扰噪声比值I/N。
然后，在下一步骤203”中，将干扰噪声比I/N与针对先前在203’确定的角度值θ和通过步骤203的表面方程确定的干扰噪声比进行比较。
如果干扰噪声比小于或等于由表面方程确定的比，则意味着干扰卫星对地面站与受害者星座的卫星之间的链路几乎没有干扰。因此，没有必要降低干扰卫星的发射功率。只要信噪干扰比值保持小于由表面方程确定的比，甚至有可能增大干扰卫星的发射功率。
如果信噪干扰比大于由表面方程确定的比，则意味着干扰卫星干扰地面站与受害者星座的卫星之间的链路。因此，有必要降低干扰卫星的发射功率，以使其信噪干扰比大于或等于由表面方程确定的信噪干扰比。不降低干扰卫星的发射功率，还可以使用干扰星座CONS_I的另一卫星以降低干扰水平。
图7表示在方法的第三步骤203中确定的表面方程。表面方程EQ_SURF依赖于两个角度θ和其定义了干扰星座的卫星相对于地面站SV与受害者星座的卫星之间的链路的位置，并依赖于信噪干扰比R，信噪干扰比R由地面站与受害者星座的卫星之间的链路的有用信号与噪声和来自干扰星座的卫星对该链路的干扰之和的比来定义。角度θ可以是在干扰星座的卫星、地面站和受害者星座的卫星之间形成的顶心角，并且角度/>可以是与地面站相切的平面与地面站和干扰星座的卫星之间形成的轴线之间形成的仰角。
由值的三元组定义的表面方程EQ_SURF的点对于给定的角度值θ和/>表示最大干扰噪声比I/N，并且因此表示干扰星座的卫星可能具有的在链路上的最大干扰水平。
图4表示根据第二实施方式的方法的步骤的图。第一步骤201、第二步骤202和第三步骤203与参照图3描述的步骤201、步骤202和步骤203相同。
在该第二实施方式中，执行三个附加步骤204、205和206，以将在第三步骤203中确定的表面方程调整为可操作的状况。
因此，在第四步骤204中，针对时间间隔的每个时刻并且针对与地面站链接的受害者星座的卫星，选择具有顶心角值θ，仰角值和干扰噪声比值I/N的干扰星座的卫星，使得对于这些角度值θ和/>干扰噪声比I/N小于或等于对于这些相同角度值θ和/>在步骤203由表面方程确定的干扰噪声比。
然后，在第五步骤205中，确定时间间隔的时刻，对于这些时刻可以调节信噪干扰比值以使得所选择的干扰星座的卫星对地面站与受害者星座的卫星之间的链路的在时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布。
最后，在第六步骤206中，确定第二表面方程，该第二表面方程由根据在先前骤中确定的时刻的所选择的卫星的在步骤205中调节后的信噪干扰比而调节的角度值θ和以及干扰噪声比I/N来参数化。该第二表面方程的点表示校正后的限制值的三元组/>该第二表面方程使得能够保护两个非对地静止系统(包括干扰星座以及包括受害者星座和地面站)，同时放宽了由第一表面方程定义的并且对应于两个星座之间的最差干扰配置的约束，同时在操作上两个星座的卫星可以处于较有利的配置。
根据另一实施方式，针对多个地面站的假定执行该方法。为此，如果对与受害者星座CONS_V的卫星链接的N个地面站执行该方法，则重复步骤201、步骤202和步骤203(可能还包括步骤203’，步骤203”、步骤204、步骤205和步骤206)N次，每个重复是针对与先前重复不同的站执行的。因此，有必要在步骤1)的每次重复中针对每个时刻重新定义使链路上的信噪干扰比最小的干扰星座CONS_I的卫星和受害者星座CONS_V的卫星。
根据一个实施方式，按照选择最坏情况的方式来相对于地面站选择两个星座的卫星，例如从使信噪干扰比最小化的那些卫星中选择给出最小顶心角θ的卫星。
根据另一实施方式，还可以确定限制值的三元组其中R表示干扰星座的卫星在地面站与受害者星座的卫星之间的链路上的信噪干扰比。因此，也可以根据这些三元组/>确定第三表面方程。
为此，从在步骤202中确定的时刻得到的值的三元组用于第三表面方程的参数化。
然而，如果使用由三元组参数化的表面方程，则将寻求选择表现出比对于给定角度值由第三表面方程给出的比值大的比值R的干扰卫星。
