CN114157335B - Gso保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Gso保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种GSO保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质，其中，GSO保护区域确定方法包括：根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率；基于所述累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到所述候选干扰链路的目标干扰功率；基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据所述目标位置信息与所述GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。本方法能够提高GSO保护区域确定的速度。

Description

GSO保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种GSO保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着航空航天技术的发展，大型互联网星座系统建设正如火如荼，虽然无线电频谱是一种取之不尽、用之不竭的自然资源，但是商业通信卫星系统工作频段主要集中在某一个频段或者某多个频段，与同样使用该频段的GSO(对地球静止地球轨道卫星)会产生不可避免地用频冲突，又因大规模互联网星座系统卫星数量巨大，可无缝覆盖GSO系统的通信服务区域，对GSO系统产生严重的同频干扰。在相关规定中，GSO卫星固定业务处于优先地位，NGSO(非静止轨道卫星)通信系统不得对GSO系统造成不可接受的干扰，亦不得寻求GSO系统的保护。如何确定GSO保护区域变得越来越重要。
然而，现有技术中GSO保护区域确定方法，存在计算量大且复杂等的问题。
发明内容
本发明提供一种GSO保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中GSO保护区域确定计算量大且复杂的缺陷，实现提高GSO保护区域确定速度的目的。
本发明提供一种GSO保护区域确定方法，包括：根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，所述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，所述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于所述累积干扰功率，对所述干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到所述候选干扰链路的目标干扰功率；基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据所述目标位置信息与所述GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
根据本发明提供的一种GSO保护区域确定方法，所述基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗包括：获取所述候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，所述第一增益为NGSO卫星天线的发射增益，所述第二增益为所述GSO地球站天线的接收增益；基于所述第一增益、第二增益和所述目标干扰功率，得到所述自由空间路径损耗。
根据本发明提供的一种GSO保护区域确定方法，所述第一增益的得到过程包括：获取NGSO链路与所述候选干扰链路之间的第一夹角；所述NGSO链路为所述NGSO卫星与对应的所述NGSO地球站之间组成的通信链路；根据所述第一夹角与所述第一增益的对应关系，得到所述第一增益。
根据本发明提供的一种GSO保护区域确定方法，所述第二增益的得到过程包括：获取所述候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，所述GSO链路为所述GSO卫星与对应的GSO地球站之间组成的通信链路；根据所述第二夹角与所述第二增益的对应关系，得到所述第二增益。
根据本发明提供的一种GSO保护区域确定方法，所述获取GSO的累积干扰功率包括：根据预设标准，确定所述干扰限值指标；根据所述干扰限值指标和服务器接收噪声，获取所述GSO的累积干扰功率。
根据本发明提供的一种GSO保护区域确定方法，所述方法还包括：获取GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰矢量，所述GSO链路矢量为所述GSO卫星到所述GSO地球站的链路矢量，所述NGSO链路矢量为所述NGSO卫星到所述NGSO地球站的链路矢量，所述干扰链路矢量为所述NGSO卫星到所述GSO地球站的链路矢量；根据所述GSO地球站能见仰角限制条件，对所述GSO链路矢量、所述NGSO链路矢量和所述干扰链路矢量进行处理，得到所述GSO地球站的目标能见干扰链路数量；其中，所述目标干扰链路数量为所述干扰链路集合中所述能见干扰链路的数量。
本发明还提供一种GSO保护区域确定装置，包括：累积干扰功率获取模块，用于根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，所述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；目标干扰功率得到模块，用于基于所述累积干扰功率，对所述干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到所述候选干扰链路的目标干扰功率；自由空间路径损耗得到模块，用于基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗；位置信息得到模块，用于利用所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；保护区域确定模块，用于根据所述目标位置信息与所述GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述GSO保护区域确定方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述GSO保护区域确定方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述GSO保护区域确定方法的步骤。
