CN113610360A - 基于战略价值的gso频轨资源效能评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，该方法为：确定评估的资料内容；计算待评估资料的覆盖区度、频段稀缺性、频率指配数、可支持地球站数量、可利用度、计算与其它系统的合作度，并作为一级指标；将待评估指标分级，并给定一级指标的判决矩阵；基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重；计算每个一级指标的模糊满意度；针对计算所得一级指标的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵；选取一级评价矩阵的最大值为效能评估值。本发明提供的战略价值效能评估方法详细分析了卫星网络资源在满足实际卫星系统用频需求之外的资源储备价值，有助于挖掘资源的潜在价值，推动空间事业的可持续发展。

Description

基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法

技术领域

本发明涉及卫星频率轨道技术领域，特别是一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法。

背景技术

自20世纪70年代起，卫星通信开始在全球范围内投入使用，经过几十年的研发与推广，卫星得到了较为广泛的普及。在使用频段方面，通过观察全球在轨卫星使用的频段发现，当前卫星主要以C/Ku为主，但根据GSO频段走势图，可以看到当前的C/Ku频段已接近饱和，随着C频段地面移动通信业务的挤压以及卫星互联网迅速发展，Ka频段正在被大量投入使用，按照当前增速可以预测Ka频段将来会越来越拥挤。除此之外，对于轨道位置、业务类型等也存在类似待挖掘的潜在信息。因此，为了更迅速的提前占据未来更具储备价值的频轨资源，提前开展现有频率轨道资源潜在价值的挖掘，对频轨资源进行战略价值的评估必不可少。

当前频轨申报工作重点在于满足当下的使用需求，对战略价值的分析并不明确，没有考虑到后续协调资源到期前潜在可以滚动使用的卫星资源，缺少量化标准，资源的潜在价值不明确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，分析卫星网络资源在满足实际卫星系统用频需求之外的资源储备价值，从而挖掘资源的潜在价值，推动空间事业的可持续发展。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，包括以下步骤：

步骤1、确定评估的资料内容：从待评估网络中去掉满足实际需求的转发器组，余下的网络资料为待评估资料；

步骤2、计算待评估资料的覆盖区度：确定待评估资料的波束覆盖区集合以及战略覆盖区集合，并计算待评估资料的覆盖区度A₁；

步骤3、计算频段稀缺性：建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定两者的权重，计算每个频段的稀缺性价值；建立频段覆盖表，记录每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比，遍历频段覆盖表计算得到频段稀缺性A₂；

步骤4、计算待评估资料的频率指配数：将待评估资料的ntc_id带入grp表，查询该ntc_id对应的所有grp_id数量，令该数量为频率指配数A₃；其中ntc_id表示notice的唯一标识符，notice是通知的通用资料表，grp表为波束下转发器组的属性表，grp_id为转发器组的唯一标识符；

步骤5、计算可支持地球站数量：遍历srs数据库中的grp表，通过ntc_id获取所有的grp_id，将grp_id代入相关地球站表e_srvcls数据表，查询对应台站类别stn_cls获取地球站的所有类型，统计类型的数量并记为可支持地球站数量A₄；其中，srs数据库是频轨资源数据库；

步骤6、计算待评估资料的可利用度：建立卫星网络频段表，根据待评估资料评估范围内实际在轨卫星的情况以及实际已占用资源的情况，计算单个频段的可利用度，进而通过计算各个频段的可利用度，最终确定待评估资料的可利用度A₅；

步骤7、计算待评估资料与其它系统的合作度：计算待评估资料与其它系统的频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度，并确定待评估资料与其它系统的合作度A₆；

步骤8、将待评估指标分级，并给定一级指标的判决矩阵；

步骤9、基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

步骤10、计算每个一级指标的模糊满意度；

步骤11、针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R；

步骤12、基于一级指标的权重向量

令矩阵

选取矩阵C中最大值作为效能评估值。

进一步地，步骤2所述计算待评估资料的覆盖区度，具体如下：

步骤21、确定待评估资料的波束覆盖区集合：将该资料的所有grp_id代入srs数据库的grp表，记录每个grp_id对应的波束名称beam_name和业务区编号area_no到待评估资源覆盖区表，当所属beam_name和area_no相同时，仅记录一条；id₁表示待评估资源覆盖区表中行序号，beam_name和area_no组合用于确定唯一的覆盖图；

步骤22、确定战略覆盖区集合：由用户在世界地图标定战略目标覆盖区域并赋予该区域设定的覆盖价值，标定多个区域，每个区域分别按顺序记录到战略覆盖区表，表中str_id表示用户标定的顺序，area一列存储经纬度值用于确定区域位置，value₁一列存储该区域被赋予的价值；

步骤23、计算待评估资料的覆盖区度：对于战略覆盖区表中的每一行数据，计算待评估资源覆盖区表与该行数据对应区域的重合面积占该区域的比值a_i，之后a_i与该行数据对应区域被赋予的价值相乘，遍历战略覆盖区表得到待评估资料的覆盖区度A₁，即