例如，对于步骤204，选择干扰星座的卫星，使得对于给定顶心角值θ和仰角值信噪干扰比R大于对于这些相同角度值由第三表面方程确定的比R。
根据另一示例，对于步骤203”，将信噪干扰比R与对于在步骤203'中确定的顶心角值θ和仰角值由第三表面方程确定的比进行比较，并且如果比R小于第三表面方程确定的比，则降低干扰星座的卫星的发射功率。
然而，优先使用比I/N，因为比I/N与特定于地面站与受害者星座的卫星之间的链路的射频特性无关。
已经针对第一应用情况描述了附图。还可以将方法应用于第二应用情况，即，用于上行链路，其中是地面站SI向地面站SV与受害者星座的卫星之间的链路发射干扰信号I。这对应于图2b中所示的情况。
在该应用情况下，在步骤201中，对于时间间隔的每个时刻，选择使地面站SV与所选择的非对地静止卫星之间的链路上的信噪干扰比R最小的、在地球上与地面站SV的点不同的点处的第一地面站SI以及与地面站SV链接的非对地静止星座的非对地静止卫星。还对于该时间间隔的每个时刻，确定角度值和信噪干扰比R的三元组/>该角度值定义了所选择的第一地面站SI相对于由地面站SV与非对地静止卫星形成的轴线的位置。比R是关于地面站与非对地静止卫星之间的链路，所选择的第一站的信噪干扰比。
在第二步骤202中，确定时间间隔的时刻，并且对于这些时刻，调整这些时刻的三元组的信噪干扰比值，使得在该时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布(REF)。
然后，在步骤203中，确定在所确定的时刻的值的三元组和由三元组参数化的表面方程。值的三元组/>是定义选择的第一地面站相对于第二地面站SV与非对地静止卫星NGSO_V所形成的轴线的位置的角度/> 以及地面站SV与非对地静止卫星之间的链路上的由调节后的信噪干扰比(R)确定干扰噪声比I/N。该表面方程的点表示限制值的三元组/>
在目的是适应操作情况的情况下，对于该应用情况，参照图4描述的步骤如下：
在步骤204中，对于时间间隔的每个时刻以及对于第二地面站SV，选择地球上的点处的第一地面站以及与地面站SV链接的非对地静止卫星，从而第一地面站具有角度值以及在地面站SV与受害者星座的非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比(I/N)，并且对于这些角度值，干扰噪声比小于或等于对于这些相同角度值由表面方程获得的干扰噪声比。
然后，在步骤205中，确定时间间隔的时刻，并调节这些时刻的所选择的第一地面站的信噪干扰比值(R)，以使得所选择的第一站在时间间隔上聚集的信噪干扰比的分布与基准分布(REF)之间的差异最小化，所聚集的信噪干扰比的分布大于基准分布。
最后，在步骤206中，确定第二表面方程，所述第二表面方程由在步骤205确定的时刻的所选择的第一地面站的角度值和根据调节后的信噪干扰比而调节的干扰噪声比值来参数化。该第二表面方程的点表示限制值的三元组
对于图3的情况，在步骤203’中，确定角度值和第一地面站在地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比(I/N)，该角度值/>定义了向与地面站SV链接的非对地静止卫星发射的第一地面站的位置。
然后，在步骤203”中，将干扰噪声比与对于在步骤203’中确定的角度值由表面方程确定的干扰噪声比进行比较，使得：
-如果干扰噪声比小于或等于表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增大第一个地面站的发射功率，以使其干扰噪声比保持小于表面方程的干扰噪声比；
-如果干扰噪声比大于表面方程获得的干扰噪声比，则降低第一地面站的发射功率，以使其干扰噪声比大于或等于表面方程的干扰噪声比。
根据本发明的方法已在两个非对地静止星座的上下文中描述。然而，该方法并不局限于此，其还可以在涉及非对地静止星座和对地静止星座的较为一般的上下文中使用。这可以例如是对地静止星座(该星座的卫星或与对地静止星座链接的地面站)在地球上的地面站与非对地静止星座之间的链路上发射干扰信号的情况下。这也可以是在非对地静止星座(该星座的卫星或与飞对地静止星座链接的地面站)在地球上的地面站与对地静止星座的链路上发射干扰信号的情况下。