本发明提供的GSO保护区域确定方法、装置、电子设备及存储介质，通过根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，该干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于上述累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。通过累积干扰功率得到候选干扰链路的目标干扰功率，进而得到自由空间路径损耗，通过自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息的相关关系，确定目标GSO保护区域，从而能够达到快速确定目标GSO保护区域的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的GSO保护区域确定方法的场景应用图之一；
图2是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之一；
图3是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之二；
图4是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之三；
图5是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之四；
图6是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之五；
图7是本发明提供的GSO保护区域确定方法的流程示意图之六；
图8是本发明提供的GSO保护区域确定方法的场景示意图之一；
图9是本发明提供的GSO保护区域确定方法的效果示意图之一；
图10是本发明提供的GSO保护区域确定装置的结构示意图；
图11是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供的GSO保护区域确定方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，具体应用到一种GSO保护区域确定方法系统中。该GSO保护区域确定方法系统包括终端102和服务器104，其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。服务器104执行一种GSO保护区域确定方法，具体的，服务器104根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到对104服务器可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。其中，终端102可以但不限于是各种功率获取设备、功率计算设备、功率计算模块等，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
下面结合图2-图7描述本发明的GSO保护区域确定方法。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种GSO保护区域确定方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，上述干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路。
具体地，根据不同的干扰限值指标、服务器的接收带宽和服务器的接收噪声温度，得到累积干扰功率。
步骤204，基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率。
具体的，服务器获取累积干扰功率后，可以基于可见范围内干扰链路的数量，得到干扰链路集合中任意一个候选干扰链路的目标干扰功率。
其中，可见范围内是指能够满足GSO对应的GSO地球站的能见仰角限制条件的范围。
在一个实施例中，服务器获取到可见范围内干扰链路的数量，将该干扰链路的数量作为对数函数的真数，基于干扰链路的数量得到的对数函数结果，对累积干扰功率和该对数函数结果进行差值计算，得到候选干扰链路的目标干扰功率。假设，服务器获取到可见范围内干扰链路的数量表示为Q，累积干扰功率表示为Iagg，目标干扰功率表示为Imax，则目标干扰功率Imax表示为公式：
Imax＝Iagg-10logQ (1)
步骤206，基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗。
其中，自由空间路径损耗是指候选干扰链路对应的卫星波束发散而形成的路径损耗。
具体的，服务器得到候选干扰链路的目标干扰功率后，利用该目标干扰功率与自由空间路径损耗的负相关关系，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗。
在一个实施例中，服务器在确定需要进行自由空间路径损耗计算的候选干扰链路后，可以根据确定该候选干扰链路与NGSO链路之间的第一夹角，以及该候选干扰链路与GSO之间的第二夹角，通过第一夹角与候选干扰链路对应的第一增益，以及，第二夹角与候选干扰链路对应的第二增益之间的对应关系，得到第一增益和第二增益，通过第一增益和第二增益以及目标干扰功率与自由空间路径损耗的负相关关系，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗。可以理解的，上述夹角与对应的增益之间存在函数关系，即表示为公式：
