CN114390432A - 干扰源定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本说明书提供干扰源定位方法及装置，其中所述干扰源定位方法包括：构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。

Description

干扰源定位方法及装置
技术领域
本说明书涉及通信技术领域，特别涉及一种干扰源定位方法。本说明书同时涉及一种干扰源定位装置，一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
高轨通信卫星系统因其开放性，易于受到来自地面辐射源的干扰，导致通信业务受到影响，甚至在严重时会发生通信业务中断的现象。而可移动点波束天线因可在视场范围内移动，能够在地球表面足够大的范围内提供高质量通信服务，因此可移动点波束天线在高轨通信卫星中得到了广泛应用。但对于点波束下的干扰问题，往往限于邻星条件、地球站接收条件、参考站条件等难以同时满足，导致不能运用高轨多星定位技术。因此亟需一种有效的方案以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供了一种干扰源定位方法。本说明书同时涉及一种干扰源定位装置，一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种干扰源定位方法，包括：
构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
可选地，所述构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图，包括：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；
将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；
根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；
对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
可选地，所述测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平，包括：
将所述点波束天线移动至每个波位；
在每个波位下测量所述干扰信号电平。
可选地，所述按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息，包括：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；
在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；
在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；
根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
可选地，所述预设的目标函数，包括：
Figure BDA0003470614220000031
其中，
Figure BDA0003470614220000032
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure BDA0003470614220000033
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure BDA0003470614220000034
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure BDA0003470614220000035
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。
可选地，所述基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息，包括：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；
根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种干扰源定位装置，包括：
构建方向图模块，被配置为构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
测量电平模块，被配置为在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
确定相对位置模块，被配置为按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
确定地理位置模块，被配置为基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种计算设备，包括：
存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令时实现所述干扰源定位方法的步骤。
根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现所述干扰源定位方法的步骤。
本说明书提供的干扰源定位方法，为了能够保证定位干扰源位置信息的精准度，可以构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；以保证在实测场景下进行后续的定位处理操作，从而减小定位结果的偏差；之后在目标卫星受干扰源干扰的情况下，可以先确定点波束天线对应的至少三个波位，之后测量每个波位下实测方向图对应的干扰信号电平；再按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；最后再基于相对位置信息确定干扰源的地理位置信息即可，实现了在实测方向图的基础上进行干扰源位置信息的确定，不仅可以降低定位误差，还能够减少其他因素的影响，从而有效的保证了定位精准度。
附图说明
图1是本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法的流程图；