其中i表示战略覆盖区表的行号。

进一步地，步骤3所述计算频段稀缺性，具体如下：

步骤31、建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定权重值，权值由专家评分给出，如果未给出权值，则默认为1；表中字段包括序号id₂，频段frequency，稀缺性经验值value₂，投入使用风险risk，权重val_risk；

步骤32、计算每个频段的稀缺性价值：取每个频段的稀缺性经验值、投入使用风险、权重进行如下计算：

稀缺性价值＝(稀缺性经验值*权重+投入使用风险*1)/(权重+1)

步骤33、建立频段覆盖表，记录上一步计算得到的每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比；覆盖占比的计算需要查找待评估资料所有grp_id对应的频段范围，在所有范围中各频段的占用率即为该频段的覆盖占比；

步骤34、遍历频段覆盖表，计算得到频段稀缺性，令频段稀缺性为A₂，计算方法为：

其中，j表示频段覆盖表的行号。

进一步地，步骤6所述计算待评估资料的可利用度，具体如下：

步骤61、建立卫星网络频段表，按频段划分并记录待评估卫星网络频段情况，并由专家打分得到每个频段的权重，如果未给出权重，则默认为1，之后以频段为单位，计算各频段的使用风险；

步骤62、记录该网络资料评估范围内实际在轨卫星的情况：新建在轨卫星数据库，将satbeam表的Norad字段和UCS表的NORAD Number进行关联，同时分别读取satbeam中对应frequency字段和UCS中frequency字段，当有一方的值与待评估网络资料频段相同时，继续判断轨位是否在评估范围内，评估范围即[待评估网络资料的轨位—aournd_eval，待评估网络资料的轨位+around_eval]；当轨位在评估范围内时，将该轨位记录到实际在轨卫星表，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng1，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng1记为6.1；

步骤63、记录该网络资料评估范围内实已占用资源的情况：

(1)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且已具有N资料的轨位信息；在ITU提供的SNL网址查找N资料，得到一个网络列表，查看每个网络的经度值，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng2，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng2记为6.1；

(2)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且登记主表但未公开N资料的轨位信息；在ITU提供的SNL网址查找C资料，得到一个网络列表，记录卫星名称SATELLE NAME、国家ADM/ORG和经度值LONGITUDE，代入BIU网址，查询是否具有相同的卫星名称和国家，查询到时，判断该条记录对应的Status是否为C，为C时，与Lng2作比较，令Lng2等于较小者；

步骤64、计算单个频段的可利用度risk(Lng1,Lng2)：建立频段风险表，将Lng1和Lng2代入下式中，将得到的值取平均，得到该频段下的可利用度：

其中y(x)表示可利用度，risk_l表示风险较低的间隔值，risk_m表示风险中等的间隔值，risk_h表示风险较高的间隔值；

步骤65、根据步骤61建立的卫星网络频段表，对于各个频段重复步骤62～步骤64的处理过程，得到第δ个频段对应的可利用度risk_δ；

步骤66、计算待评估网络资料的可利用度，令可利用度为A₅，计算公式如下：

其中，id₃为频段风险表中行序号，w_δ表示第δ个频段的权重。

进一步地，步骤7所述计算待评估资料与其它系统的合作度，具体如下：

步骤71、用户对其它系统进行需求建模，确定其它系统的使用频率、覆盖区和地球站类型；

步骤72、重复执行步骤2计算覆盖区满足度，其中将战略覆盖区替换为其它系统的覆盖区，令覆盖区满足度为B₁；

步骤73、确定待评估资料的使用频段集合和其它系统的使用频段集合，计算与其它系统的频率满足度，即重复频段/其它系统使用频段，令频率满足度为B₂；

步骤74、确定待评估资料的地球站类型集合和其它系统的地球站类型集合，计算地球站类型满足度，即重复业务类型/其它系统业务类型，令地球站类型满足度为B₃；

步骤75、给定频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度的权值ω₁,ω₂,ω₃，令待评估资料与其它系统的合作度为A₆，

进一步地，步骤8所述将待评估指标分级，具体如下：

令覆盖区度A₁、频段稀缺性A₂、频率指配数A₃、可支持地球站数量A₄、可利用度A₅、与其它系统的合作度A₆为一级指标，覆盖区满足度为B₁、频率满足度为B₂、地球站类型满足度为B₃为二级指标。

进一步地，步骤9中基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

具体如下：

首先将一级指标的判决矩阵每一列的值归一化为ω_ij，

将ω_ij按行求和得ω_i，将ω_i归一化得到

得到指标的权重向量

进一步地，步骤10所述计算每个一级指标的模糊满意度，具体如下：

设置5个等级，即A、B、C、D和E，并由专家给出边界值，边界值按顺序由a₁,b₂,a₂,b₃,a₃,b₄,a₄,b₅表示。

进一步地，步骤11所述针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R，具体如下：

对于所有一级指标A_p，p＝1,2,3,4,5,6，依次代入公式(1)、公式(2)和公式(3)，得到一个一行五列的评价矩阵r_p＝[r_pi,i＝1,2,3,4,5]，记评价矩阵为R＝[r_p,p＝1,2,3,4,5,6]；