本发明可实现为计算机程序，该计算机程序包含用于其执行的指令。计算机程序可以存储在处理器可读存储介质上。介质可以是电子的、磁性的、光学的或电磁的。
具体地，本发明可以由包含处理器和存储器的设备来实现。处理器可以是通用处理器、特定处理器、特定于应用程序的集成电路(也称为ASIC)或现场可编程门阵列(也称为FPGA)。
设备可以使用一个或更多个专用电子电路或通用电路。本发明的技术可以在执行包含一系列指令的程序的可重新编程的计算机器(例如处理器或微控制器)上产生，或在专用计算机器上(例如一组逻辑门，如FPGA或ASIC，或任何其他硬件模块)上产生。
根据一个实施方式，设备包括至少一个计算机可读存储介质(RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、DVD或其他光盘介质、磁带、磁带、计算机可读永久存储磁盘)，该存储介质用计算机程序(即若干可执行指令)编码，当计算机程序在处理器或多个处理器上运行时，该计算机程序实现前面所述的本发明实施方式的功能。
作为适用于实现本发明的硬件体系结构的示例，本发明的设备可以包括通信总线，该通信总线连接中央处理器或微处理器(CPU)、可包含实现本发明所需的程序的只读存储器(ROM)、可用于存储在执行上述程序时创建和修改的变量和参数的随机存取存储器或高速缓存存储器(RAM)寄存器、以及适于发送数据和接收数据的通信或I/O(输入/输出)接口。
对计算机程序的引用(当计算机程序运行时，执行前面描述的任一项功能)不限于在单个主机计算机上运行的应用程序。相反，这里所说的计算机程序和软件是在广义上指任何类型的计算代码(例如，应用软件、固件、微代码或任何其他形式的计算机指令)，它们可以用来对一个或更多个处理器进行编程，以实现本文所描述的技术的各个方面。计算手段或资源可以明显地是分布式的(“云计算”)，可能是基于对等技术。软件代码可以在任何适当的处理器(例如微处理器)或处理器内核或一组处理器上执行，无论是在单个计算设备中提供的还是在多个计算设备之间分布的(例如在设备环境中可能可访问的)。允许可编程设备实现根据本发明实现的过程的每个程序的可执行代码可以存储在硬盘或只读存储器中。通常，在执行之前，程序将能够被加载到设备的一个存储装置中。中央处理单元可以根据本发明控制和指导程序或程序的软件代码的指令或部分的执行，这些指令存储在硬盘或只读存储器中，或存储在其他上述存储元件中。

Claims (8)

1.一种由计算机实现的用于确定操作约束的方法，所述操作约束为向地球上的某一点的地面站(SV)发射的非对地静止卫星的第一星座(CONS_I)相对于与所述地面站链接的非对地静止卫星的第二星座(CONS_V)的要遵守的操作约束，所述操作约束至少包括所述第一星座的卫星的最大发射功率，所述方法包括以下步骤：
确定两个角度和干扰噪声比(I/N)的限制值的三元组/>所述两个角度定义所述第一星座(CONS_I)的卫星(NGSO_I)相对于由所述地面站(SV)和所述第二星座(CONS_V)的卫星(NGSO_V)形成的轴线的位置，所述干扰噪声比(I/N)为所述第一星座在所述地面站(SV)与所述第二星座(CONS_V)的卫星(NGSO_V)之间的链路上发射的干扰(I)与所述链路的噪声(N)之间的比，所述三元组的确定按照使得在时间间隔上累积的信噪干扰比(R)的分布大于基准分布(REF)的方式执行，所述信噪干扰比(R)为所述链路的有用信号(C)与所述噪声(N)及所述干扰(I)之间的比；
根据所确定的三元组至少确定所述第一星座的至少一个卫星的最大发射功率。
2.根据权利要求1所述的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，其中，通过以下步骤确定所述限制值的三元组