Figure GDA0003874234860000071
假设，第一夹角表示为
Figure GDA0003874234860000081
第二夹角表示为θ，第一增益表示为/>
Figure GDA0003874234860000082
第二增益表示为Gr(θ)，自由空间路径损耗表示为Lfs，则自由空间路径损耗Lfs表示为公式：
Figure GDA0003874234860000083
其中，Pt表示一个NGSO卫星波束的发射功率，Op是频率重叠因子。
步骤208，利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息。
其中，GSO地球站位置信息是指GSO地球站在地球表面的坐标位置信息，该坐标位置信息可以以地心坐标系下的坐标表示。
具体的，服务器在得到候选干扰链路的自由空间路径损耗之后，基于该自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的函数相关关系，得到目标位置信息。
在一个实施例中，自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的函数相关关系表示为公式：
Figure GDA0003874234860000084
其中，r表示GSO地球站到NGSO的距离，dkm表示NGSO与GSO地球站之间以km单位表示的距离，fMHz表示GSO以MHz单位表示的中心频率，λ表示波长，c表示光速。
结合上述公式(3)和(4)，得到NGSO卫星与GSO地球站之间的距离dkm，通过该距离与目标位置信息之间的对应关系，得到目标位置信息。其中NGSO卫星与GSO地球站之间的距离dkm表示为公式：
Figure GDA0003874234860000085
在一个实施例中，NGSO卫星轨道高度表示为Hs，该GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离表示为md，则GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md表示为公式：
Figure GDA0003874234860000091
利用GSO地球站之间的距离md可以得到目标位置信息为以GSO地球站为中心，以GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径的地球表面位置。
步骤210，根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
具体的，服务器在得到目标位置信息后，以GSO地球站所在的位置为中心，GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径，得到目标GSO保护区域。
上述GSO保护区域确定方法中，根据干扰限值指标，获取GSO最大可容忍的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于上述累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率累积干扰；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。通过累积干扰功率得到候选干扰链路的目标干扰功率，进而得到自由空间路径损耗，通过自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息的相关关系，确定目标GSO保护区域，从而能够达到快速确定目标GSO保护区域的目的。
在一个实施例中，如图3所示，基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗包括：
步骤302，获取候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，该第一增益为NGSO卫星天线的发射增益，上述第二增益为GSO地球站天线的接收增益。
其中，增益是指卫星或者卫星对应的地球站上面天线的方向性和信号能量的集中程度。增益的大小影响天线发射信号覆盖范围和强度。增益越大，天线发射信号覆盖范围越大；增益越小，天线发射信号覆盖范围越小。
具体的，服务器天线增益监测装置可以获取到与候选干扰链路存在一定夹角的NGSO卫星的增益作为第一增益，以及，获取到与候选干扰链路存在一定夹角的GSO地球站的天线增益，作为第二增益。
步骤304，基于第一增益、第二增益和目标干扰功率，得到自由空间路径损耗。
具体的，服务器在得到上述的第一增益和第二增益之后，结合目标干扰功率，得到自由空间路径损耗。自由空间路径损耗表示为上述公式(3)。
本实施例中，通过获取候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，基于第一增益、第二增益和目标干扰功率，得到自由空间路径损耗，能够达到自由空间路径损耗的目的。
在一个实施例中，如图4所示，第一增益的得到过程包括：
步骤402，获取NGSO链路与候选干扰链路之间的第一夹角；NGSO链路为NGSO卫星与对应的NGSO地球站之间组成的通信链路。
具体的，可以通过GSO地球站在地心坐标系下的地心坐标、NGSO在地心坐标系下的地心坐标与NGSO地球站在地心坐标系下的地心坐标确定第一夹角。
在一个实施例中，GSO地球站在地心坐标系下的地心坐标表示为(x2,y2,z2)，NGSO卫星在地心坐标系下的地心坐标表示为(x3,y3,z3)，NGSO地球站在地心坐标系下的地心坐标表示为(x4,y4,z4)，第一夹角表示为
Figure GDA0003874234860000111
则第一夹角/>
Figure GDA0003874234860000112
表示为公式：
Figure GDA0003874234860000113
步骤404，根据第一夹角与第一增益的对应关系，得到第一增益。
具体的，服务器在得到第一夹角之后，根据第一夹角与第一增益之间的函数关系或者一一对应关系，得到第一增益。
在一个实施例中，第一夹角与第一增益存在一一对应关系，在确定第一夹角后，根据该第一夹角与第一增益的对应关系，可以唯一确定第一增益。