本发明与现有技术相比，其显著优点为：详细分析了卫星网络资源在满足实际卫星系统用频需求之外的资源储备价值，有助于挖掘资源的潜在价值，推动空间事业的可持续发展。

附图说明

图1是战略价值评估指标分级示意图。

图2是本发明中指标函数示意图。

具体实施方式

本发明一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，包括以下步骤：

步骤1、确定评估的资料内容：从待评估网络中去掉满足实际需求的转发器组，余下的网络资料为待评估资料用于后续战略储备的评估；

步骤2、计算待评估资料的覆盖区度：确定待评估资料的波束覆盖区集合以及战略覆盖区集合，并计算待评估资料的覆盖区度A₁；

步骤3、计算频段稀缺性：建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定两者的权重，计算每个频段的稀缺性价值；建立频段覆盖表，记录每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比，遍历频段覆盖表计算得到频段稀缺性A₂；

步骤4、计算待评估资料的频率指配数：将待评估资料的ntc_id带入grp表，查询该ntc_id对应的所有grp_id数量，令该数量为频率指配数A₃；其中ntc_id表示notice的唯一标识符，notice是通知的通用资料表，grp表为波束下转发器组的属性表，grp_id为转发器组的唯一标识符；

步骤5、计算可支持地球站数量：遍历srs数据库中的grp表，通过ntc_id获取所有的grp_id，将grp_id代入相关地球站表e_srvcls数据表，查询对应台站类别stn_cls获取地球站的所有类型，统计类型的数量并记为可支持地球站数量A₄；其中，srs数据库是频轨资源数据库；

步骤6、计算待评估资料的可利用度：建立卫星网络频段表，根据待评估资料评估范围内实际在轨卫星的情况以及实际已占用资源的情况，计算单个频段的可利用度，进而通过计算各个频段的可利用度，最终确定待评估资料的可利用度A₅；

步骤7、计算待评估资料与其它系统的合作度：计算待评估资料与其它系统的频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度，并确定待评估资料与其它系统的合作度A₆；

步骤8、将待评估指标分级，并给定一级指标的判决矩阵；

步骤9、基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

步骤10、计算每个一级指标的模糊满意度；

步骤11、针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R；

步骤12、基于一级指标的权重向量

令矩阵

选取矩阵C中最大值作为效能评估值。

进一步地，步骤2中计算待评估资料的覆盖区度，具体如下：

步骤21、确定待评估资料的波束覆盖区集合：将该资料的所有grp_id代入srs数据库的grp表，记录每个grp_id对应的波束名称beam_name和业务区编号area_no到待评估资源覆盖区表，当所属beam_name和area_no相同时，仅记录一条；如表1所示，id₁表示待评估资源覆盖区表中行序号，beam_name和area_no组合用于确定唯一的覆盖图；

表1待评估资源覆盖区表

id<sub>1</sub>	beam_name	area_no
			1
2
			3
4

步骤22、确定战略覆盖区集合：由用户在世界地图标定战略目标覆盖区域并赋予该区域一定的覆盖价值，可以标定多个区域，每个区域分别按顺序记录到表2，str_id表示用户标定的顺序，area存储一系列经纬度值用于确定区域位置，value₁存储该区域被赋予的价值。

表2战略覆盖区表

步骤23、计算待评估资料的覆盖区度。对于表2中的每一行数据，计算表1与该区域的重合面积占该区域的比值a_i，之后a_i与该行数据对应区域被赋予的价值相乘，遍历表2得到总的覆盖区度，遍历战略覆盖区表得到待评估资料的覆盖区度A₁，即

其中i表示战略覆盖区表的行号。

进一步地，步骤3中计算频段稀缺性，具体如下：

步骤31、如表3所示，建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定权重值，权值由专家评分给出，如果未给出权值，则默认为1；表中字段包括序号id₂，频段frequency，稀缺性经验值value₂，投入使用风险risk，权重val_risk；

表3频段稀缺性经验值与投入使用风险表

id<sub>2</sub>	frequency	value<sub>2</sub>	risk	val_risk
					1
2

步骤32、计算每个频段的稀缺性价值。取表3中每个频段的稀缺性经验值、投入使用风险和权重进行如下计算：

稀缺性价值＝(稀缺性经验值*权重+投入使用风险*1)/(权重+1)

步骤33、建立频段覆盖表，记录上一步计算得到的每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比；覆盖占比的计算需要查找待评估资料所有grp_id对应的频段范围，在所有范围中各频段的占用率即为该频段的覆盖占比；

表4频段覆盖表

步骤34、遍历表4，计算得到频段稀缺性，令频段稀缺性为A₂，计算方法为：

其中，j表示频段覆盖表的行号。

进一步地，步骤4中计算频率指配数，具体如下：将待评估资料的ntc_id带入grp表，查询该ntc_id对应的所有grp_id数量，令数量为A₃。

进一步地，步骤5中计算可支持地球站数量，具体如下：

遍历srs数据库中的grp表，通过ntc_id获取所有的grp_id。将grp_id代入e_srvcls数据表，查询对应stn_cls数据项获取地球站的所有类型，之后统计类型的数量，记为A₄。