图2是本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法中实测方向图构建的结构示意图；
图3是本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法的示意图；
图4是本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法的处理流程图；
图5是本说明书一实施例提供的一种干扰源定位装置的结构示意图；
图6是本说明书一实施例提供的一种计算设备的结构框图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本说明书。但是本说明书能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本说明书内涵的情况下做类似推广，因此本说明书不受下面公开的具体实施的限制。
在本说明书一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书一个或多个实施例。在本说明书一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本说明书一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本说明书中，提供了一种干扰源定位方法，本说明书同时涉及一种干扰源定位装置，一种计算设备，以及一种计算机可读存储介质，在下面的实施例中逐一进行详细说明。
现有技术中，在进行干扰源的位置定位时，通常采用的是理论方向图进行定位解算，也就是说，基于理论知识构建方向图，并在该方向图上定位干扰源的位置。但是由于理论方向图与实际方向图存在一定的误差，在此基础上再进行位置定位，会导致定位结果与真实结果愈发偏离，从而无法精准的完成干扰源的定位，因此亟需一种有效的方案以解决上述问题。
本说明书提供的干扰源定位方法，为了能够保证定位干扰源位置信息的精准度，可以构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；以保证在实测场景下进行后续的定位处理操作，从而减小定位结果的偏差；之后在目标卫星受干扰源干扰的情况下，可以先确定点波束天线对应的至少三个波位，之后测量每个波位下实测方向图对应的干扰信号电平；再按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；最后再基于相对位置信息确定干扰源的地理位置信息即可，实现了在实测方向图的基础上进行干扰源位置信息的确定，不仅可以降低定位误差，还能够减少其他因素的影响，从而有效的保证了定位精准度。
图1示出了根据本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法的流程图，具体包括以下步骤：
步骤S102，构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图。
具体的，点波束具体是指一束集中的高功率的卫星信号，其覆盖一个较小的区域，且在该区域之外检测不到该信号；相应的，点波束天线具体是指星载天线，且该天线能够进行可移动点波束天线的控制；相应的，目标卫星具体是配置点波束天线的卫星；相应的，实测方向图具体是指利用位于同一站址的两幅地球站天线进行测量，且在测量过程中，通过上注指令控制星载天线按照要求对地球进行扫描后得到的方向图；需要说明的是，实测方向图是基于地球的真实地理情况所构建的方向图，其用于辅助干扰源的定位处理操作。
进一步的，为了能够精准的完成实测方向图的构建，从而支持后续的干扰源定位，可以在构建实测方向图时，结合地球站天线1发生与卫星点波束上行工作频率对应的单载波，同时通过地球站天线2接收卫星转发后的下行信号，从而完成实测方向图的构建，本实施例中，具体实现如下所述：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
具体的，信号源具体是指由地球站天线1发射上行单载波的信号源；相应的，频谱仪具体是指由地球站天线2接收卫星转发后的下行信号的频谱仪，且地球站天线1和地球站天线2位于同一站址；相应的，初始方位角和初始俯仰角具体是指点波束天线所需要移动的角度，初始位置即为调整至初始方位角和初始俯仰角之后的位置；相应的，预设方向具体是指点波束天线需要移动的方向；相应的，初始顺序电平值组具体是指按照顺序记录的多组电平值组成的集合；相应的，逆序电平值组具体是指按照逆序记录的多组电平值组组成的集合。
基于此，为了能够精准的完成实测方向图的构建，可以先将同一站址的两幅地球站天线指向卫星，并设置为自动跟踪方式，同时地球站发射和接收链路处于工作状态，之后由地球站天线1对应的信号源发生上行单载波，同时利用地球站天线2对应的频谱仪采集下发的下行信号；在此过程中，将点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向进行扫描，从初始位置扫描到目标位置，以根据扫描结果记录每次扫描后的顺序电平值和逆序电平值，组成初始顺序电平值组和逆序电平值组；并在点波束天线移动到目标位置的情况下，此时顺序电平值和逆序电平值都记录完成，可以将逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；最后通过对初始顺序电平值组和目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，即可得到归一化的实测方向图。
也就是说，参见图2所示的示意图，其中，地球站天线1对应信号源、可变衰减器、功率放大器、测试耦合器和功率计1；地球站天线2对应频谱仪、测试耦合器、低噪声放大器和功率计2。由地球站天线1配置的信号源发射上行单载波，同时由功率计1直接检测发生的上行信号功率。下行信号由地球站天线2配置的频谱仪接收监视，由功率计2直接检测接收到的信号电平。在此过程中，先将点波束天线指向地球站，然后在方位角θ方向拉偏执-θ0处，在俯仰角
Figure BDA0003470614220000081
方向拉偏至
Figure BDA0003470614220000082
处，控制点波束天线沿θ方向由-θ0扫描至+θ0位置，并根据扫描结果按顺序记录一组接收电平值。其中，θ0和
Figure BDA0003470614220000083
的取值不小于天线-10dB波束宽度的一半。
进一步的，(1)控制点波束天线在