本实施例中，通过获取NGSO链路与候选干扰链路之间的第一夹角，根据第一夹角与第一增益的对应关系，得到第一增益，能够达到准确确定第一增益的目的。
在一个实施例中，GSO地球站与GSO卫星的位置表示是采用地理坐标系，在该坐标系中，位置以经度和纬度的形式表示在地球表面上；NGSO是由大地坐标系中的轨道元素表示。可以将上述地理坐标系以及大地坐标系中的坐标均转换为地心坐标系。
具体的，将地理坐标系转换为地心坐标系，假设GSO地球站、GSO卫星或者NGSO地球站的在地球表面点的表示为(λlatw,λlonw)，地心坐标系上的表示为(xw,yw,zw)，则地心坐标系上的表示(xw,yw,zw)表示为公式：
Figure GDA0003874234860000121
其中，Re表示地球半径，Hw表示卫星、地球站离地高度，λlonw和λlatw分别表示经度和纬度，下标w可以GSO地球站、GSO卫星或者NGSO地球站。
具体的，将大地坐标转换为地心坐标系，假设NGSO卫星的地心坐标表示为(xns,yns,zns)，NGSO卫星的地心坐标(xns,yns,zns)表示为公式：
Figure GDA0003874234860000122
其中，r为NGSO卫星轨道半径，Ω为轨道的升交点赤经，E为真近点角，I为轨道倾角。
在一个实施例中，如图5所示，上述第二增益的得到过程包括：
步骤502，获取候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，该GSO链路为GSO卫星与对应的GSO地球站之间组成的通信链路。
具体的，可以通过GSO卫星在地心坐标系下的地心坐标表示为(x1,y1,z1)，GSO地球站在地心坐标系下的地心坐标表示为(x2,y2,z2)，NGSO卫星在地心坐标系下的地心坐标表示为(x3,y3,z3)，第二夹角表示为θ，则第二夹角θ表示为公式：
Figure GDA0003874234860000123
步骤504，根据第二夹角与第二增益的对应关系，得到第二增益。
具体的，服务器得到第二夹角之后，根据第二夹角与第二增益之间的函数关系或者一一对应关系，得到第二增益。
本实施例中，通过获取候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，根据第二夹角与第二增益的对应关系，得到第二增益，能够达到准确得到第二增益的目的。
在一个实施例中，如图6所示，获取GSO的累积干扰功率包括：
步骤602、根据预设标准，确定干扰限值指标。
具体的，服务器可以通过预设标准、卫星运行总时间和服务器自身可接受的最大干扰等相关限制因素，确定获取的干扰限制指标。常用于分析GSO系统与NGSO系统间的干扰指标有EPFD(等效功率通量密度)、Iagg/N(累积干扰噪声比)、C/I(载波干扰比)和C/(N+I)(载波噪声干扰比)等，这些干扰指标是密切相关的，在一定条件下可以相互转换，本发明中的实施例以Iagg/N为基础。
在一个实施例中，累积干扰功率表示为Iagg，服务器的接收噪声为N，干扰功率限制条件表示为T，则干扰功率限制条件T表示为公式：
T＝Iagg/N (11)
其中T满足限制条件T≤-12.2dB。
步骤604、根据选定的干扰限值指标和服务器接收噪声，获取GSO的累积干扰功率。
具体的，根据服务器的接收带宽B和服务器的接收噪声温度T，获得接收噪声N。
在一个实施例中，服务器的接收噪声N可表示为公式：
N＝K·T·B (12)
其中，K表示玻尔兹曼常数，T表示GSO地球站接收系统的等效噪声温度，B表示GSO地球站接收带宽。
具体的，根据干扰限值指标，获取GSO最大可容忍的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路。
具体地，根据不同的干扰限值指标和服务器的接收特性，得到GSO最大可容忍的累积干扰功率。
在一个实例中，GSO最大可容忍的累积干扰功率表示为公式：
Iagg＝T·N (13)
本实施例中，根据选定的干扰限值指标和服务器接收噪声，获取GSO最大可容忍的累积干扰功率，能够达到准确确定累积干扰功率的目的。
在一个实施例中，如图7所示，GSO保护区域确定方法还包括：
步骤702，获取GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量，该GSO链路矢量为GSO卫星到GSO地球站的链路矢量，上述NGSO链路矢量为NGSO卫星到NGSO地球站的链路矢量，上述干扰链路矢量为NGSO卫星到GSO地球站的链路矢量。
具体的，服务器可以通过无线链路距离计算插件或者卫星监测设备或装置获取GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量。其中，GSO链路矢量表示为
Figure GDA0003874234860000141
NGSO链路矢量表示为/>
Figure GDA0003874234860000142
干扰链路矢量表示为/>
Figure GDA0003874234860000143
步骤704，根据GSO地球站能见仰角限制条件，对GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量进行处理，得到GSO地球站的目标干扰链路数量；其中，目标干扰链路数量为干扰链路集合中能见干扰链路的数量。
其中，GSO地球站能见仰角限制条件是指以GSO地球站最低能见仰角为限的条件。
具体的，GSO地球站最低能见仰角表示为el，利用该最低能见仰角el对上述矢量进行处理，表示为公式：
Figure GDA0003874234860000144
Figure GDA0003874234860000151
其中，Re表示地球半径，r1表示NGSO的运行半径，mn表示GSO地球站接收到的第m个NGSO卫星的第n个波束。通过上述公式(14)和(15)可以得到GSO地球站的目标干扰链路，可以理解的，目标干扰链路可以为至少一个。
具体的，服务器在得到目标干扰链路之后，得到目标干扰链路数量。