进一步地，步骤6中计算可利用度，具体如下：

步骤61、如表5所示，建立卫星网络频段表，按频段划分并记录待评估卫星网络频段情况，并由专家打分得到每个频段的权重，如果未给出权重，则默认为1，之后以频段为单位，分别执行步骤6中的第2条到第4条，计算各频段的使用风险。

表5卫星网络频段表

步骤62、记录该网络资料评估范围内实际在轨卫星的情况。新建在轨卫星数据库，将satbeam表的Norad字段和UCS表的NORAD Number进行关联，相同时，分别读取satbeam中对应frequency字段和UCS中frequency字段，当有一方的值与待评估网络资料频段相同时，继续判断轨位(UCS—>Longitude of GEO(degrees)或satbeam—>Position asc)是否在评估范围内，评估范围即[待评估网络资料的轨位—aournd_eval，待评估网络资料的轨位+around_eval]。当轨位在评估范围内时，将该轨位记录到实际在轨卫星表。记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng1，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng1记为6.1。

步骤63、记录该网络资料评估范围内实际已占用资源的情况。

(1)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且已具有N资料的轨位信息。在ITU提供的SNL网址查找N资料，得到一个网络列表，查看每个网络的经度值LONGITUDE，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng2，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng2记为6.1；

(2)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且登记主表但未公开N资料的轨位信息。在ITU提供的SNL网址查找C资料，得到一个网络列表，记录卫星名称SATELLE NAME、国家ADM/ORG和经度值LONGITUDE，将其代入BIU网址，查询是否具有相同的卫星名称和国家，查询到时，判断该条记录对应的Status是否为C，为C时，判断该条记录对应的Status是否为C，当为C时，与Lng2作比较，令Lng2等于较小者。

步骤64、计算单个频段的可利用度risk(Lng1,Lng2)。通过专家判断，建立频段风险表，如表6所示。

表6频段风险表

将Lng1和Lng2代入下式中，将得到的值取平均，得到该频段下的可利用度。

其中y(x)表示可利用度，risk_l表示风险较低的间隔值，risk_m表示风险中等的间隔值，risk_h表示风险较高的间隔值；

步骤65、根据步骤61建立的卫星网络频段表，对于各个频段重复步骤62～步骤64的处理过程，得到第δ个频段对应的可利用度risk_δ；

步骤66、计算待评估网络资料的可利用度，令可利用度为A₅，计算公式如下：

其中，id₃为频段风险表中行序号，w_δ表示第δ个频段的权重。

进一步地，步骤7中计算与其它系统的合作度，具体如下：

步骤71、用户对其它系统进行需求建模，确定其它系统的使用频率、覆盖区和地球站类型；

步骤72、重复执行步骤2计算覆盖区满足度，其中将战略覆盖区替换为其它系统的覆盖区，令覆盖区满足度为B₁；

步骤73、确定待评估资料的使用频段集合和其它系统的使用频段集合，计算与其它系统的频率满足度，即重复频段/其它系统使用频段，令频率满足度为B₂；

步骤74、确定待评估资料的地球站类型集合和其它系统的地球站类型集合，计算地球站类型满足度，即重复业务类型/其它系统业务类型，令地球站类型满足度为B₃；

步骤75、给定频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度的权值ω₁,ω₂,ω₃，令待评估资料与其它系统的合作度为A₆，

进一步地，步骤8中将待评估指标分级，如图1所示，令覆盖区度A₁、频段稀缺性A₂、频率指配数A₃、可支持地球站数量A₄、可利用度A₅、与其它系统的合作度A₆为一级指标，覆盖区满足度为B₁、频率满足度为B₂、地球站类型满足度为B₃为二级指标。并给定一级指标的判决矩阵；

进一步地，步骤9中基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

具体如下：

首先将一级指标的判决矩阵每一列的值归一化为ω_ij，

将ω_ij按行求和得ω_i，将ω_i归一化得到

得到指标的权重向量

进一步地，步骤10中所述计算每个一级指标的模糊满意度，具体如下：

设置5个等级，即A、B、C、D和E，并由专家给出各等级的边界值，即图2中的边界值按顺序由a₁,b₂,a₂,b₃,a₃,b₄,a₄,b₅表示。

进一步地，步骤11中所述针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R，具体如下：

对于所有一级指标A_p，p＝1,2,3,4,5,6，依次代入公式(1)、公式(2)和公式(3)，得到一个一行五列的评价矩阵r_p＝[r_pi,i＝1,2,3,4,5]，记评价矩阵为R＝[r_p,p＝1,2,3,4,5,6]；

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

以待评估频率轨道资源的网络资料ID为110520014为例，其卫星网络名称为HISPASAT-3A，轨位为30°W，使用频段范围为17670～17800MHz、17700～20200MHz、27500～29500MHz、18100～18400MHz和27500～30000MHz，评估过程如下。

步骤1、在待评估网络基础上，去掉满足实际需求的转发器组，余下的网络资料用于后续战略储备的评估。经过查找，该资料共有467个转发器组，去掉满足实际需求的转发器组后，剩余109个转发器组，频率范围包括17670～17800MHz、18200～20200MHz、19200～19700MHz、27500～28450MHz、28444.5～28948.5MHz和29100～29500MHz。

