CN113839727B - 一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的空间隔离范围不合理使卫星天线设计难度大的技术问题，包括：根据卫星的第一天线增益与同频的地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平；根据干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次旁瓣抑制能力，重新确定一次干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与干扰保护阈值相同；干扰保护阈值为防止卫星与地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；计算与干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，确定为卫星与地面基站的空间隔离范围。

Description

一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及卫星通信领域，尤其是涉及一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
星地同频共用、星地一体，无需特制的射频、基带模块，用地面基站的用户终端即可与卫星进行宽带通信，这样可充分利用地面通信产业优势，降低卫通用户成本，提升卫通用户规模。
然而，实现星地同频共用，首先要解决星地同频干扰和兼容的问题，在采用空间隔离方式的情况下，确定空间隔离范围是开展后续设计的基础。
目前，空间隔离范围主要是通过采用平面分析法，分析极限情况下的干扰情况来确定的，但满足用平面分析发确定的空间隔离范围对卫星旁瓣抑制能力要求严苛，导致卫星天线设计难度大、成本高。
鉴于此，如何确定合理的空间隔离范围，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明一个或多个实施例提供了一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的空间隔离范围不合理使卫星天线设计难度大的技术问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本发明一个或多个实施例提供了一种确定空间隔离范围方法的技术方案如下：
根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平；其中，所述卫星与所述地面基站使用的频段相同；
根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次所述旁瓣抑制能力，重新确定一次所述干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与所述干扰保护阈值相同；其中，所述干扰水平为所述卫星提供通信服务时的干扰噪声比，所述干扰保护阈值为防止所述卫星与所述地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；
计算与所述干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围；其中，所述设定增益为所述卫星天线的旁瓣增益的最大值。
一种可能的实施方式，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平，包括：
当所述干扰水平为所述卫星的下行通信链路对应的干扰水平时，根据预设仰角确定所述地面基站的可见区域及对应的可见卫星；其中，所述可见卫星为所述地面基站以所述预设仰角观测天空能观测到的卫星；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比；
将所有可见卫星的干扰噪声比的和值，确定为所述卫星与所述地面基站的干扰水平。
一种可能的实施方式，根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比，包括：
根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图，并从所述卫星天线方向图中确定对应可见卫星的主瓣增益；
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益和所述第二天线增益，计算每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的干扰噪声比；
将每个所述可见卫星包含的所有波束的干扰噪声比的和值，确定为对应可见卫星的干扰噪声比。
一种可能的实施方式，根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图之前，还包括：
将所述可见区域内随机分布的所有终端与相距最近的可见卫星绑定；其中，所述可见区域内随机分布的终端总数大于星座中包含卫星的总数与所述卫星波束中波束的总数的乘积；
随机选取与每个所述可见卫星绑定的N个终端；其中，N为所述卫星波束中波束的总数；
将所述N个终端作为对应所述可见卫星的N个波束的指向，根据所述N个波束的指向，确定对应卫星波束中各个波束的扫描角。
一种可能的实施方式，根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益，包括：
将每个所述可见卫星与地面终端的位置矢量与对应可见卫星到地心连线的夹角，确定为对应可见卫星的发射干扰角；其中，所述发射干扰角为所述可见卫星对所述地面基站的干扰角；
从每个所述可见卫星的卫星天线图中，确定与所述发射干扰角对应的卫星天线的旁瓣增益；
若所述旁瓣增益大于所述设定增益，则将所述设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益；
若所述旁瓣增益小于或等于所述设定增益，则将所述旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
一种可能的实施方式，根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比之前，还包括：
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，从所述地面基站的基站天线方向图中，确定所述地面基站接收到的每个所述可见卫星的干扰时对应的第二天线增益。
一种可能的实施方式，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平，包括：
当所述干扰水平为所述卫星的上行通信链路对应的干扰水平时，确定所述卫星的可视区域；其中，所述可视区域为所述卫星能观测到的地球表面的最大区域，所述可视区域内按人口密度布设有大量地面基站；
根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定所述可视区域内每个地面基站对所述卫星的干扰噪声比；
将所述可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比的和值，确定为所述干扰水平。
一种可能的实施方式，根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益之前，还包括：