本实施例中，通过获取GSO链路矢量、NGSO链路距矢量和干扰链路矢量，根据GSO地球站能见仰角限制条件，对GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量进行处理，得到GSO地球站的目标干扰链路，进而得到目标干扰链路数量，能够达到准确确定GSO地球站能见范围内的目标干扰链路数量。
具体的，如图8示，为上述实施例中的场景应用图，在该图中，
Figure GDA0003874234860000152
为第一个NGSO(NGSO1)卫星的第n个波束指向方向上受扰GSO地球站和NGSO卫星连线的夹角,θ为GSO卫星和GSO地球站连线，与GSO地球站和NGSO1连线的夹角，每条NGSO波束表示一条通信链路。
在一个实施例中，以NGSO OneWeb系统和GSO SINOSAT-5系统为例，进行上述方法的效果验证。具体的，GSO地球站设置在与GSO星下点(地球表面)相同的经度或纬度上，选取纬度差分别为0度、6度、12度和25度和经度差分别为4度和8度的位置进行仿真。如图9所示，其中的实线为未建立GSO保护区域时，在上述纬度差和经度差时，对应的CDF(干扰累积分布函数)；虚线为建立GSO保护区时，在上述纬度差和经度差时，对应的CDF(干扰累积分布函数)，右上角为在干扰功率分布在-15dB到-10dB处，对应的CDF。从图9中可以看出，在该干扰功率分布段内，尤其是干扰功率在-12.2dB处，设置有GSO保护区域的上述经度差或纬度差处几乎无有害干扰功率。其中，曲线1表示纬度差为0度时没有设置GSO保护区域时的CDF，曲线2表示纬度差为6度时没有设置GSO保护区域时的CDF，曲线3表示纬度差为12度时没有设置GSO保护区域时的CDF，曲线4表示纬度差为25度时没有设置GSO保护区域时的CDF，曲线5表示经度差为4度时没有设置GSO保护区域时的CDF，曲线6表示经度差为8度时没有设置GSO保护区域时的CDF；曲线7表示纬度差为0度时设置GSO保护区域时的CDF，曲线8表示纬度差为6度时设置GSO保护区域时的CDF，曲线9表示纬度差为12度时设置GSO保护区域时的CDF，曲线10表示纬度差为25度时设置GSO保护区域时的CDF，曲线11表示经度差为4度时设置GSO保护区域时的CDF，曲线12表示经度差为8度时设置GSO保护区域时的CDF。
下面对本发明提供的GSO保护区域确定装置进行描述，下文描述的GSO保护区域确定装置与上文描述的GSO保护区域确定方法可相互对应参照。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种GSO保护区域确定装置1000，包括：累积干扰功率获取模块1002、目标干扰功率得到模块1004、自由空间路径损耗得到模块1006、位置信息得到模块1008和保护区域确定模块1010，其中：累积干扰功率获取模块1002，用于根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，所述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；目标干扰功率得到模块1004，用于基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率；自由空间路径损耗得到模块1006，用于基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；位置信息得到模块1008，用于利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；保护区域确定模块1010，用于根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
在一个实施例中，自由空间路径损耗得到模块1006，用于获取候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，第一增益为NGSO卫星天线的发射增益，第二增益为GSO地球站天线的接收增益；基于第一增益、第二增益和目标干扰功率，得到自由空间路径损耗。
在一个实施例中，自由空间路径损耗得到模块1006，用于获取NGSO链路与候选干扰链路之间的第一夹角；NGSO链路为NGSO卫星与对应的NGSO地球站之间组成的通信链路；根据第一夹角与第一增益的对应关系，得到第一增益。
在一个实施例中，自由空间路径损耗得到模块1006，用于获取候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，GSO链路为GSO卫星与对应的GSO地球站之间组成的通信链路；根据第二夹角与第二增益的对应关系，得到第二增益。
在一个实施例中，累积干扰功率获取模块1002，用于根据预设标准，确定干扰限值指标；根据干扰限值指标和服务器接收噪声，获取GSO的累积干扰功率。
在一个实施例中，GSO保护区域确定装置，用于获取GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量，GSO链路矢量为GSO卫星到GSO地球站的链路矢量，NGSO链路矢量为NGSO卫星到NGSO地球站的链路矢量，干扰链路矢量为NGSO卫星到GSO地球站的链路矢量；根据GSO地球站能见仰角限制条件，对GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰链路矢量进行处理，得到GSO地球站的目标能见干扰链路，进而得到目标干扰链路数量；其中，目标干扰链路数量为干扰链路集合中能见干扰链路的数量。
图11示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图11所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1110、通信接口(Communications Interface)1120、存储器(memory)1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信。处理器1110可以调用存储器1130中的逻辑指令，以执行GSO保护区域确定方法，该方法包括：根据干扰限值指标，获取GSO最大可容忍的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到候选GSO对应的GSO地球站可见范围内的干扰链路的目标干扰功率；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