Figure BDA0003470614220000084
方向以
Figure BDA0003470614220000085
为步进量调整指向至
Figure BDA0003470614220000086
沿θ方向由+θ0扫描至-θ0，并根据扫描结果按逆序记录一组接收电平值。(2)控制天线在
Figure BDA0003470614220000087
方向以
Figure BDA0003470614220000088
为步进量调整指向至
Figure BDA0003470614220000089
沿θ方向由-θ0扫描至+θ0，并根据扫描结果按顺序记录一组接收电平值。
更进一步的，在每次记录完成电平值后，可以检测点波束天线是否移动到目标位置，即
Figure BDA0003470614220000091
处，若未移动到目标位置，按照(1)和(2)，以
Figure BDA0003470614220000092
为步进量逐步调整指向进行测试，直至点波束天线移动到
Figure BDA0003470614220000093
后，即可基于记录的逆序电平值组成逆序电平值组，以及顺序电平值组成初始顺序电平值组；最后再将逆序电平值组中的逆序记录数据调整为顺序记录，并将涉及到的全部顺序电平值进行归一化和拟合处理，从而根据处理结果得到归一化的实测方向图，用于后续进行干扰源的定位处理操作即可。
综上，通过采用可移动点波束天线实测方向图，不仅可以为后续定位干扰源位置打下基础，还能够提高定位精准度，从而满足在任意场景下，都能够精准的定位干扰源位置。
步骤S104，在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平。
具体的，在上述完成实测方向图的构建之后，进一步的，若地球上出现干扰源对通信业务产生影响，为了能够精准的定位干扰源的位置排除干扰问题，可以将可移动的点波束天线移动至至少三个波位分别对应位置，干扰源在发出信号时，卫星可以在每个波位接收信号时，获得不同的增益G，因此会导致接收到的电平发生相应的变化，因此可以记录每个波位下实测方向图内每个单位区域对应的干扰信号电平，以方便后续联合定位方程计算干扰源相对于任意一个波位下的实测方向图的相对位置信息。
进一步的，在测量干扰信号电平时，实则是测量每个波位对应的实测方向图的电平，以用于后续联合定位方程完成位置信息的确定，本实施例中，具体实现方式如下：
将所述点波束天线移动至每个波位；在每个波位下测量所述干扰信号电平。
基于此，当需要定位干扰源位置时，可以先在实测方向图内确定干扰源的相对位置，并以此映射到地球即可得到地理经纬信息；即将点波束天线移动至每个波位，之后在每个波位下测量实测方向图中对应的干扰信号电平，以用于后续结合电平确定干扰源的位置。也就是说，当卫星点波束收到干扰时，可以利用卫星地球站进行干扰源电平测量，以根据测量结果确定干扰源位置。
假设O为待定位干扰源的位置，此时可移动点波束到A、B、C三个波位对应的位置；若干扰源O发出的信号通过卫星在A、B、C三个波位接收时，将会获得不同的增益G，因此接收到的电平也会发生相应的变化，此时依次记录三个波位下的干扰信号电平uA、uB、uC，以方便后续可以结合A、B、C三个波位下各个实测方向图内单位区域对应的干扰信号电平完成干扰源O的定位。
综上，通过在选定的波位下的实测方向图内测量干扰信号电平，可以以此反映出干扰源对电平的影响，方便后续可以结合各个波位对应的电平信息精准的定位到干扰源的位置。
步骤S106，按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息。
具体的，在上述确定实测方向图对应的干扰信号电平后，进一步的，为了能够在实测方向图内精准的定位干扰源的相对位置信息，可以按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息。
也就是说，在不同指向下，点波束天线的中心坐标是已知的，为了定位干扰源的位置，可以通过干扰源在天线辐射球面上的位置点，用相对点波束中心点的θ、
Figure BDA0003470614220000111
座标表示。即干扰源的位置的表达是相对于点波束天线确定的，而点波束天线是在实测方向图对应的区域内进行信号采集，因此可以预先建立关于干扰源的链路计算方程，以通过联立求解的方式确定待定位的干扰源相对于至少三个波位中某个波位的θ、
Figure BDA0003470614220000112
座标，且该坐标对应实测方向图。即干扰源相对于某个波位的θ、
Figure BDA0003470614220000113
座标，是在该波位对应的实测方向图内指向信息，最后再映射到地球即可得到干扰源的地理位置信息。其中，关于干扰源的链路计算方程如公式(1)所示：
Figure BDA0003470614220000114
其中，Δu表示干扰源辐射信号经卫星转发至地面接收的全链路增益，在单次干扰源定位中为一固定值；相应的，
Figure BDA0003470614220000115
表示干扰源在波位A对应的实测方向图内的坐标；uA表示波位A下实测方向图内的单位区域对应的干扰信号电平。
Figure BDA0003470614220000116
表示干扰源在波位B对应的实测方向图内的坐标；uB表示波位B下实测方向图内的单位区域对应的干扰信号电平。
Figure BDA0003470614220000117
表示干扰源在波位C对应的实测方向图内的坐标；uC表示波位C下实测方向图内的单位区域对应的干扰信号电平。也就是说，当波位对应A、B和C时，通过联立求解公式(1)即可在某一波位对应的实测方向图内确定干扰源的坐标。
进一步的，由于每个波位下的实测方向图内包含多个单位区域，而相同区域在不同实测方向图内对应不同的电平值，因此为了能够精准的确定干扰源的相对位置信息，可以在每个波位对应的实测方向图的重叠区域进行电平值的确定，并通过搜索算法完成坐标的定位，本实施例中，具体实现方式如下：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
具体的，波位重叠区域具体是指各个波位对应的实测方向图内相互重叠的区域，且该区域内的单位区域在不同的实测方向图内对应不同的坐标信息；相应的，初始干扰信号电平具体是指波位重叠区域内每个单位区域在不同波位下的电平值，也就是说，同一单位区域在不同波位中的电平值是不同的，如ABC三个波位，则同一单位区域将对应三个初始干扰信号电平值；相应的，目标波位具体是指需要在该波位下的实测方向图内确定干扰源相对位置信息的波位；目标单位区域具体是指在目标波位对应的实测方向图内确定存在干扰源的单位区域。