步骤2、计算待评估资料的覆盖区必要性。

步骤21、确定待评估资料的波束覆盖区集合。将该资料的所有grp_id代入srs数据库的grp表，记录每个grp_id对应的beam_name和area_no到待评估资源覆盖区表，当所属beam_name和area_no相同时，仅记录一条。如表7所示，id表示顺序，beam_name和area_no组合用于确定唯一的GIMS覆盖图。

表7待评估资源覆盖区表

id	beam_name	area_no
			1	TB2	1
2	TKA2R	1
			3	TKA2R	2
4	TKA2R	3
			5	TKAR	1
6	TKAR	2
			7	TKAR	3
8	RB1	1
			9	RB11	1
10	RKA2R	1
			11	RKA2R	2
12	RKA2R	3
			13	RKAR	1
14	RKAR	3

步骤22、确定战略覆盖区集合。由用户在世界地图标定战略目标覆盖区域并赋予该区域一定的覆盖价值，可以标定多个区域，每个区域分别按顺序记录到表8，id表示用户标定的顺序，area存储一系列经纬度值用于确定区域位置，value存储该区域被赋予的价值。

表8战略覆盖区表

步骤23、计算待评估资料的覆盖区度。对于表8中的每一行数据，计算表7与该区域的重合面积占该区域的比值a_i，之后与覆盖价值相乘，遍历表2得到总的覆盖区度，即

令覆盖区度为A₁。经过计算，得到A₁＝0.28。

步骤3、计算频段稀缺性。

步骤31、如表9所示，建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定两者的权重，权值由专家评分给出，如果未给出权值，则默认为1。表中字段包括序号id，频段frequency，稀缺性经验值value，投入使用风险risk，权重val_risk；

表9频段稀缺性经验值与投入使用风险表

id	freq_min	freq_max	value	risk	val_risk
						1	17300	21200	3	0.3	0.4
2	27000	31000	2	0.7	0.6

步骤32、计算每个频段的稀缺性价值。取表3中每个频段的稀缺性经验值、投入使用风险和权重进行如下计算：

稀缺性价值＝(稀缺性经验值*权重+投入使用风险*1)/(权重+1)

经过计算，得到每个频段的稀缺性价值如表10所示。

步骤33、建立频段覆盖表，记录每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比。覆盖占比的计算需要查找待评估资料所有grp_id对应的频段范围，在所有范围中各频段的占用率即为该频段的覆盖占比；

表10频段覆盖表

id	freq_min	freq_max	Cover_r	Scar_v
					1	17300	21200	0.546	1.3
2	27000	31000	0.462	2

步骤34、遍历表10，计算得到频段稀缺性，令频段稀缺性为A₂，计算方法为：

经过计算，得到A₂＝1.634。

步骤4、计算频率指配数。

将待评估资料的ntc_id带入grp表，查询该ntc_id对应的所有grp_id数量，令数量为A₃，经过查询得到A₃＝109。

步骤5、计算可支持地球站数量。

遍历srs数据库中的grp表，通过ntc_id获取所有的grp_id。将grp_id代入e_srvcls数据表，查询对应stn_cls数据项获取地球站的所有类型，之后统计类型的数量，记为A₄，经过查找得到A₄＝16。

步骤6、计算可利用度。

步骤61、如表11所示，建立卫星网络频段表，按频段划分并记录待评估卫星网络频段情况，并由专家打分得到每个频段的权重，如果未给出权重，则默认为1，之后以频段为单位，分别执行步骤6中的第2条到第4条，计算各频段的使用风险。

表11卫星网络频段表

id	freq_from	freq_to	weight	aournd_eval
					1	17300	21200	0.3	1.5
2	27000	31000	0.7	1.5

步骤62、记录该网络资料评估范围内实际在轨卫星的情况。新建在轨卫星数据库，将satbeam表的Norad字段和UCS表的NORAD Number进行关联，相同时，分别读取satbeam中对应frequency字段和UCS中frequency字段，当有一方的值与待评估网络资料频段相同时，继续判断轨位(UCS—>Longitude of GEO(degrees)或satbeam—>Position asc)是否在评估范围内，对于id为1的频段，评估范围即[-31.5，-28.5]，对于id为2的频段，评估范围即[-31，-29]。当轨位在评估范围内时，将该轨位记录到实际在轨卫星表。记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng1，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng1记为6.1。经过查找计算，对于id为1的频段，Lng1＝2.1，对于id为2的频段Lng1＝4。

步骤63、记录该网络资料评估范围内实际已占用资源的情况。

(1)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且已具有N资料的轨位信息。在ITU提供的SNL网址查找N资料，得到一个网络列表，查看每个网络的经度值LONGITUDE，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng2，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng2记为6.1；

(2)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且登记主表但未公开N资料的轨位信息。在ITU提供的SNL网址查找C资料，得到一个网络列表，记录卫星名称SATELLE NAME、国家ADM/ORG和经度值LONGITUDE，将其代入BIU网址，查询是否具有相同的卫星名称和国家，查询到时，判断该条记录对应的Status是否为C，为C时，判断该条记录对应的Status是否为C，当为C时，与Lng2作比较，令Lng2等于较小者。