此外，上述的存储器1130中的逻辑指令可以通过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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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)执行本发明各个实施例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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的GSO保护区域确定方法，该方法包括：根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的GSO保护区域确定方法，该方法包括：根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，上述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，上述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；基于累积干扰功率，对干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到GSO对应的GSO地球站可见范围内的候选干扰链路的目标干扰功率；基于目标干扰功率，对候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到候选干扰链路的自由空间路径损耗；利用自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息；根据目标位置信息与GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；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精神和范围。

Claims (7)

1.一种GSO保护区域确定方法，其特征在于，包括：
根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，所述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，所述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；
基于所述累积干扰功率，对所述干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到所述候选干扰链路的目标干扰功率；
基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗；
利用所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息，其中，所述GSO地球站位置信息是指GSO地球站在地球表面的坐标位置信息；
根据所述目标位置信息与所述GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域；
其中，所述基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗包括：
获取所述候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，所述第一增益为NGSO卫星天线的发射增益，所述第二增益为所述GSO地球站天线的接收增益；
基于所述第一增益、第二增益和所述目标干扰功率，得到所述自由空间路径损耗；
所述第一增益的得到过程包括：
获取NGSO链路与所述候选干扰链路之间的第一夹角；所述NGSO链路为所述NGSO卫星与对应的NGSO地球站之间组成的通信链路；
根据所述第一夹角与所述第一增益的对应关系，得到所述第一增益；
所述第二增益的得到过程包括：
获取所述候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，所述GSO链路为所述GSO卫星与对应的GSO地球站之间组成的通信链路；
根据所述第二夹角与所述第二增益的对应关系，得到所述第二增益；
所述目标干扰功率Imax表示为公式：
Imax＝Iagg-10logQ
其中，服务器获取到可见范围内干扰链路的数量表示为Q，累积干扰功率表示为Iagg；
所述第一夹角与所述第一增益的对应关系，以及所述第二夹角与所述第二增益的对应关系为：
Figure FDA0004013417600000021
θ→Gr(θ)
其中，第一夹角表示为
Figure FDA0004013417600000022
第二夹角表示为θ，第一增益表示为/>
Figure FDA0004013417600000023
第二增益表示为Gr(θ)；
所述自由空间路径损耗Lfs表示为公式：
Figure FDA0004013417600000024
其中，Pt表示一个NGSO卫星波束的发射功率，Op是频率重叠因子；
所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的函数相关关系表示为公式：
Figure FDA0004013417600000025
其中，r表示GSO地球站到NGSO的距离，dkm表示NGSO与GSO地球站之间以km单位表示的距离，fMHz表示GSO以MHz单位表示的中心频率，λ表示波长，c表示光速；
NGSO卫星与GSO地球站之间的距离dkm表示为公式：
Figure FDA0004013417600000031