根据所述卫星与每个地面基站的位置矢量，确定所述可视区域内的每个地面基站对所述卫星产生干扰的接收干扰角；其中，所述接收干扰角为所述位置矢量在所述卫星天线的天线坐标系下的角度，所述卫星天线的天线坐标系为所述卫星天线采用的三维坐标系；
从所述卫星的卫星天线方向图中，确定与所述可视区域内每个所述接收干扰角对应的增益，作为所述卫星接收到所述可视区域内对应的地面终端干扰时对应的第一天线增益。
一种可能的实施方式，根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益之前，还包括：
将所述卫星与所述可视区域内每个地面基站的位置矢量在所述地面基站的天线坐标系下的角度，作为对应地面基站的基站干扰角；其中，所述地面基站的天线坐标系为所述地面基站的基站天线使用的三维坐标系；
从所述可视区域内每个所述地面基站的基站卫星天线方向图中，确定与每个所述地面基站的基站扰角对应的增益，并作为对应地面基站的第二天线增益。
一种可能的实施方式，根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，包括：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则降低所述旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则增大所述旁瓣抑制能力。
一种可能的实施方式，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围之后，还包括：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则减小所述空间隔离范围，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述空间隔离范围减小到设定隔离范围，对应的干扰水平仍大于所述干扰保护阈值，降低所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，直至所述干扰水平达到所述干扰保护阈值或所述旁瓣抑制能力降低到最低旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则判断所述卫星天线的旁瓣抑制能力是否能够提升，若确定所述旁瓣抑制能力能提升，则增大所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述旁瓣抑制能力提升到最大旁瓣抑制能力后，所述干扰水平仍未达到所述干扰保护阈值，则增大所述空间隔离范围，并重新评估所述干扰水平，直至所述干扰水平达到所述空间隔离范围。
第二方面，本发明一个或多个实施例提供了一种确定空间隔离范围的装置，包括：
确定单元，用于根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平；其中，所述卫星与所述地面基站使用的频段相同；
调整单元，用于根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次所述旁瓣抑制能力，重新确定一次所述干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与所述干扰保护阈值相同；其中，所述干扰水平为所述卫星提供通信服务时的干扰噪声比，所述干扰保护阈值为防止所述卫星与所述地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；
计算单元，用于计算与所述干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围；其中，所述设定增益为所述卫星天线的旁瓣增益的最大值。
一种可能的实施方式，所述确定单元用于：
当所述干扰水平为所述卫星的下行通信链路对应的干扰水平时，根据预设仰角确定所述地面基站的可见区域及对应的可见卫星；其中，所述可见卫星为所述地面基站以所述预设仰角观测天空能观测到的卫星；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比；
将所有可见卫星的干扰噪声比的和值，确定为所述卫星与所述地面基站的干扰水平。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图，并从所述卫星天线方向图中确定对应可见卫星的主瓣增益；
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益和所述第二天线增益，计算每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的干扰噪声比；
将每个所述可见卫星包含的所有波束的干扰噪声比的和值，确定为对应可见卫星的干扰噪声比。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
将所述可见区域内随机分布的所有终端与相距最近的可见卫星绑定；其中，所述可见区域内随机分布的终端总数大于星座中包含卫星的总数与所述卫星波束中波束的总数的乘积；
随机选取与每个所述可见卫星绑定的N个终端；其中，N为所述卫星波束中波束的总数；
将所述N个终端作为对应所述可见卫星的N个波束的指向，根据所述N个波束的指向，确定对应卫星波束中各个波束的扫描角。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
将每个所述可见卫星与地面终端的位置矢量与对应可见卫星到地心连线的夹角，确定为对应可见卫星的发射干扰角；其中，所述发射干扰角为所述可见卫星对所述地面基站的干扰角；
从每个所述可见卫星的卫星天线图中，确定与所述发射干扰角对应的卫星天线的旁瓣增益；
若所述旁瓣增益大于所述设定增益，则将所述设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益；
若所述旁瓣增益小于或等于所述设定增益，则将所述旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，从所述地面基站的基站天线方向图中，确定所述地面基站接收到的每个所述可见卫星的干扰时对应的第二天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
当所述干扰水平为所述卫星的上行通信链路对应的干扰水平时，确定所述卫星的可视区域；其中，所述可视区域为所述卫星能观测到的地球表面的最大区域，所述可视区域内按人口密度布设有大量地面基站；
根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定所述可视区域内每个地面基站对所述卫星的干扰噪声比；
将所述可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比的和值，确定为所述干扰水平。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
根据所述卫星与每个地面基站的位置矢量，确定所述可视区域内的每个地面基站对所述卫星产生干扰的接收干扰角；其中，所述接收干扰角为所述位置矢量在所述卫星天线的天线坐标系下的角度，所述卫星天线的天线坐标系为所述卫星天线采用的三维坐标系；
