CN113075704B - 一种卫星信号遮挡判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卫星信号遮挡判断方法，包括卫星天线启动；采集n组卫星信标信号，记录每组卫星信标信号的采集时间和信标信号强度，其中n>0；根据n组卫星信标信号的信标信号强度计算信标方差；采集当前卫星信标信号；根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况。这种方法的优点在于：能够判断卫星天线地面站当前所处位置的信号遮挡情况，为跟踪卫星提供了依据，提高了卫星天线地面站寻星和跟星的准确度和效率。

Description

一种卫星信号遮挡判断方法
技术领域
本发明涉及卫星天线控制领域，具体而言，涉及一种卫星信号遮挡判断方法。
背景技术
中国地理环境复杂，地质灾害比较频繁，尤其是地震、洪水等发生时地面通信网络很容易被破坏,卫星通信将是应急通信一种非常有效的通信手段。由于卫星天线在使用时可能处于各种不同的环境，因此在卫星天线使用过程中常常会发生信号遮挡问题。当卫星信号被遮挡时，卫星天线难以使用信标信号修正伺服跟踪系统，造成丢星失锁等问题。
现有的卫星天线一般不具备判断自身接收的卫星信号是否被遮挡以及遮挡程度的能力，因此其卫星天线无法判断失锁无信标信号到底是跟踪出现误差，还是信号被遮挡，从而影响天线控制的下一步策略，降低了卫星天线寻星、跟星的准确度和稳定性，影响了卫星天线的通讯效果。
综上所述，需要提供一种卫星信号遮挡判断方法，其能够克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种卫星信号遮挡判断方法，其能够克服现有技术的缺陷。本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现。
本发明的一个实施方式提供了一种卫星信号遮挡判断方法,其中所述卫星信号遮挡判断方法包括多个步骤：
步骤1：卫星天线启动；
步骤2：采集n组卫星信标信号，记录每组卫星信标信号的采集时间和信标信号强度，其中n>0；
步骤3：根据n组卫星信标信号的信标信号强度计算信标方差；
步骤4：采集当前卫星信标信号；
步骤5：根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况。所述判断当前卫星信号遮挡状况包括判断卫星是否处于未遮挡状态、半遮挡状态或完全被遮挡状态。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述卫星信号遮挡判断方法的步骤5之后还包括：
步骤6：判断卫星天线是否关机，若“是”，方法结束；若“否”，执行步骤7；
步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号，然后执行步骤3。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号是指从n组卫星信标信号中删除采集时间最早的一组卫星信标信号，将当前卫星星信标信号加入n组卫星信标信号，并记录当前卫星信标信号的采集时间和信标信号强度。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤5：根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况包括：
步骤501：判断信标方差是否大于预设的信标方差阈值，若“是”，执行步骤502；
步骤502：提示卫星天线处于半遮挡状态，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤501：判断信标方差是否大于预设的信标方差阈值，若“否”，执行步骤503；
步骤503：判断当前卫星信标信号的信标信号强度是否大于等于预设的信号强度阈值，若“是”，执行步骤504；
步骤504：提示卫星天线处于未遮挡状态，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤503：判断当前卫星信标信号的信标信号强度是否大于等于预设的信号强度阈值，若“否”，执行步骤505；
步骤505：记录卫星信标信号的信标信号强度小于预设的信号强度阈值的持续时间；
步骤506：判断卫星信标信号的信号强度是否小于预设的信号强度阈值的持续时间是否大于预设的时间阈值，若“是”，执行步骤507；
步骤507：提示卫星天线偏离目标卫星，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤506：判断卫星信标信号的信号强度是否小于预设的信号强度阈值的持续时间是否大于预设的时间阈值，若“否”，执行步骤508；
步骤508：提示卫星天线处于完全被遮挡状态，然后执行步骤6。
该卫星信号遮挡判断方法的优点在于：能够通过卫星信标信号判断卫星是否处于未遮挡、半遮挡、完全被遮挡状态以及卫星是否偏离目标，为卫星通信天线(地面站)的跟踪算法提供依据，使卫星天线更好的适应不同的工作环境，帮助卫星天线更好的锁定、跟踪卫星。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1示出了根据本发明一个实施方式的卫星天线系统的框图；
图2示出了根据本发明一个实施方式的卫星信号遮挡判断方法的流程图；
图3示出了如图2所示的根据本发明一个实施方式的根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况的流程图。
具体实施方式
图1-3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
图1示出了根据本发明一个实施方式的卫星天线系统的框图。如图1所示，其中所述卫星天线系统的包括天通组件101、地面通信组件102、定位导航单元103和控制器104，天通组件101、地面通信组件102和定位导航单元103分别与控制器104电连接，天通组件101用于向通信卫星(未示出)发送信号和从通信卫星接收信号，地面通信组件102用于提供地面移动通信服务，定位导航单元103用于定位数传应急通信系统并通过控制器4将定位信息传输给天通组件101和地面通信组件102，天通组件101将定位信息发送给通信卫星并根据定位信息使天通组件101对准通信卫星，地面通信组件102使用定位信息提供定位服务。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中控制器104根据天通组件101接收到的卫星天线信标电平进行寻星和跟星，卫星天线角度偏离或信号被遮挡均会出现信标信号强度下跌。
图2示出了根据本发明一个实施方式的卫星信号遮挡判断方法的流程图。如图2所示，其中所述卫星信号遮挡判断方法包括多个步骤：
步骤1：卫星天线启动；
步骤2：采集n组卫星信标信号，记录每组卫星信标信号的采集时间和信标信号强度，其中n>0；
步骤3：根据n组卫星信标信号的信标信号强度计算信标方差；计算公式为
Figure BDA0002967198770000041
其中Xv为信标方差，Xi为第i组卫星信标信号的信标信号强度，其中1≤i≤n，/>
Figure BDA0002967198770000042
为n组卫星信标信号的信标信号强度的平均值；
步骤4：采集当前卫星信标信号并记录采集时间；
步骤5：根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况。所述判断当前卫星信号遮挡状况包括判断卫星是否处于未遮挡状态、半遮挡状态或完全被遮挡状态。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述卫星信号遮挡判断方法的步骤5之后还包括：
步骤6：判断卫星天线是否关机，若“是”，方法结束；若“否”，执行步骤7；
步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号，然后执行步骤3。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号是指从n组卫星信标信号中删除采集时间最早的一组卫星信标信号，将当前卫星星信标信号加入n组卫星信标信号，并记录当前卫星信标信号的采集时间和信标信号强度。
图3示出了如图2所示的根据本发明一个实施方式的根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况的流程图。如图3所示，所述步骤5：根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况包括：
步骤501：判断信标方差是否大于预设的信标方差阈值，若“是”，执行步骤502；
步骤502：提示卫星天线处于半遮挡状态，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤501：判断信标方差是否大于预设的信标方差阈值，若“否”，执行步骤503；
步骤503：判断当前卫星信标信号的信标信号强度是否大于等于预设的信号强度阈值，若“是”，执行步骤504；
步骤504：提示卫星天线处于未遮挡状态，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤503：判断当前卫星信标信号的信标信号强度是否大于等于预设的信号强度阈值，若“否”，执行步骤505；
步骤505：记录卫星信标信号的信标信号强度小于预设的信号强度阈值的持续时间；
步骤506：判断卫星信标信号的信号强度是否小于预设的信号强度阈值的持续时间是否大于预设的时间阈值，若“是”，执行步骤507；
步骤507：提示卫星天线偏离目标卫星，然后执行步骤6。
根据本发明的上述一个实施方式提供的卫星信号遮挡判断方法，其中所述步骤506：判断卫星信标信号的信号强度是否小于预设的信号强度阈值的持续时间是否大于预设的时间阈值，若“否”，执行步骤508；
步骤508：提示卫星天线处于完全被遮挡状态，然后执行步骤6。
该卫星信号遮挡判断方法的优点在于：能够通过卫星信标信号判断卫星是否处于未遮挡、半遮挡、完全被遮挡状态以及卫星是否偏离目标，为卫星通信天线(地面站)的跟踪算法提供依据，使卫星天线更好的适应不同的工作环境，帮助卫星天线更好的锁定、跟踪卫星。
当然应意识到，虽然通过本发明的示例已经进行了前面的描述，但是对本发明做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本发明宽广范围内。因此，尽管本发明已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。