基于此，首先基于各个实测波位下的实测方向图确定波位重叠区域，之后按照预设的搜索算法和干扰信号电平，计算波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平，在得到初始干扰信号电平后，可以利用预设的目标函数结合初始干扰信号电平计算目标干扰信号电平，并将目标干扰信号电平对应的波位作为目标波位，在从目标波位对应的目标实测方向图内确定目标干扰信号电平对应的目标单位区域，即可根据目标单位区域在目标实测方向图内确定干扰源对应的相对位置指向，作为相对位置信息即可。
其中，所述预设的目标函数对应的表达式如下式：
Figure BDA0003470614220000131
其中，
Figure BDA0003470614220000132
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure BDA0003470614220000133
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure BDA0003470614220000134
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure BDA0003470614220000135
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。也就是说，当确定波位重叠区域后，将计算波位重叠区域内每个单位区域相对于每个波位的电平值，之后再与每个单位区域在每个波位中对应的实测电平值求差，并取求差结果的绝对值，此时将得到每个单位区域对应的差值，再将相同单位区域对应每个波位的绝对值进行求和，即可得到该单位区域对应的干扰信号电平，以此类推，每个单位区域都被计算完成后，再进行大小比较，选择最小的干扰信号电平作为目标干扰信号电平即可，并基于目标干扰信号电平对应的单位区域在实测方向图内定位干扰源的相对位置信息，以方便后续进行干扰源的定位。
例如，波位重叠区域中包含120个单位区域，通过在A，B，C三个波位分别进行初始干扰信号电平的计算，确定第i单位区域将在A，B，C三个波位对应三个初始干扰信号电平，之后将各个波位下的干扰信号电平与该波位下的实测干扰信号电平求差取绝对值，再将三个波位对应的绝对值结果求和，将得到第i单位区域对应的计算干扰信号电平，通过对120个单位分别进行计算后，将得到120个单位区域分别对应的计算干扰信号电平，再选择最小的作为目标干扰信号电平，即可定位目标干扰信号电平对应的单位区域在A，B，C三个波位的相对位置信息，以用于后续进行地理定位即可。
也就是说，参见图3所示的示意图，当P对应波位A、B和C时，可以在波位重叠区域使用预设的目标函数对公式(1)的方程组进行求解，选择目标高然信号电平在相对应的波位下的
Figure BDA0003470614220000141
坐标作为干扰源的相对位置信息即可，即干扰源的相对位置指向。
步骤S108，基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
具体的，在确定干扰源在目标波位的实测方向图内的相对位置信息后，进一步的，由于干扰源设置在地球上，而实测方向图又与地球相对应，因此基于相对位置信息在地球上即可确定干扰源映射的地理位置信息。其中，干扰源的地理位置信息具体是指干扰源在地球上的地理位置坐标，即经纬信息。
基于此，由于相对位置信息是点波束天线在对应的波位下采集到的位置信息，其对应的表征为
Figure BDA0003470614220000142
因此为了能够在地球上定位干扰源的位置，需要先确定目标波位，之后再确定目标波位对应θ方向的距离映射关系，以及对应
Figure BDA0003470614220000143
方向的距离映射关系；再以点波束天线所属的目标卫星映射在地球上的坐标作为原点，按照两个方向的距离映射关系计算相对于原点的距离，从而实现以
Figure BDA0003470614220000144
为基础完成定位干扰源在地球上的地理位置信息，实现精准的完成了定位处理操作。
进一步的，由于不同的波位对应不同的实测方向图，而不同的实测方向图对应点波束天线在不同的波位上，因此为了能够精准的定位干扰源的地理位置，可以结合卫星星历和姿态信息确定，本实施例中，具体实现方式如下：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
具体的，卫星星历具体是指用于描述太空飞行体位置和速度的表达式，即点波束天线所属的目标卫星对应的位置和速度的表达式；相应的，姿态信息具体是指点波束天线所属的目标卫星对应的姿态信息。
基于此，为了能够精准的定位干扰源的地理位置信息，可以先获取目标卫星的卫星星历以及姿态信息，之后通过结合卫星星历和姿态信息，对干扰源在目标波位对应的实测方向图内的相对位置信息在地球表面进行投影运算，即可得到干扰源的地理位置信息，以用于后续进行干扰消除处理。
综上所述，为了能够保证定位干扰源位置信息的精准度，可以构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；以保证在实测场景下进行后续的定位处理操作，从而减小定位结果的偏差；之后在目标卫星受干扰源干扰的情况下，可以先确定点波束天线对应的至少三个波位，之后测量每个波位下实测方向图对应的干扰信号电平；再按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；最后再基于相对位置信息确定干扰源的地理位置信息即可，实现了在实测方向图的基础上进行干扰源位置信息的确定，不仅可以降低定位误差，还能够减少其他因素的影响，从而有效的保证了定位精准度。
下述结合附图4，以本说明书提供的干扰源定位方法在实际应用场景中的应用为例，对所述干扰源定位方法进行进一步说明。其中，图4示出了本说明书一实施例提供的一种干扰源定位方法的处理流程图，具体包括以下步骤：
步骤S402，根据信号源向点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集点波束天线下发的下行信号。
步骤S404，将点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置。