从所述卫星的卫星天线方向图中，确定与所述可视区域内每个所述接收干扰角对应的增益，作为所述卫星接收到所述可视区域内对应的地面终端干扰时对应的第一天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元还用于：
将所述卫星与所述可视区域内每个地面基站的位置矢量在所述地面基站的天线坐标系下的角度，作为对应地面基站的基站干扰角；其中，所述地面基站的天线坐标系为所述地面基站的基站天线使用的三维坐标系；
从所述可视区域内每个所述地面基站的基站卫星天线方向图中，确定与每个所述地面基站的基站扰角对应的增益，并作为对应地面基站的第二天线增益。
一种可能的实施方式，所述调整单元用于：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则降低所述旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则增大所述旁瓣抑制能力。
一种可能的实施方式，所述调整单元还用于：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则减小所述空间隔离范围，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述空间隔离范围减小到设定隔离范围，对应的干扰水平仍大于所述干扰保护阈值，降低所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，直至所述干扰水平达到所述干扰保护阈值或所述旁瓣抑制能力降低到最低旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则判断所述卫星天线的旁瓣抑制能力是否能够提升，若确定所述旁瓣抑制能力能提升，则增大所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述旁瓣抑制能力提升到最大旁瓣抑制能力后，所述干扰水平仍未达到所述干扰保护阈值，则增大所述空间隔离范围，并重新评估所述干扰水平，直至所述干扰水平达到所述空间隔离范围。
第三方面，本发明一个或多个实施例还提供一种确定空间隔离范围的装置，包括：
至少一个处理器，以及
与所述至少一个处理器连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如上述第一方面所述的方法。
第四方面，本发明一个或多个实施例还提供一种可读存储介质，包括：
存储器，
所述存储器用于存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得包括所述可读存储介质的装置完成如上述第一方面所述的方法。
通过本发明实施例的上述一个或多个实施例中的技术方案，本发明实施例至少具有如下技术效果：
在本发明提供的一个或多个实施例中，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平；进而根据干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次旁瓣抑制能力，重新确定一次干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与干扰保护阈值相同，干扰保护阈值为防止卫星与地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；计算与干扰保护阈值相同的干扰水平达对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将覆盖范围作为卫星与地面基站的空间隔离范围；其中，设定增益为卫星天线的旁瓣增益的最大值。能够根据卫星天线实际能达到的旁瓣抑制能力，准确的确定合理的空间隔离范围，从而降低了卫星天线的设计难度。
附图说明
图1为本发明一个或多个实施例提供的确定空间隔离范围的流程图；
图2为本发明一个或多个实施例提供的地面基站的可见区域示意图；
图3为本发明一个或多个实施例提供的卫星天线方向图；
图4为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星与对应终端的指向示意图；
图5为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星的扫描角的示意图；
图6为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星的发射干扰角的示意图；
图7为本发明一个或多个实施例提供的卫星的可视区域的示意图；
图8为本发明一个或多个实施例提供的上行通信链路对应的接收干扰角的示意图；
图9为本发明一个或多个实施例提供的上行通信链路对应的基站干扰角的示意图；
图10为本发明一个或多个实施例提供的星座示意图；
图11为本发明一个或多个实施例提供的星座中可见卫星的二维分布图；
图12为本发明一个或多个实施例提供的可见区域对应的终端及可见卫星的分布图；
图13为本发明一个或多个实施例提供的地面基站与对应可见卫星的位置矢量示意图；
图14为本发明一个或多个实施例提供的每颗可见卫星所有波束对地面基站的干扰集总示意图；
图15为本发明一个或多个实施例提供的随纬度变化的干扰水平分布概率图；
图16为本发明一个或多个实施例提供的确定空间隔离范围的结构示意图。
具体实施方式
本发明一个或多个实施列提供了一种确定空间隔离范围的方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的空间隔离范围不合理使卫星天线设计难度大的技术问题。
星地同频共用，指卫星和地面基站使用相同的频段向终端提供通信服务；
星地一体，指卫星通信系统和地面基站通信系统可以互相通信，形成一个卫星与地面基站共同为终端提供服务的通信系统。
空间隔离，指卫星和地面基站分别覆盖不同的区域，形成覆盖区域的互补。
空间隔离范围是指卫星系统的服务区域地面基站系统的服务区在空间隔离上的范围。
星下点是地球中心与卫星的连线在地球表面上的交点，用地理经、纬度表示。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图1，本发明一个或多个实施例提供一种确定空间隔离范围的方法，该方法的处理过程如下。
步骤101：根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平；其中，卫星与地面基站使用的频段相同。
在卫星通信领域中，将多个卫星组成一个卫星系统，可以实现卫星信号全球覆盖，卫星系统中卫星的分布称之为星座。
星座是根据设定的种子卫星参数及星座参数建立的，星座建立好后，可以实时计算出星座中每个卫星的星下点，及其经纬度。
卫星向终端提供卫星通信通常包括上行通信和下行通信，上行通信采用的是上行通信链路，下行通信采用的是下行通信链路。
在下行通信链路时，需要确定星座中的所有卫星对每个地面基站的干扰水平，为了便于说明，在针对下行通信链路时是以一个地面基站为例进行说明，该地面基站可以是设置在任一位置的地面基站，因此，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平，可以通过下列方式实现：