NGSO卫星轨道高度表示为Hs，GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离表示为md，则GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md表示为公式：
Figure FDA0004013417600000032
利用GSO地球站之间的距离md可以得到目标位置信息为以GSO地球站为中心，以GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径的地球表面位置；
以GSO地球站所在的位置为中心，GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径，得到目标GSO保护区域。
2.根据权利要求1所述的GSO保护区域确定方法，其特征在于，所述获取GSO的累积干扰功率包括：
根据预设标准，确定所述干扰限值指标；
根据所述干扰限值指标和服务器接收噪声，获取所述GSO的累积干扰功率。
3.根据权利要求1-2任一项所述的GSO保护区域确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取GSO链路矢量、NGSO链路矢量和干扰矢量，所述GSO链路矢量为所述GSO卫星到所述GSO地球站的链路矢量，所述NGSO链路矢量为所述NGSO卫星到所述NGSO地球站的链路矢量，所述干扰链路矢量为所述NGSO卫星到所述GSO地球站的链路矢量；
根据所述GSO地球站能见仰角限制条件，对所述GSO链路矢量、所述NGSO链路矢量和所述干扰链路矢量进行处理，得到所述GSO地球站的目标能见干扰链路数量；
其中，所述目标能见干扰链路数量为所述干扰链路集合中所述能见干扰链路的数量。
4.一种GSO保护区域确定装置，其特征在于，包括：
累积干扰功率获取模块，用于根据干扰限值指标，获取GSO的累积干扰功率，所述累积干扰功率为干扰链路集合中各个干扰链路对GSO的干扰功率总和，该干扰链路集合中包括至少一个干扰链路，所述干扰链路为对GSO对应的GSO地球站产生干扰的链路；
目标干扰功率得到模块，用于基于所述累积干扰功率，对所述干扰链路集合中的候选干扰链路进行干扰功率的确定，得到所述候选干扰链路的目标干扰功率；
自由空间路径损耗得到模块，用于基于所述目标干扰功率，对所述候选干扰链路进行路径损耗的确定，得到所述候选干扰链路的自由空间路径损耗；
位置信息得到模块，用于利用所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的相关关系，得到目标位置信息，其中，所述GSO地球站位置信息是指GSO地球站在地球表面的坐标位置信息；
保护区域确定模块，用于根据所述目标位置信息与所述GSO保护区域之间的对应关系，确定目标GSO保护区域；
所述自由空间路径损耗得到模块，还用于获取所述候选干扰链路对应的第一增益和第二增益，所述第一增益为NGSO卫星天线的发射增益，所述第二增益为所述GSO地球站天线的接收增益；
基于所述第一增益、第二增益和所述目标干扰功率，得到所述自由空间路径损耗；
其中，所述第一增益的得到过程包括：
获取NGSO链路与所述候选干扰链路之间的第一夹角；所述NGSO链路为所述NGSO卫星与对应的NGSO地球站之间组成的通信链路；
根据所述第一夹角与所述第一增益的对应关系，得到所述第一增益；
所述第二增益的得到过程包括：
获取所述候选干扰链路与GSO链路之间的第二夹角，所述GSO链路为所述GSO卫星与对应的GSO地球站之间组成的通信链路；
根据所述第二夹角与所述第二增益的对应关系，得到所述第二增益；
所述目标干扰功率Imax表示为公式：
Imax＝Iagg-10logQ
其中，服务器获取到可见范围内干扰链路的数量表示为Q，累积干扰功率表示为Iagg；
所述第一夹角与所述第一增益的对应关系，以及所述第二夹角与所述第二增益的对应关系为：
Figure FDA0004013417600000051
θ→Gr(θ)
其中，第一夹角表示为
Figure FDA0004013417600000052
第二夹角表示为θ，第一增益表示为/>
Figure FDA0004013417600000053
第二增益表示为Gr(θ)；
所述自由空间路径损耗Lfs表示为公式：
Figure FDA0004013417600000054
其中，Pt表示一个NGSO卫星波束的发射功率，Op是频率重叠因子；
所述自由空间路径损耗与GSO地球站位置信息之间的函数相关关系表示为公式：
Figure FDA0004013417600000061
其中，r表示GSO地球站到NGSO的距离，dkm表示NGSO与GSO地球站之间以km单位表示的距离，fMHz表示GSO以MHz单位表示的中心频率，λ表示波长，c表示光速；
NGSO卫星与GSO地球站之间的距离dkm表示为公式：
Figure FDA0004013417600000062
NGSO卫星轨道高度表示为Hs，GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离表示为md，则GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md表示为公式：
Figure FDA0004013417600000063
利用GSO地球站之间的距离md可以得到目标位置信息为以GSO地球站为中心，以GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径的地球表面位置；
以GSO地球站所在的位置为中心，GSO保护区域在地球表面的映射点与GSO地球站之间的距离md为半径，得到目标GSO保护区域。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述GSO保护区域确定方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述GSO保护区域确定方法的步骤。
7.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述GSO保护区域确定方法的步骤。
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