步骤S406，根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组。
步骤S408，将逆序电平值组更新为目标顺序电平值组。
步骤S410，对初始顺序电平值组和目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建点波束天线对应的实测方向图。
步骤S412，确定点波束天线对应的三个波位，将点波束天线移动至每个波位。
步骤S414，测量每个波位下的干扰信号电平。
步骤S416，确定每个波位下实测方向图对应的波位重叠区域。
步骤S418，按照预设的搜索算法和干扰信号电平，计算波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平。
步骤S420，在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位。
步骤S422，在目标波位对应的目标实测方向图内确定目标干扰信号电平对应的目标单位区域。
步骤S424，根据目标单位区域在目标实测方向图内确定干扰源对应的相对位置指向，作为相对位置信息。
步骤S426，获取目标卫星的卫星星历以及姿态信息。
步骤S428，根据卫星星历和姿态信息对相对位置信息进行转换，根据转换结果确定干扰源在地球上的地理位置信息。
本说明书提供的干扰源定位方法，为了能够保证定位干扰源位置信息的精准度，可以构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；以保证在实测场景下进行后续的定位处理操作，从而减小定位结果的偏差；之后在目标卫星受干扰源干扰的情况下，可以先确定点波束天线对应的至少三个波位，之后测量每个波位下实测方向图对应的干扰信号电平；再按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；最后再基于相对位置信息确定干扰源的地理位置信息即可，实现了在实测方向图的基础上进行干扰源位置信息的确定，不仅可以降低定位误差，还能够减少其他因素的影响，从而有效的保证了定位精准度。
与上述方法实施例相对应，本说明书还提供了干扰源定位装置实施例，图5示出了本说明书一实施例提供的一种干扰源定位装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：
构建方向图模块502，被配置为构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
测量电平模块504，被配置为在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
确定相对位置模块506，被配置为按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
确定地理位置模块508，被配置为基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
一个可选的实施例中，所述构建方向图模块502进一步被配置为：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
一个可选的实施例中，所述测量电平模块504进一步被配置为：
将所述点波束天线移动至每个波位；在每个波位下测量所述干扰信号电平。
一个可选的实施例中，所述确定相对位置模块506进一步被配置为：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
一个可选的实施例中，所述预设的目标函数，包括：
Figure BDA0003470614220000181
其中，
Figure BDA0003470614220000182
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure BDA0003470614220000183
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure BDA0003470614220000184
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure BDA0003470614220000185
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。
一个可选的实施例中，所述确定地理位置模块508进一步被配置为：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
本说明书提供的干扰源定位装置，为了能够保证定位干扰源位置信息的精准度，可以构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；以保证在实测场景下进行后续的定位处理操作，从而减小定位结果的偏差；之后在目标卫星受干扰源干扰的情况下，可以先确定点波束天线对应的至少三个波位，之后测量每个波位下实测方向图对应的干扰信号电平；再按照预设的搜索算法和干扰信号电平，在至少三个波位中的目标波位对应的实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；最后再基于相对位置信息确定干扰源的地理位置信息即可，实现了在实测方向图的基础上进行干扰源位置信息的确定，不仅可以降低定位误差，还能够减少其他因素的影响，从而有效的保证了定位精准度。
上述为本实施例的一种干扰源定位装置的示意性方案。需要说明的是，该干扰源定位装置的技术方案与上述的干扰源定位方法的技术方案属于同一构思，干扰源定位装置的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述干扰源定位方法的技术方案的描述。
图6示出了根据本说明书一实施例提供的一种计算设备600的结构框图。该计算设备600的部件包括但不限于存储器610和处理器620。处理器620与存储器610通过总线630相连接，数据库650用于保存数据。