当上述卫星与地面基站的干扰水平为卫星的下行通信链路对应的干扰水平时，根据预设仰角确定地面基站的可见区域及对应的可见卫星；其中，可见卫星为地面基站以预设仰角观测天空能观测到的卫星；根据每个可见卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定每个可见卫星的干扰噪声比；将所有可见卫星的干扰噪声比的和值，确定为卫星与地面基站的干扰水平。
假设地面基站的预设仰角为0°，相应的地面基站的可见区域如图2所示，图2为本发明一个或多个实施例提供的地面基站的可见区域示意图。在该可间区域范围内的卫星即为地面基站的可见卫星，可见区域外的卫星对于此地面基站而言是不可见的。若星座中的卫星为异步卫星，则随着时间的推移，地面基站的可见卫星会发生变化，因此，本发明一个或多个实施例中，是以某一时刻地面基站的可见卫星为例，其它时刻地面基站的可见卫星采用相同的方式确定。
在确定地面基站的可见卫星之后，便可根据可见卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定每个可见卫星的干扰噪声比，然后根据可见卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定每个可见卫星的干扰噪声比。
在一个或多个实施例中，根据每个可见卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定每个可见卫星的干扰噪声比，可以通过下列方式实现：
根据每个可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个可见卫星的卫星天线方向图，并从卫星天线方向图中确定对应可见卫星的主瓣增益；根据每个可见卫星与地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个可见卫星的第一天线增益；根据每个可见卫星的第一天线增益和第二天线增益，计算每个可见卫星的卫星波束中各个波束的干扰噪声比；将每个可见卫星包含的所有波束的干扰噪声比的和值，确定为对应可见卫星的干扰噪声比。
例如，在设计初期，可见卫星的天线方向图尚未确定，可以根据每个可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个可见卫星的卫星天线方向图；若可见卫星已有对应的卫星天线方向图，则可以直接使用已有的卫星天线方向图。请参见图3为本发明一个或多个实施例提供的卫星天线方向图，在卫星天线方向图中通常包括两个或多个瓣，其中辐射强度（或增益）最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣，本发明中的旁瓣指的是卫星天线图中的第一旁瓣（即离主瓣最近的瓣）。
卫星天线方向图可以通过下列方式绘制：
将地面基站可见区域内随机分布的所有终端与相距最近的可见卫星绑定；其中，可见区域内随机分布的终端总数大于星座中包含卫星的总数与卫星波束中波束的总数的乘积；随机选取与每个可见卫星绑定的N个终端；其中，N为卫星波束中波束的总数；将N个终端作为对应可见卫星的N个波束的指向，根据N个波束的指向，确定对应卫星波束中各个波束的扫描角。
例如，用图2的方式确定地面基站的可见区域后，可以在此可见区域内随机布设大量终端，若星座中包含卫星的总数（假设为M）与卫星波束中波束的总数（假设为N），则可见区域内随机布设的终端总数大于M×N。然后将每个终端与相距最近的可见卫星绑定，当所有终端完成绑定后，随机选取与可见卫星绑定的N个终端，将N个终端作为对应可见卫星的N个波束的指向（如图4 所示，图4为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星与对应终端的指向示意图，N个波束即为从图4中所示的多个指向对应的多条直线中挑选的N条直线），进而确定N个波束的指向角，并将这些指向角作为对应波束的扫描角。请参见图5为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星的扫描角的示意图。利用得到的扫描角可以绘制出可见卫星的卫星天线方向图，并从卫星天线方向图中获取可见卫星的主瓣增益。
在一个或多个实施例中，根据每个可见卫星与地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个可见卫星的第一天线增益，可以通过下列方式实现：
将每个可见卫星与地面终端的位置矢量与对应可见卫星到地心连线的夹角，确定为对应可见卫星的发射干扰角；其中，发射干扰角为可见卫星对地面基站的干扰角；从每个可见卫星的卫星天线图中，确定与发射干扰角对应的卫星天线的旁瓣增益；若旁瓣增益大于设定增益，则将设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益；若旁瓣增益小于或等于设定增益，则将旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
请参见图6为本发明一个或多个实施例提供的可见卫星的发射干扰角的示意图。图6中的点划线为可见卫星的法线（即可见卫星与地心的连线），可见卫星的法线与可见卫星与终端的连线的夹角为可见卫星的发射干扰角，从对应可见卫星的卫星天线方向图中，可以确定发射干扰角对应的可见卫星的旁瓣增益。
该旁瓣增益是否可以作为可见卫星的第一天线增益，还需要与卫星天线能达到的最大旁瓣增益（即设定增益）进行比较，若上述计算出的旁瓣增益大于设定增益（说明计算出的旁瓣增益过大），则将设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益，若上述计算出的旁瓣增益小于或等于设定增益，则将计算出的旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
在一个或多个实施例中，确定地面基站的第二天线增益可以通过下列方式实现：
根据每个可见卫星与地面基站的位置矢量，从地面基站的基站天线方向图中，确定地面基站接收到的每个可见卫星的干扰时对应的第二天线增益。
地面基站的基站天线方向图是预先设定好的（即为已知的），根据可见卫星与地面基站的位置矢量，可以确定地面基站的接收角度，从而根据该接收角度从基站天线方向图（与卫星天线方向图的构成相似，故不赘述）中，确定地面基站的第二天线增益。
在上行通信链路时，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平，可以通过下列方式实现：
当干扰水平为卫星的上行通信链路对应的干扰水平时，确定卫星的可视区域；其中，可视区域为卫星与能观测到的地球表面的最大区域，可视区域内按人口密度布设有大量地面基站；根据卫星的第一天线增益与可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定可视区域内每个地面基站对卫星的干扰噪声比；将可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比的和值，确定为干扰水平。
以卫星所在位置为起点，向地球表面作多条切线，所有切线形成一个锥形切面，锥形切面与地球表面的切点形成一个圆，该圆形内的区域即为卫星的可视区域，请参见图7为本发明一个或多个实施例提供的卫星的可视区域的示意图。在可视区域内根据人口密度布设大量地面基站，然后根据卫星的第一天线增益与可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定可视区域内每个地面基站对卫星的干扰噪声比，对可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比进行和运算，将得到的和值确定为卫星的上行通信链路对应的干扰水平。