1)针对时间间隔的每个时刻选择(201)所述第一星座的卫星和所述第二星座的卫星，并对于所述时间间隔的每个时刻确定定义所述第一星座(CONS_I)的所选择的卫星相对于由所述地面站(SV)和所述第二星座(CONS_V)的所选择的卫星形成的轴线的角度值和信噪干扰比(R)的三元组/>所述信噪干扰比(R)为所述第一星座的所选择的卫星关于所述地面站和第二星座的所选择的卫星之间的链路的信噪干扰比；
2)确定(202)所述时间间隔的时刻，并按照使得在所述时间间隔上累积的信噪干扰比的分布大于基准分布(REF)的方式调节针对这些时刻的三元组的信噪干扰比值；
3)确定(203)在所确定的时刻处的值的三元组和由所确定的三元组参数化的表面方程，值的三元组/>为定义所述第一星座(CONS_I)的所选择的卫星的位置的角度/>以及I/N，该I/N为所述链路上的由调节后的信噪干扰比(R)确定的干扰噪声比，该表面方程的点表示限制值的三元组/>
3.根据权利要求2所述的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，其中步骤1)中对卫星的选择是按照使得在所述地面站和所述第二星座的卫星之间的链路上信噪干扰比(R)最小化的方式进行的。
4.根据权利要求2或3所述的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，所述方法包括在步骤3)之后执行的下列步骤：
4)对于所述时间间隔的每个时刻并且对于与所述地面站链接的所述第二星座的卫星，选择(204)所述第一星座的以下卫星，该卫星具有的角度值以及在所述地面站(SV)与所述第二星座的该卫星(NGSO_V)之间的链路上的干扰噪声比(I/N)使得对于这些角度值，所述干扰噪声比小于或等于对于这些相同角度值由所述表面方程获得的干扰噪声比；
5)确定(205)所述时间间隔的时刻，并调节这些时刻的所述第一星座的所选择的卫星的信噪干扰比值(R)，使得所选择的卫星在所述时间间隔上累积的信噪干扰比的分布与基准分布(REF)之间的差异最小化，所累积的信噪干扰比的所述分布大于所述基准分布；
6)确定(206)第二表面方程，所述第二表面方程由在步骤5)确定的时刻的所选择的卫星的角度值和根据调节后的信噪干扰比而调节的干扰噪声比值参数化，所述第二表面方程的点表示限制值的三元组
5.根据权利要求2或3所述的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，其中，所述方法包括在步骤3)之后执行的下列步骤：
3’)确定(203’)定义向与所述第二星座的卫星链接的所述地面站发射的所述第一星座的卫星的角度值以及所述第一星座的所述卫星在所述地面站与所述第二星座的所述卫星之间的链路上的干扰噪声比(I/N)；
3”)将所述干扰噪声比与针对在3’)中确定的角度值由所述表面方程确定的干扰噪声比进行比较(203”)，使得：
如果所述干扰噪声比小于或等于由所述表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增大所述第一星座的所述卫星的发射功率，使其干扰噪声比保持低于所述表面方程得到的干扰噪声比；
如果所述干扰噪声比大于由所述表面方程确定的干扰噪声比，则降低所述第一星座的所述卫星的发射功率，使其干扰噪声比大于或等于所述表面方程得到的干扰噪声比。
6.根据权利要求1所述的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，其中，所述方法针对所述地面站的多个假定位置实现。
7.根据权利要求2的由计算机实现的用于确定操作约束的方法，其中，在步骤1)中选择的所述第一星座的卫星和所述第二星座的卫星是使定义所述第一星座的所述卫星相对于在所述地面站和所述第二星座的卫星之间形成的轴线的位置的角度(θ)的值最小化的卫星。
8.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有指令，当所述指令由处理器运行时，使得所述处理器执行根据权利要求1到7中的任一项所述的用于确定操作约束的方法。
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