计算设备600还包括接入设备640，接入设备640使得计算设备600能够经由一个或多个网络660通信。这些网络的示例包括公用交换电话网(PSTN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、个域网(PAN)或诸如因特网的通信网络的组合。接入设备640可以包括有线或无线的任何类型的网络接口(例如，网络接口卡(NIC))中的一个或多个，诸如IEEE802.11无线局域网(WLAN)无线接口、全球微波互联接入(Wi-MAX)接口、以太网接口、通用串行总线(USB)接口、蜂窝网络接口、蓝牙接口、近场通信(NFC)接口，等等。
在本说明书的一个实施例中，计算设备600的上述部件以及图6中未示出的其他部件也可以彼此相连接，例如通过总线。应当理解，图6所示的计算设备结构框图仅仅是出于示例的目的，而不是对本说明书范围的限制。本领域技术人员可以根据需要，增添或替换其他部件。
计算设备600可以是任何类型的静止或移动计算设备，包括移动计算机或移动计算设备(例如，平板计算机、个人数字助理、膝上型计算机、笔记本计算机、上网本等)、移动电话(例如，智能手机)、可佩戴的计算设备(例如，智能手表、智能眼镜等)或其他类型的移动设备，或者诸如台式计算机或PC的静止计算设备。计算设备600还可以是移动式或静止式的服务器。
其中，处理器620用于执行如下计算机可执行指令：
构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
可选地，所述构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图，包括：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；
将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；
根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；
对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
可选地，所述测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平，包括：
将所述点波束天线移动至每个波位；
在每个波位下测量所述干扰信号电平。
可选地，所述按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息，包括：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；
在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；
在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；
根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
可选地，所述预设的目标函数，包括：
Figure BDA0003470614220000221
其中，
Figure BDA0003470614220000222
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure BDA0003470614220000223
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure BDA0003470614220000224
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure BDA0003470614220000225
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。
可选地，所述基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息，包括：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；
根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
上述为本实施例的一种计算设备的示意性方案。需要说明的是，该计算设备的技术方案与上述的干扰源定位方法的技术方案属于同一构思，计算设备的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述干扰源定位方法的技术方案的描述。
本说明书一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，该指令被处理器执行时以用于：
构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
可选地，所述构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图，包括：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；
将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；
根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；
对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
可选地，所述测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平，包括：
将所述点波束天线移动至每个波位；
在每个波位下测量所述干扰信号电平。
可选地，所述按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息，包括：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；
在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；
在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；
根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
可选地，所述预设的目标函数，包括：
Figure BDA0003470614220000241
其中，