经过查找计算，对于id为1的频段，Lng2＝1.5，对于id为2的频段Lng2＝6.1；

步骤64、计算频段的可利用度risk(Lng1,Lng2)。通过专家判断，建立频段风险表，如表6所示。

表12频段风险表

id	freq_from	freq_to	risk_l	risk_m	risk_h
						1	17300	21200	5	3	1.5
2	27000	31000	5	2.5	1.5

对于不同的频段，将Lng1和Lng2代入下式中，将得到的值取平均，得到该频段下的可利用度。

经过计算，对于id为1的频段，可利用度为0.125，对于id为2的频段，可利用度为0.503。

步骤65、对于各个频段重复步骤62～步骤64，得到对应的可利用度risk(i)；

步骤66、计算待评估网络资料的可利用度，令可利用度为A₅，A₅＝0.39：

步骤7、计算与其它系统的合作度。

步骤71、用户对其它系统进行需求建模，确定其它系统的使用频率和地球站类型。经过建模，得到该系统的频率范围为7250～7375、7925～8025、12270～12750、12290～12730、14000～14480、14020～14460、17770～18120、17770～19320、18490～19449、27570～27920、27570～29120、28290～29120，地球站类型包括TC、TH、TO、TZ和UB；

步骤72、重复执行步骤2计算覆盖区满足度，其中将战略覆盖区替换为其它系统的覆盖区，令覆盖区满足度为B₁。

将该资料的所有grp_id代入srs数据库的grp表，记录每个grp_id对应的beam_name和area_no到待评估资源覆盖区表，当所属beam_name和area_no相同时，仅记录一条。如表13所示，id表示顺序，beam_name和area_no组合用于确定唯一的GIMS覆盖图。

表13待评估资源覆盖区表

id	beam_name	area_no
			1	TB2	1
2	TKA2R	1
			3	TKA2R	2
4	TKA2R	3
			5	TKAR	1
6	TKAR	2
			7	TKAR	3
8	RB1	1
			9	RB11	1
10	RKA2R	1
			11	RKA2R	2
12	RKA2R	3
			13	RKAR	1
14	RKAR	3

确定其它系统覆盖区集合。由用户在世界地图标定目标覆盖区域并赋予该区域一定的覆盖价值，可以标定多个区域，每个区域分别按顺序记录到表14，id表示用户标定的顺序，area存储一系列经纬度值用于确定区域位置，value存储该区域被赋予的价值。

表14战略覆盖区表

计算待评估资料的覆盖区度。对于表8中的每一行数据，计算表13与该区域的重合面积占该区域的比值a_i，之后与覆盖价值相乘，遍历表2得到总的覆盖区度，即

令覆盖区度为B₁。经过计算，得到B₁＝0.32。

步骤73、确定待评估资料的使用频段集合和其它系统的使用频段集合，计算与其它系统的频率满足度，即重复频段/其它系统使用频段，令频率满足度为B₂。经过计算，得到B₂＝0.732；

步骤74、确定待评估资料的地球站类型集合和其它系统的地球站类型集合，计算地球站类型满足度，即重复业务类型/其它系统业务类型，令地球站类型满足度为B₃。经过计算，得到B₃＝0.6；

步骤75、给定频率满足度权值为ω₁＝0.3、覆盖区满足度ω₂＝0.2、地球站类型满足度ω₃＝0.5的权值ω_i，令与其它系统的合作前景度为A₆，

经过计算，得到A₆＝0.584。

步骤8、将待评估指标分级，如图1所示，并给定一级指标的判决矩阵如表15：

表15一级指标的判决矩阵

	A<sub>1</sub>	A<sub>2</sub>	A<sub>3</sub>	A<sub>4</sub>	A<sub>5</sub>	A<sub>6</sub>
							A<sub>1</sub>	1	1	1/2	1/3	2	1/2
A<sub>2</sub>	1	1	1/2	1/3	2	1/2
							A<sub>3</sub>	2	2	1	1	4	1
A<sub>4</sub>	2	3	1	1	6	3/2
							A<sub>5</sub>	1/2	1/2	1/4	1/6	1	1/4
A<sub>6</sub>	2	2	1	2/3	4	1

步骤9、基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重。首先将矩阵每一列的值归一化为ω_ij，

将ω_ij按行求和，例如ω₁＝ω₁₁+ω₁₂，之后将ω_i归一化得到

得到指标的权重向量

如表16所示：

表16归一化后结果

步骤10、计算每个一级指标的模糊满意度。设置5个等级，即A、B、C、D和E，并由专家给出各等级的边界值，即图2中的a₁,b₂,a₂,b₃,a₃,b₄,a₄,b₅。具体数值如下：A₁的边界值为[0.05,0.2,0.36,0.48,0.6,0.72,0.91,1]，A₂的边界值为[1,1.5,2.3,4,6.2,7.9,10,13]，A₃的边界值为[30,90,150,200,270,350,430,600]，A₄的边界值为[1,4,10,15,19,24,30,40]，A₅的边界值为[0,0.1,0.32,0.49,0.58,0.73,0.92,1]，A₆的边界值为[0.09,0.23,0.4,0.57,0.64,0.78,0.91,1]