在一个或多个实施例中，第一天线增益可以通过下列方式确定：
根据卫星与每个地面基站的位置矢量，确定可视区域内的每个地面基站对卫星产生干扰的接收干扰角；其中，接收干扰角为位置矢量在卫星天线的天线坐标系下的角度，卫星天线的天线坐标系为卫星天线采用的三维坐标系；从卫星的卫星天线方向图中，确定与可视区域内每个接收干扰角对应的增益，作为卫星接收到可视区域内对应的地面终端干扰时对应的第一天线增益。
请参见图8为本发明一个或多个实施例提供的上行通信链路对应的接收干扰角的示意图。卫星天线的天线坐标系为以卫星的卫星天线所在平面为XY面，以垂直于XY面中心的直线（即卫星的法线）作Z轴的三维坐标系。将卫星（即卫星天线的中心，由于卫星与地面的距离很远，因此将卫星视为一个点）与可视区域内地面基站（视为一个点）的连线与卫星的法线的夹角，确定为此地面基站对卫星产生干扰时卫星的接收干扰角，从卫星的卫星天线方向图中，确定与此接收干扰角对应的增益，作为上行通信链路对应的第一天线增益。
通常卫星的上行通信链路和下行通信链路使用的天线相同，因此对应的卫星天线方向图也相同，故在上行通信链路中使用的卫星天线方向图可以为下行通信链路中确定出的卫星天线方向图；若卫星的上行通信链路和下行通信链路使用的天线不同，可以采用与下行通信链路中绘制卫星天线方向图相似的方式，绘制上行通信链路对应的卫星天线方向图，在此不再赘述。
在一个或多个实施例中，第二天线增益采用下列方式实现：
将卫星与可视区域内每个地面基站的位置矢量在地面基站的天线坐标系下的角度，作为对应地面基站的基站干扰角；其中，地面基站的天线坐标系为地面基站的基站天线使用的三维坐标系；从可视区域内每个地面基站的基站卫星天线方向图中，确定与每个地面基站的基站扰角对应的增益，并作为对应地面基站的第二天线增益。
请参见图9为本发明一个或多个实施例提供的上行通信链路对应的基站干扰角的示意图。如图9所示，基站天线使用的三维坐标系是以基站天线所在平面为XY平面，垂直于基站天线所在平面中心的直线为Z轴，将地面基站到卫星的方向形成的矢量，作为地面基站与卫星的位置矢量，在对应地面基站的基站天线坐标系下，确定此位置矢量与Z轴的夹角为对应地面基站的基站干扰角。从可视区域内每个地面基站的基站天线方向图中，确定与对应地面基站的基站干扰角对应的增益为第二天线增益，进而根据图8中确定的第一天线增益和图9确定的第二天线增益。之后，根据可视区域内各地面基站的发射功率级对应的第二天线增益，确定在卫星的上行通信链路中，可视区域内各地面基站对应的干扰噪声比。
对卫星的可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比进行和运算，得到的和值作为卫星上行通信链路对应的干扰水平。
在获得卫星上行通信链路或下行通信链路对应的干扰水平后，便可执行步骤102和步骤103。
步骤102：根据干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次旁瓣抑制能力，重新确定一次干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与干扰保护阈值相同；其中，干扰水平为卫星提供通信服务时的干扰噪声比，干扰保护阈值为防止卫星与地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比。
步骤103：计算与干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将覆盖范围作为卫星与地面基站的空间隔离范围；其中，设定增益为卫星天线的旁瓣增益的最大值。
根据干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，包括：
若干扰水平大于干扰保护阈值，则降低旁瓣抑制能力；
若干扰水平小于干扰保护阈值，则增大旁瓣抑制能力。
例如，在第一次采用步骤101中的方案得到上行通信链路对应的第一个干扰水平后，比较第一个干扰水平是否大于干扰保护阈值，若为是，则降低卫星天线的旁瓣抑制能力（相当于对第一次确定出的卫星天线方向图进行了调整），之后，再使用步骤101中的方案（不必重新绘制卫星天线方向图，用降低了旁瓣抑制能力对应的卫星天线方向图）重新计算上行通信链路对应的干扰水平，得到第二个干扰水平，然后判断第二个干扰水平是否大于干扰保护阈值，若第二次确定出的干扰水平小于干扰保护阈值，则增大卫星天线的旁瓣抑制能力，再用步骤101的方案重新确定对应的干扰水平，如此反复迭代，直至确定出的干扰水平与干扰保护阈值相同，将此时的干扰水平对应的卫星天线方向图中主瓣增益到设定增益的覆盖地面的覆盖范围，确定为卫星与地面基站的空间隔离范围，同时输出对应的卫星天线方向图。
同理，也可以计算出下行通信链路对应的空间隔离范围，可以将下行通信链路、上行通信链路对应的空间隔离范围的交集确定为最终的空间隔离范围。
由于卫星通信系统与地面基站通信系统实现空间隔离，并非紧靠单个卫星与单个地面基站实现的，而是多个卫星与多个地面基站共同实现的，因此，在初次确定出空间隔离范围后，还需进一步的评估确定出的空间隔离范围是否适合整个卫星通信系统与地面基站通信系统，具体可以采用下列方式实现：
若干扰水平大于干扰保护阈值，则减小空间隔离范围，并重新评估卫星与地面基站的干扰水平，当空间隔离范围减小到设定隔离范围，对应的干扰水平仍大于干扰保护阈值，降低旁瓣抑制能力，并重新评估卫星与地面基站的干扰水平，直至干扰水平达到干扰保护阈值或旁瓣抑制能力降低到最低旁瓣抑制能力；
若干扰水平小于干扰保护阈值，则判断卫星天线的旁瓣抑制能力是否能够提升，若确定旁瓣抑制能力能提升，则增大旁瓣抑制能力，并重新评估卫星与地面基站的干扰水平，当旁瓣抑制能力提升到最大旁瓣抑制能力后，干扰水平仍未达到干扰保护阈值，则增大空间隔离范围，并重新评估干扰水平，直至干扰水平达到空间隔离范围。
例如，在完成第一次卫星天线设计后，提供了对应的卫星天线方向图，并设定初始确定的旁瓣抑制水平为-25dB，初始确定的空间隔离范围为50km，干扰保护阈值为I/N≤-10dB。
请参见表1，为一个星座的卫星参数取值表。
表1
Figure 564678DEST_PATH_IMAGE001
根据表1可以生成对应的星座（如图10 所示，图10为本发明一个或多个实施例提供的星座示意图），假设一地面基站的经纬度为[0,0]，根据地面基站及预设俯仰角（假设为0°），确定地面基站的可见区域及对应的可见卫星，可见卫星的数量为50，如图11所示，图11为本发明一个或多个实施例提供的星座中可见卫星的二维分布图。在图11中一个点代表一个卫星，圆圈中的点为可见卫星。将可见卫星分别与地球球心和地面基站的连线形成的夹角，确定为可见卫星的指向角，在卫星的下行通信链路中该指向角为干扰角。
之后在可见区域内随机布设大量的终端，例如：设置的数量为10000，如图12所示，图12为本发明一个或多个实施例提供的可见区域对应的终端及可见卫星的分布图。并将终端与相距最近的可见卫星绑定。从与每颗可见卫星绑定的多个终端中随机挑选10个终端，并设定每颗可见卫星的10个波束指向这10个终端，生成对应的卫星天线方向图，获取主瓣增益。