Figure BDA0003470614220000242
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure BDA0003470614220000243
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure BDA0003470614220000244
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure BDA0003470614220000245
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。
可选地，所述基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息，包括：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；
根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
上述为本实施例的一种计算机可读存储介质的示意性方案。需要说明的是，该存储介质的技术方案与上述的干扰源定位方法的技术方案属于同一构思，存储介质的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见上述干扰源定位方法的技术方案的描述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
所述计算机指令包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本说明书并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本说明书，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本说明书所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上公开的本说明书优选实施例只是用于帮助阐述本说明书。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本说明书的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本说明书。本说明书仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种干扰源定位方法，其特征在于，包括：
构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图，包括：
根据信号源向所述点波束天线发射上行单载波，以及根据频谱仪采集所述点波束天线下发的下行信号；
将所述点波束天线调整至对应初始方位角和初始俯仰角的初始位置，并按照预设的方向从所述初始位置扫描至目标位置；
根据扫描结果记录初始顺序电平值组和逆序电平值组，并将所述逆序电平值组更新为目标顺序电平值组；
对所述初始顺序电平值组和所述目标顺序电平值组进行归一化和拟合处理，根据处理结果构建所述点波束天线对应的所述实测方向图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平，包括：
将所述点波束天线移动至每个波位；
在每个波位下测量所述干扰信号电平。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息，包括：
确定每个波位下所述实测方向图对应的波位重叠区域；
按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，计算所述波位重叠区域中每个单位区域相对于每个波位的初始干扰信号电平；
在所述初始干扰信号电平中按照预设的目标函数确定目标干扰信号电平，并将所述目标干扰信号电平对应的波位作为所述目标波位；
在所述目标波位对应的目标实测方向图内确定所述目标干扰信号电平对应的目标单位区域；
根据所述目标单位区域在所述目标实测方向图内确定所述干扰源对应的相对位置指向，作为所述相对位置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的目标函数，包括：
Figure FDA0003470614210000021
其中，
Figure FDA0003470614210000022
表示干扰源相对于目标波位的坐标信息；S表示波位重叠区域；P表示至少三个波位；
Figure FDA0003470614210000023
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内任意一个单位区域对应的坐标信息；
Figure FDA0003470614210000024
表示i对应的波位中，实测方向图的波位重叠区域内
Figure FDA0003470614210000025
对应的单位区域的天线增益；ui表示对应每个波位的实测干扰信号电平。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息，包括：
获取所述目标卫星的卫星星历以及姿态信息；
根据所述卫星星历和所述姿态信息对所述相对位置信息进行转换，根据转换结果确定所述干扰源的所述地理位置信息。
7.一种干扰源定位装置，其特征在于，包括：
构建方向图模块，被配置为构建所属目标卫星的点波束天线对应的实测方向图；
测量电平模块，被配置为在所述目标卫星被干扰的情况下，确定所述点波束天线对应的至少三个波位，并测量每个波位下所述实测方向图对应的干扰信号电平；
确定相对位置模块，被配置为按照预设的搜索算法和所述干扰信号电平，在所述至少三个波位中的目标波位对应的所述实测方向图内确定干扰源对应的相对位置信息；
确定地理位置模块，被配置为基于所述相对位置信息确定所述干扰源的地理位置信息。
8.一种计算设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现权利要求1至6任意一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1至6任意一项所述方法的步骤。
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