步骤11、针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵，计算如下：

对于所有一级指标A_p，p＝1,2,3,4,5,6，依次代入公式(1)、公式(2)和公式(3)，得到评价矩阵R＝[r₁,r₂,r₃,r₄,r₅,r₆]。其中，r₁＝[0,0,1,0,0,0]，r₂＝[0,0,1,0,0,0]，r₃＝[0,0,1,0,0,0]，r₄＝[0,0,0,1,0,0]，r₅＝[0,0,0.588,0.412,0]，r₆＝[0,0,0,1,0,0]；

计算得到矩阵B，如表17所示：

表17评价矩阵B

β<sub>1</sub>	0	0	0	0	0	0
							β<sub>2</sub>	0	0	0	0	0	0
β<sub>3</sub>	1	1	1	0	0.588	0
							β<sub>4</sub>	0	0	0	1	0.412	1
β<sub>5</sub>	0	0	0	0	0	0
							β<sub>6</sub>	0	0	0	0	0	0

步骤12、基于一级指标权重

经过计算，矩阵C＝[0,0,0.03,0.546,0,0]。选取矩阵C中最大值作为效能评估值，因此矩阵的最终效能评估值为0.546。

综上所述，本发明详细分析了卫星网络资源在满足实际卫星系统用频需求之外的资源储备价值，有助于挖掘资源的潜在价值，推动空间事业的可持续发展。

Claims (9)

1.一种基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定评估的资料内容：从待评估网络中去掉满足实际需求的转发器组，余下的网络资料为待评估资料；

步骤2、计算待评估资料的覆盖区度：确定待评估资料的波束覆盖区集合以及战略覆盖区集合，并计算待评估资料的覆盖区度A₁；

步骤3、计算频段稀缺性：建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定两者的权重，计算每个频段的稀缺性价值；建立频段覆盖表，记录每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比，遍历频段覆盖表计算得到频段稀缺性A₂；

步骤4、计算待评估资料的频率指配数：将待评估资料的ntc_id带入grp表，查询该ntc_id对应的所有grp_id数量，令该数量为频率指配数A₃；其中ntc_id表示notice的唯一标识符，notice是通知的通用资料表，grp表为波束下转发器组的属性表，grp_id为转发器组的唯一标识符；

步骤5、计算可支持地球站数量：遍历srs数据库中的grp表，通过ntc_id获取所有的grp_id，将grp_id代入相关地球站表e_srvcls数据表，查询对应台站类别stn_cls获取地球站的所有类型，统计类型的数量并记为可支持地球站数量A₄；其中，srs数据库是频轨资源数据库；

步骤6、计算待评估资料的可利用度：建立卫星网络频段表，根据待评估资料评估范围内实际在轨卫星的情况以及实际已占用资源的情况，计算单个频段的可利用度，进而通过计算各个频段的可利用度，最终确定待评估资料的可利用度A₅；

步骤7、计算待评估资料与其它系统的合作度：计算待评估资料与其它系统的频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度，并确定待评估资料与其它系统的合作度A₆；

步骤8、将待评估指标分级，并给定一级指标的判决矩阵；

步骤9、基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

步骤10、计算每个一级指标的模糊满意度；

步骤11、针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R；

步骤12、基于一级指标的权重向量

令矩阵

选取矩阵C中最大值作为效能评估值。

2.根据权利要求1所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤2所述计算待评估资料的覆盖区度，具体如下：

步骤21、确定待评估资料的波束覆盖区集合：将该资料的所有grp_id代入srs数据库的grp表，记录每个grp_id对应的波束名称beam_name和业务区编号area_no到待评估资源覆盖区表，当所属beam_name和area_no相同时，仅记录一条；id₁表示待评估资源覆盖区表中行序号，beam_name和area_no组合用于确定唯一的覆盖图；

步骤22、确定战略覆盖区集合：由用户在世界地图标定战略目标覆盖区域并赋予该区域设定的覆盖价值，标定多个区域，每个区域分别按顺序记录到战略覆盖区表，表中str_id表示用户标定的顺序，area一列存储经纬度值用于确定区域位置，value₁一列存储该区域被赋予的价值；

步骤23、计算待评估资料的覆盖区度：对于战略覆盖区表中的每一行数据，计算待评估资源覆盖区表与该行数据对应区域的重合面积占该区域的比值a_i，之后a_i与该行数据对应区域被赋予的价值相乘，遍历战略覆盖区表得到待评估资料的覆盖区度A₁，即

其中i表示战略覆盖区表的行号。

3.根据权利要求1所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤3所述计算频段稀缺性，具体如下：

步骤31、建立频段稀缺性经验值与投入使用风险表，并确定权重值，权值由专家评分给出，如果未给出权值，则默认为1；表中字段包括序号id₂，频段frequency，稀缺性经验值value₂，投入使用风险risk，权重val_risk；

步骤32、计算每个频段的稀缺性价值：取每个频段的稀缺性经验值、投入使用风险、权重进行如下计算：

稀缺性价值＝(稀缺性经验值*权重+投入使用风险*1)/(权重+1)