根据每颗可见卫星与地面基站的位置矢量，确定每个波束的旁瓣增益（以确定第一天线增益）和地面基站的第二天线增益，图13所示，为本发明一个或多个实施例提供的地面基站与对应可见卫星的位置矢量示意图，图13中垂直于地面基站所在平面的坐标轴为在位置矢量的方向上对应的距离，即地面基站与可见卫星的距离）。
之后根据第一天线增益和第二天线增益，确定可见卫星的下行通信链路，并得到每颗可见卫星的每个波束对地面基站的干扰噪声比（I/N），将每颗可见卫星的所有波束对应的干扰噪声比的和值作为对应卫星的干扰噪声比，可以将所有可见卫星在不同时刻的干扰噪声比绘制成一个图形（如图14 所示，为本发明一个或多个实施例提供的每颗可见卫星所有波束对地面基站的干扰集总示意图）。
将图14中同一时刻所有可见卫星的干扰噪声比的和值作为对应时刻的干扰水平，并绘制成随纬度变化的概率分布图，如图15所示，为本发明一个或多个实施例提供的随纬度变化的干扰水平分布概率图。用户通过该图可以直观的确定星座中的各个卫星的干扰水平是否与干扰保护阈值相同。
将每个卫星的干扰水平都收敛到干扰保护阈值，即为比较干扰水平与干扰保护阈值，若干扰水平优于（大于）干扰保护阈值，则先减小空间隔离范围，每减小一次空间隔离范围，重新评估一次对应的干扰水平，直至干扰水平与干扰保护阈值相同；若调整后的空间隔离范围小于设定隔离范围（10km）时，干扰水平仍大于干扰保护阈值，则降低卫星天线的旁瓣抑制水平（即调低旁瓣增益），每调整一次旁瓣抑制水平，重新评估一次干扰水平，直至在10km的设定隔离范围下，干扰水平与干扰保护阈值相同。
若干扰水平小于干扰保护阈值，则先增强卫星天线的旁瓣抑制水平（即调高旁瓣增益），每调整一次旁瓣抑制水平，重新评估一次干扰水平，直至干扰水平与干扰保护阈值相同；若旁瓣增益调高到-30dB，干扰水平仍小于干扰保护阈值，则增大空间隔离范围，每增大一次空间隔离范围，重新评估一次对应的干扰水平，直至干扰水平与干扰保护阈值相同，得到最终的空间隔离范围和卫星天线需要达到的旁瓣增益。
在本发明一个或多个实施例中，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定卫星与地面基站的干扰水平；进而根据干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次旁瓣抑制能力，重新确定一次干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与干扰保护阈值相同，干扰保护阈值为防止卫星与地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；计算与干扰保护阈值相同的干扰水平达对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将覆盖范围作为卫星与地面基站的空间隔离范围；其中，设定增益为卫星天线的旁瓣增益的最大值。能够根据卫星天线实际能达到的旁瓣抑制能力，准确的确定合理的空间隔离范围，从而降低了卫星天线的设计难度。
基于同一发明构思，本发明一个或多个实施例提供一种确定空间隔离范围的装置，该装置的确定空间隔离范围的方法的具体实施方式可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，请参见图16，该装置包括：
确定单元1601，用于根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平；其中，所述卫星与所述地面基站使用的频段相同；
调整单元1602，用于根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次所述旁瓣抑制能力，重新确定一次所述干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与所述干扰保护阈值相同；其中，所述干扰水平为所述卫星提供通信服务时的干扰噪声比，所述干扰保护阈值为防止所述卫星与所述地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；
计算单元1603，用于计算与所述干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围；其中，所述设定增益为所述卫星天线的旁瓣增益的最大值。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601用于：
当所述干扰水平为所述卫星的下行通信链路对应的干扰水平时，根据预设仰角确定所述地面基站的可见区域及对应的可见卫星；其中，所述可见卫星为所述地面基站以所述预设仰角观测天空能观测到的卫星；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比；
将所有可见卫星的干扰噪声比的和值，确定为所述卫星与所述地面基站的干扰水平。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图，并从所述卫星天线方向图中确定对应可见卫星的主瓣增益；
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益和所述第二天线增益，计算每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的干扰噪声比；
将每个所述可见卫星包含的所有波束的干扰噪声比的和值，确定为对应可见卫星的干扰噪声比。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
将所述可见区域内随机分布的所有终端与相距最近的可见卫星绑定；其中，所述可见区域内随机分布的终端总数大于星座中包含卫星的总数与所述卫星波束中波束的总数的乘积；
随机选取与每个所述可见卫星绑定的N个终端；其中，N为所述卫星波束中波束的总数；
将所述N个终端作为对应所述可见卫星的N个波束的指向，根据所述N个波束的指向，确定对应卫星波束中各个波束的扫描角。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
将每个所述可见卫星与地面终端的位置矢量与对应可见卫星到地心连线的夹角，确定为对应可见卫星的发射干扰角；其中，所述发射干扰角为所述可见卫星对所述地面基站的干扰角；
从每个所述可见卫星的卫星天线图中，确定与所述发射干扰角对应的卫星天线的旁瓣增益；
若所述旁瓣增益大于所述设定增益，则将所述设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益；
若所述旁瓣增益小于或等于所述设定增益，则将所述旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，从所述地面基站的基站天线方向图中，确定所述地面基站接收到的每个所述可见卫星的干扰时对应的第二天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
当所述干扰水平为所述卫星的上行通信链路对应的干扰水平时，确定所述卫星的可视区域；其中，所述可视区域为所述卫星能观测到的地球表面的最大区域，所述可视区域内按人口密度布设有大量地面基站；
根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定所述可视区域内每个地面基站对所述卫星的干扰噪声比；