Claims (3)

1.一种卫星信号遮挡判断方法，其特征在于，所述卫星信号遮挡判断方法包括多个步骤：
步骤1：卫星天线启动；
步骤2：采集n组卫星信标信号，记录每组卫星信标信号的采集时间和信标信号强度，其中n>0；
步骤3：根据n组卫星信标信号的信标信号强度计算信标方差；
计算公式为：
Figure FDA0004002137680000011
其中Xv为信标方差，Xi为第i组卫星信标信号的信标信号强度，其中1≤i≤n，
Figure FDA0004002137680000012
为n组卫星信标信号的信标信号强度的平均值；
步骤4：采集当前卫星信标信号；
步骤5：根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况，所述判断当前卫星信号遮挡状况包括判断卫星是否处于未遮挡状态、半遮挡状态或完全被遮挡状态；
根据当前卫星信标信号及其采集时间、信标方差和预设的信标方差阈值判断当前卫星信号遮挡状况包括：
步骤501：判断信标方差是否大于预设的信标方差阈值，若“是”，执行步骤502；若“否”，执行步骤503；
步骤502：提示卫星天线处于半遮挡状态，然后执行步骤6；
步骤503：判断当前卫星信标信号的信标信号强度是否大于等于预设的信号强度阈值，若“是”，执行步骤504；若“否”，执行步骤505；
步骤504：提示卫星天线处于未遮挡状态，然后执行步骤6；
步骤505：记录卫星信标信号的信标信号强度小于预设的信号强度阈值的持续时间；
步骤506：判断卫星信标信号的信号强度是否小于预设的信号强度阈值的持续时间是否大于预设的时间阈值，若“是”，执行步骤507；若“否”，执行步骤508；
步骤507：提示卫星天线偏离目标卫星，然后执行步骤6；
步骤508：提示卫星天线处于完全被遮挡状态，然后执行步骤6；
步骤6：判断卫星天线是否关机，若“是”，方法结束。
2.如权利要求1所述的卫星信号遮挡判断方法，其特征在于，所述卫星信号遮挡判断方法的步骤5之后还包括：
步骤6：判断卫星天线是否关机，若“否”，执行步骤7；
步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号，然后执行步骤3。
3.如权利要求2所述的卫星信号遮挡判断方法，其特征在于，所述步骤7：根据当前卫星信标信号及其采集时间更新n组卫星信标信号是指从n组卫星信标信号中删除采集时间最早的一组卫星信标信号，将当前卫星星信标信号加入n组卫星信标信号，并记录当前卫星信标信号的采集时间和信标信号强度。
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