CN112398526A - 基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法。该方法包括：实时获取中心位置经纬度、点波束半径、及拓展层级数据，根据点波束半径计算圆心间距离，根据中心点经纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度，波束修正，判断即将创建的点波束是否已经存在，计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离，与修正系数进行比较，如果距离小于修正值则存在不需要创建，如果大于修正值，则不存在，需要创建。通过拓展层级决定了递归次数，达到创建点波束群的效果。该方法能够根据提供的中心点经纬度、点波束半径级拓展层级自动生成并绘制点波束群，从而解决在Cesium三维地球上无法实时模拟绘制点波束的问题。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信系统，更具体地，涉及基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法。
背景技术
由于卫星波束抽象，可视化程度较低，在实际卫星通信波束覆盖演示过程 中点波束的覆盖和变更模拟复杂，并且需要人工模拟画出点波束，其效率低下及 时效性差无法做到实时性。所以，在卫星通信网络监控背景下，卫星通信实时展 示点波束位置困难的问题一直存在。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种解决现有技术中存在的缺陷的基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法。以解决在卫星通信网络监控背景下，卫星通信实时展示点波束位置困难的问题。
根据本发明的第一方面，提供基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法，包括：实时获取中心位置经度、纬度、波束半径、拓展层级数据，根据点波束半径计算圆心间距离，根据中心点经纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度，计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离，计算出得距离逐一与修正系数进行比较来决定是否创建。
可选地，实时获取点波束中心位置经度lng、纬度lat、点波束半径r、及拓展层级N，点波束的绘制将由中心点圆向内切正六边形展开，拓展的六个圆心与中心圆的方向角分别为0°、60°、120°、180°、240°、300°，拓展层级决定向外拓展几次，例如拓展层级为3，中心圆向外拓展一次变成7个圆后，新生的6个圆作为新的中心圆各自再进行拓展。
可选地，根据点波束半径R计算圆心间距离，以中心圆的内切正六边形的一边作为弦，圆心在垂直于该弦中点的反向延长线上，半径为R做圆，根据勾股定理及对称性圆心间距离 
。
可选地，根据中心点经度、纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度。
可选地，计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离。
可选地，确定即将创建的单个点波束的圆心到所以已创建的圆中心的最小距离
；如果
,说明该点波束圆已存在，则不创建；如果
，说明该点波束圆不存在，创建。其中
为修正系数。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明实施例提供的卫星通信系统自动建链的流程图；
图2 为本发明实施例提供的波束生成示意图；
图3 为本发明实施例提供的经纬度计算示意图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
图1是根据本发明实施例的基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法的流程图。包括以下步骤：
S1、实时获取点波束中心位置经度lng、纬度lat、点波束半径r、及拓展层级N，点波束的绘制将由中心点圆向内切正六边形展开，拓展的六个圆心与中心圆的方向角分别为0°、60°、120°、180°、240°、300°，拓展层级决定向外拓展几次，例如拓展层级为3，中心圆向外拓展一次变成7个圆后，新生的6个圆作为新的中心圆各自再进行拓展。
S2、如图2，根据点波束半径R计算圆心间距离，以中心圆的内切正六边形的一边作为弦，圆心在垂直于该弦中点的反向延长线上，半径为R做圆，根据勾股定理及对称性圆心间距离D。
S3、如示意图3 ，根据中心点经度、纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度。
S4、计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离。
S5、计算出得距离逐一与修正系数进行比较来决定是否创建
本发明所述的基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法执行的必要条件，包括：确定即将创建的单个点波束的圆心到所以已创建的圆中心的最小距离
；
,说明该点波束圆已存在，则不创建。如果
，说明该点波束圆不存在，创建。其中
为修正系数。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于设备实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可是不是物理上分开的。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法，其特征在于：
S1、实时获取点波束中心位置经度lng、纬度lat、点波束半径r、及拓展层级N，点波束的绘制将由中心点圆向内切正六边形展开，拓展的六个圆心与中心圆的方向角分别为0°、60°、120°、180°、240°、300°，拓展层级决定向外拓展几次，例如拓展层级为3，中心圆向外拓展一次变成7个圆后，新生的6个圆作为新的中心圆各自再进行拓展；
S2、根据点波束半径计算圆心间距离；
S3、根据中心点经纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度；
S4、计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离；
S5、计算出得距离逐一与修正系数进行比较来决定是否创建。
2.根据权利要求1所述的基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法，其特征在于：
根据点波束半径R计算圆心间距离，以中心圆的内切正六边形的一边作为弦，圆心在垂直于该弦中点的反向延长线上，半径为R做圆，根据勾股定理及对称性圆心间距离D：
3.根据权利要求1所述的基于Cesium模拟生成卫星点波束的方法，其特征在于，根据中心点经度、纬度、圆心距离及方向角计算出另一点经纬度；
已知：
Aj：A点经度； Aw：A点纬度；
L：AB两点间球面距离，也叫做大圆距离，即过AOB三点的平面与球相交所产生的圆弧中劣弧AB的长度； R：地球平均半径； Bearing：起始真航向，也叫大圆始航向；
以真北为0度起点，由东向南向西顺时针旋转360度；
求Bj：B点经度，Bw：B点纬度；
根据球面三角函数法首先求出角度c
之后求解a，将已知量代入，公式为：
求得a之后我们求解C
其中Bearing的值为0°,60°，120°，180°，240°，300°；
求解得
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算出即将创建的点波束圆心经纬度与所有已创建的点波束圆心经纬度的距离；
已知：
Aj：A点经度 Aw：A点纬度 Bj：B点经度 Bw：B点纬度
R：地球平均半径
求两点距离L
根据Haversine公式将已知数据带入求解得出L
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述创建点波束的方法执行的必要条件，包括：确定即将创建的单个点波束的圆心到所以已创建的圆中心的最小距离
；
如果
,说明该点波束圆已存在，则不创建；
如果
，说明该点波束圆不存在，创建；
其中
为修正系数。
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