将所述可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比的和值，确定为所述干扰水平。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
根据所述卫星与每个地面基站的位置矢量，确定所述可视区域内的每个地面基站对所述卫星产生干扰的接收干扰角；其中，所述接收干扰角为所述位置矢量在所述卫星天线的天线坐标系下的角度，所述卫星天线的天线坐标系为所述卫星天线采用的三维坐标系；
从所述卫星的卫星天线方向图中，确定与所述可视区域内每个所述接收干扰角对应的增益，作为所述卫星接收到所述可视区域内对应的地面终端干扰时对应的第一天线增益。
一种可能的实施方式，所述确定单元1601还用于：
将所述卫星与所述可视区域内每个地面基站的位置矢量在所述地面基站的天线坐标系下的角度，作为对应地面基站的基站干扰角；其中，所述地面基站的天线坐标系为所述地面基站的基站天线使用的三维坐标系；
从所述可视区域内每个所述地面基站的基站卫星天线方向图中，确定与每个所述地面基站的基站扰角对应的增益，并作为对应地面基站的第二天线增益。
一种可能的实施方式，所述调整单元1602用于：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则降低所述旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则增大所述旁瓣抑制能力。
一种可能的实施方式，所述调整单元1602还用于：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则减小所述空间隔离范围，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述空间隔离范围减小到设定隔离范围，对应的干扰水平仍大于所述干扰保护阈值，降低所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，直至所述干扰水平达到所述干扰保护阈值或所述旁瓣抑制能力降低到最低旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则判断所述卫星天线的旁瓣抑制能力是否能够提升，若确定所述旁瓣抑制能力能提升，则增大所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述旁瓣抑制能力提升到最大旁瓣抑制能力后，所述干扰水平仍未达到所述干扰保护阈值，则增大所述空间隔离范围，并重新评估所述干扰水平，直至所述干扰水平达到所述空间隔离范围。
需要说明的是，本申请一个或多个实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory ，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此需要说明的是，本发明一个或多个实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
基于同一发明构思，本发明一个或多个实施例中提供了一种空间隔离范围的设备，包括：至少一个处理器，以及
与所述至少一个处理器连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如上所述的确定空间隔离范围方法。
基于同一发明构思，本发明一个或多个实施例还提一种可读存储介质，包括：
存储器，
所述存储器用于存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得包括所述可读存储介质的装置完成如上所述的确定空间隔离范围方法。
所述可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、可编程ROM（Programmable read-only memory，PROM）、电可编程ROM（Erasable ProgrammableRead-Only Memory，EPROM）、电可擦写可编程ROM（Electrically Erasable Programmableread only memory，EEPROM）或快闪存储器、固态硬盘（Solid State Disk或Solid StateDrive ，SSD）、磁性存储器（例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘（Magneto-Optical disc，MO）等）、光学存储器（例如CD、DVD、BD、HVD等）。易失性存储器可以包括随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM），该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如动态RAM（Dynamic Random Access Memory，DRAM）、同步DRAM（Synchronous Dynamic Random-Access Memory，SDRAM）、双数据速率SDRAM（Double DataRate SDRAM，DDR SDRAM）、增强SDRAM（Enhanced Synchronous DRAM， ESDRAM）、同步链路DRAM（Sync Link DRAM， SLDRAM）。所公开的各方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域内的技术人员应明白，本发明一个或多个实施例可提供为方法、系统、或程序产品。因此，本发明一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机/处理器可用程序代码的可读存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的机程序产品的形式。
本发明一个或多个实施例是参照根据本发明一个或多个实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的可读存储器中，使得存储在该可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机/处理器实现的处理，从而在计算机/处理器或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种确定空间隔离范围的方法，其特征在于，包括：
根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平；其中，所述卫星与所述地面基站使用的频段相同；
根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，每调整一次所述旁瓣抑制能力，重新确定一次所述干扰水平，直至最终确定出的干扰水平与所述干扰保护阈值相同；其中，所述干扰水平为所述卫星提供通信服务时的干扰噪声比，所述干扰保护阈值为防止所述卫星与所述地面基站产生同频干扰的最大干扰噪声比；
计算与所述干扰保护阈值相同的干扰水平对应的主瓣增益到设定增益覆盖地面的覆盖范围，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围；其中，所述设定增益为所述卫星天线的旁瓣增益的最大值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平，包括：