步骤33、建立频段覆盖表，记录上一步计算得到的每个频段的稀缺性价值，并计算每个频段的覆盖占比；覆盖占比的计算需要查找待评估资料所有grp_id对应的频段范围，在所有范围中各频段的占用率即为该频段的覆盖占比；

步骤34、遍历频段覆盖表，计算得到频段稀缺性，令频段稀缺性为A₂，计算方法为：

其中，j表示频段覆盖表的行号。

4.根据权利要求1所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤6所述计算待评估资料的可利用度，具体如下：

步骤61、建立卫星网络频段表，按频段划分并记录待评估卫星网络频段情况，并由专家打分得到每个频段的权重，如果未给出权重，则默认为1，之后以频段为单位，计算各频段的使用风险；

步骤62、记录该网络资料评估范围内实际在轨卫星的情况：新建在轨卫星数据库，将satbeam表的Norad字段和UCS表的NORAD Number进行关联，同时分别读取satbeam中对应frequency字段和UCS中frequency字段，当有一方的值与待评估网络资料频段相同时，继续判断轨位是否在评估范围内，评估范围即[待评估网络资料的轨位—aournd_eval，待评估网络资料的轨位+around_eval]；当轨位在评估范围内时，将该轨位记录到实际在轨卫星表，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng1，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng1记为6.1；

步骤63、记录该网络资料评估范围内实已占用资源的情况：

(1)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且已具有N资料的轨位信息；在ITU提供的SNL网址查找N资料，得到一个网络列表，查看每个网络的经度值，记录与待评估卫星网络的最小间隔值到Lng2，当没有查找到满足条件的卫星时，Lng2记为6.1；

(2)在待评估范围内，查找与待评估卫星网络同频且登记主表但未公开N资料的轨位信息；在ITU提供的SNL网址查找C资料，得到一个网络列表，记录卫星名称SATELLE NAME、国家ADM/ORG和经度值LONGITUDE，代入BIU网址，查询是否具有相同的卫星名称和国家，查询到时，判断该条记录对应的Status是否为C，为C时，与Lng2作比较，令Lng2等于较小者；

步骤64、计算单个频段的可利用度risk(Lng1,Lng2)：建立频段风险表，将Lng1和Lng2代入下式中，将得到的值取平均，得到该频段下的可利用度：

其中，y(x)表示可利用度，risk_l表示风险较低的间隔值，risk_m表示风险中等的间隔值，risk_h表示风险较高的间隔值；

步骤65、根据步骤61建立的卫星网络频段表，对于各个频段重复步骤62～步骤64的处理过程，得到第δ个频段对应的可利用度risk_δ；

步骤66、计算待评估网络资料的可利用度，令可利用度为A₅，计算公式如下：

其中，id₃为频段风险表中行序号，w_δ表示第δ个频段的权重。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤7所述计算待评估资料与其它系统的合作度，具体如下：

步骤71、用户对其它系统进行需求建模，确定其它系统的使用频率、覆盖区和地球站类型；

步骤72、重复执行步骤2计算覆盖区满足度，其中将战略覆盖区替换为其它系统的覆盖区，令覆盖区满足度为B₁；

步骤73、确定待评估资料的使用频段集合和其它系统的使用频段集合，计算与其它系统的频率满足度，即重复频段/其它系统使用频段，令频率满足度为B₂；

步骤74、确定待评估资料的地球站类型集合和其它系统的地球站类型集合，计算地球站类型满足度，即重复业务类型/其它系统业务类型，令地球站类型满足度为B₃；

步骤75、给定频率满足度、覆盖区满足度和地球站类型满足度的权值ω₁,ω₂,ω₃，令待评估资料与其它系统的合作度为A₆，

6.根据权利要求5所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤8所述将待评估指标分级，具体如下：

令覆盖区度A₁、频段稀缺性A₂、频率指配数A₃、可支持地球站数量A₄、可利用度A₅、与其它系统的合作度A₆为一级指标，覆盖区满足度为B₁、频率满足度为B₂、地球站类型满足度为B₃为二级指标。

7.根据权利要求6所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤9中基于一级指标的判决矩阵，分别计算权重，得到一级指标的权重向量

具体如下：

首先将一级指标的判决矩阵每一列的值归一化为ω_ij，

将ω_ij按行求和得ω_i，将ω_i归一化得到

得到指标的权重向量

8.根据权利要求7所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤10所述计算每个一级指标的模糊满意度，具体如下：

设置5个等级，即A、B、C、D和E，并由专家给出边界值，边界值按顺序由a₁,b₂,a₂,b₃,a₃,b₄,a₄,b₅表示。

9.根据权利要求8所述的基于战略价值的GSO频轨资源效能评估方法，其特征在于，步骤11所述针对步骤2到步骤7中获取的值分别计算模糊度向量，生成评价矩阵R，具体如下：

对于所有一级指标A_p，p＝1,2,3,4,5,6，依次代入公式(1)、公式(2)和公式(3)，得到一个一行五列的评价矩阵r_p＝[r_pi,i＝1,2,3,4,5]，记评价矩阵为R＝[r_p,p＝1,2,3,4,5,6]；

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