当所述干扰水平为所述卫星的下行通信链路对应的干扰水平时，根据预设仰角确定所述地面基站的可见区域及对应的可见卫星；其中，所述可见卫星为所述地面基站以所述预设仰角观测天空能观测到的卫星；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比；
将所有可见卫星的干扰噪声比的和值，确定为所述卫星与所述地面基站的干扰水平。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比，包括：
根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图，并从所述卫星天线方向图中确定对应可见卫星的主瓣增益；
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益；
根据每个所述可见卫星的第一天线增益和所述第二天线增益，计算每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的干扰噪声比；
将每个所述可见卫星包含的所有波束的干扰噪声比的和值，确定为对应可见卫星的干扰噪声比。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个所述可见卫星的卫星波束中各个波束的扫描角，绘制每个所述可见卫星的卫星天线方向图之前，还包括：
将所述可见区域内随机分布的所有终端与相距最近的可见卫星绑定；其中，所述可见区域内随机分布的终端总数大于星座中包含卫星的总数与所述卫星波束中波束的总数的乘积；
随机选取与每个所述可见卫星绑定的N个终端；其中，N为所述卫星波束中波束的总数；
将所述N个终端作为对应所述可见卫星的N个波束的指向，根据所述N个波束的指向，确定对应卫星波束中各个波束的扫描角。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，以及对应卫星天线方向图，确定每个所述可见卫星的第一天线增益，包括：
将每个所述可见卫星与地面终端的位置矢量与对应可见卫星到地心连线的夹角，确定为对应可见卫星的发射干扰角；其中，所述发射干扰角为所述可见卫星对所述地面基站的干扰角；
从每个所述可见卫星的卫星天线图中，确定与所述发射干扰角对应的卫星天线的旁瓣增益；
若所述旁瓣增益大于所述设定增益，则将所述设定增益确定为对应可见卫星的第一天线增益；
若所述旁瓣增益小于或等于所述设定增益，则将所述旁瓣增益确定为对应可见卫星的第一天线增益。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个所述可见卫星的第一天线增益与所述地面基站的第二天线增益，确定每个所述可见卫星的干扰噪声比之前，还包括：
根据每个所述可见卫星与所述地面基站的位置矢量，从所述地面基站的基站天线方向图中，确定所述地面基站接收到的每个所述可见卫星的干扰时对应的第二天线增益。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据卫星的第一天线增益与地面基站的第二天线增益，确定所述卫星与所述地面基站的干扰水平，包括：
当所述干扰水平为所述卫星的上行通信链路对应的干扰水平时，确定所述卫星的可视区域；其中，所述可视区域为所述卫星能观测到的地球表面的最大区域，所述可视区域内按人口密度布设有大量地面基站；
根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益，确定所述可视区域内每个地面基站对所述卫星的干扰噪声比；
将所述可视区域内所有地面基站对应的干扰噪声比的和值，确定为所述干扰水平。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益之前，还包括：
根据所述卫星与每个地面基站的位置矢量，确定所述可视区域内的每个地面基站对所述卫星产生干扰的接收干扰角；其中，所述接收干扰角为所述位置矢量在所述卫星天线的天线坐标系下的角度，所述卫星天线的天线坐标系为所述卫星天线采用的三维坐标系；
从所述卫星的卫星天线方向图中，确定与所述可视区域内每个所述接收干扰角对应的增益，作为所述卫星接收到所述可视区域内对应的地面终端干扰时对应的第一天线增益。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述卫星的第一天线增益与所述可视区域内每个地面基站的第二天线增益之前，还包括：
将所述卫星与所述可视区域内每个地面基站的位置矢量在所述地面基站的天线坐标系下的角度，作为对应地面基站的基站干扰角；其中，所述地面基站的天线坐标系为所述地面基站的基站天线使用的三维坐标系；
从所述可视区域内每个所述地面基站的基站卫星天线方向图中，确定与每个所述地面基站的基站扰角对应的增益，并作为对应地面基站的第二天线增益。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，根据所述干扰水平与干扰保护阈值的大小关系，对所述卫星的卫星天线的旁瓣抑制能力进行迭代调整，包括：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则降低所述旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则增大所述旁瓣抑制能力。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述覆盖范围作为所述卫星与所述地面基站的空间隔离范围之后，还包括：
若所述干扰水平大于所述干扰保护阈值，则减小所述空间隔离范围，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述空间隔离范围减小到设定隔离范围，对应的干扰水平仍大于所述干扰保护阈值，降低所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，直至所述干扰水平达到所述干扰保护阈值或所述旁瓣抑制能力降低到最低旁瓣抑制能力；
若所述干扰水平小于所述干扰保护阈值，则判断所述卫星天线的旁瓣抑制能力是否能够提升，若确定所述旁瓣抑制能力能提升，则增大所述旁瓣抑制能力，并重新评估所述卫星与所述地面基站的干扰水平，当所述旁瓣抑制能力提升到最大旁瓣抑制能力后，所述干扰水平仍未达到所述干扰保护阈值，则增大所述空间隔离范围，并重新评估所述干扰水平，直至所述干扰水平达到所述空间隔离范围。
12.一种确定空间隔离范围的装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及
与所述至少一个处理器连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，执行如权利要求1-11任一项所述的方法。
13.一种可读存储介质，其特征在于，包括存储器，
所述存储器用于存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得包括所述可读存储介质的装置完成如权利要求1~11中任一项所述的方法。
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