CN114424467A

CN114424467A - 确定非对地静止系统相对于另一非对地静止系统的约束的方法

Info

Publication number: CN114424467A
Application number: CN202080066310.7A
Authority: CN
Inventors: J-C·勒维; A·古林
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: EP4005111B1; EP4005111A1; WO2021018932A1; US20220271831A1; CA3149118A1; US11671170B2; FR3099671B1; FR3099671A1

Abstract

本发明涉及一种确定第一非对地静止卫星星群(CONS_I)相对于与地面站链接的第二非对地静止卫星星群(CONS_V)朝着该地面站(SV)进行发送的操作约束的方法，该约束包括第一星群中的卫星的最大发送功率，所述方法包括以下步骤：‑确定两个角度(θ、φ)的以及干扰噪声比(I/N)的三元组限制值(θ、φ、I/N)，角度(θ、φ)限定第一星群中的卫星((NGSO_I)相对于该地面站并且相对于第二星群中的卫星(NGSO_V)的位置，并且干扰噪声比是由第一星群在该地面站与第二星群中的卫星之间的链路上发送的干扰(I)与该链路的噪声(N)之间的比率，确定三元组的步骤是以在一定时间间隔内合计的信噪干扰比(R)的分布大于参考分布(REF)的这种方式来执行的；‑根据三元组至少确定第一星群中的至少一个卫星的最大发送功率。

Description

确定非对地静止系统相对于另一非对地静止系统的约束的方法

本发明涉及一种用于确定第一非对地静止(non-geostationary)卫星星群相对于与同一地面站链接的第二非对地静止卫星星群朝着地球上的一点处的地面站进行发送要遵守(observed)的操作约束的方法。该方法还使得可以确定与第一非对地静止卫星星群链接的第一地面站朝着属于第二非对地静止卫星星群并且与地球上的一点处的第二地面站链接的卫星进行发送要遵守的操作约束。

国际法规要求协调不同的非对地静止系统以便避免彼此干扰。这种协调通常是根据可接受的干扰水平的限定和设立以及根据可以导致某些系统的容量降低的操作约束来反映的。

对协调的需要是真正的约束，这是因为在不知道作为干扰的受扰者的终端正在瞄准的方向的情况下，它要求在其它星群的服务区内加以保护和/或使不受这些其它星群的所有类型的站的干扰，如果这些区是已知的，则甚至要求保护地球上的所有点或者针对地球上的所有点加以保护。

图1表示用于协调非对地静止系统的现有解决方案的示图。第一非对地静止星群CONS1中的卫星NGSO1与地球上的一点处的地面站S1链接。在卫星NGSO1、地面站S1以及第二非对地静止星群CONS2中的卫星NGSO2之间限定了地心角(topocentric angle)θ。仅当地心角θ大于预定角度(例如等于10°)时，卫星NGSO2才能够朝着地面站S1进行发送。

这种关于地心角的条件对干扰星群CONS2施加了强有力的约束，该约束大于遭受来自星群CONS2的干扰的系统的需要，该系统包括第一星群CONS1和地面站S1。因此，这些约束相当严格且不灵活。

而且，这需要管理无线电资源的可操作模块考虑大量的操作约束。

本发明旨在补救现有技术的上述缺陷，更特别地，本发明旨在提出一种用于确定第一非对地静止卫星星群朝着与第二非对地静止卫星星群链接的地面站进行发送的操作约束的方法。本发明的目的还提出一种用于确定第一地面站朝着与第二地面站链接的非对地静止卫星星群中的非对地静止卫星进行发送的操作约束的方法。值得注意的是，根据本发明的方法使得可以自适应地心角阈值，在该阈值以下禁止从第一星群的卫星或从第一地面站的发送，并由此获得适合精确的可操作情形的约束。

因此，本发明的一个目的是，提供一种由计算机实现的确定第一非对地静止卫星星群相对于与地球上的一点处的地面站链接的第二非对地静止卫星星群朝着该地面站进行发送要遵守的操作约束的方法，该操作约束至少包括第一星群中的卫星的最大发送功率，所述方法包括以下步骤：

-确定两个角度的以及干扰噪声比的三元组(triplet)限制值，这两个角度限定第一星群中的卫星相对于由地面站和第二星群中的卫星形成的轴线的位置，并且干扰噪声比是由第一星群在该地面站与第二星群中的卫星之间的链路上发送的干扰与该链路的噪声之间的比率，确定三元组的步骤是以在一定时间间隔内合计的信噪干扰比的分布大于参考分布的这种方式来执行的，信噪干扰比是链路的有用信号与噪声以及干扰之间的比率；

-根据三元组值至少确定第一星群中的至少一个卫星的最大发送功率。

根据实施方式：

-三元组限制值是由以下步骤确定的：

1)针对时间间隔中的各个时刻，选择第一星群中的卫星和第二星群中的卫星，并且针对该时间间隔中的各个时刻，确定角度值和信噪干扰比的三元组，该角度值限定第一星群中的所选择的卫星相对于由地面站和第二星群中的所选择的卫星形成的轴线的位置，该信噪干扰比是第一星群中的所选择的卫星相对于地面站与第二星群中的所选择的卫星之间的链路的信噪干扰比；

2)确定该时间间隔中的时刻，并且以这样的方式来调节在这些时刻三元组的信噪干扰比值，即，在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布大于参考分布；

3)确定在所确定的时刻的三元组值

和由所述三元组值

参数化的表面方程，该三元组值

是限定第一星群中的所选择的卫星的位置的角度

以及作为根据经调节的信噪干扰比确定的链路上的干扰噪声比的I/N，该表面方程的点表示三元组限制值

-进行步骤1)中的卫星的选择，以使在地面站与第二星群中的卫星之间的链路上的信噪干扰比最小。

-所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

4)针对该时间间隔中的各个时刻并且针对第二星群中的与地面站链接的卫星，选择第一星群中的具有角度值以及在地面站与第二星群中的卫星之间的链路上的干扰噪声比的卫星，使得针对这些角度值，干扰噪声比小于或等于通过该表面方程针对这些相同的角度值获得的干扰噪声比；

5)确定该时间间隔中的时刻，并且针对这些时刻调节第一星群中的所选择的卫星的信噪干扰比值，以使所选择的卫星的在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布与参考分布之间的差异最小，合计的信噪干扰比的分布大于参考分布；

6)确定由角度和干扰噪声比值参数化的第二表面方程，该干扰噪声比值是根据在步骤5)中确定的时刻所选择的卫星的经调节的信噪干扰比进行调节的，该第二表面方程的点表示三元组限制值

-所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

3')确定限定朝着与第二星群中的卫星链接的地面站发送的第一星群的位置的角度值，以及第一星群在该地面站与第二星群中的所述卫星之间的链路上的干扰噪声比；

3")将该干扰噪声比与通过表面方程针对在3')中确定的角度值确定的干扰噪声比进行比较，以使：

-如果该干扰噪声比小于或等于通过表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增加第一星群中的卫星的发送功率，以使该卫星的干扰噪声比保持低于表面方程的干扰噪声比；

-如果该干扰噪声比大于利用表面方程获得的干扰噪声比，则降低第一星群中的卫星的发送功率，以使该卫星的干扰噪声比大于或等于表面方程的干扰噪声比。

-所述方法是针对地面站的多个假定位置来执行的。

-在步骤1)中选择的第一星群中的卫星和第二星群中的卫星是使限定第一星群中的卫星相对于由地面站和第二星群中的卫星形成的轴线的位置的角度值最小的那些卫星。

本发明的另一目的是，提供一种由计算机实现的方法，所述方法用于确定地球上的一点处的第一地面站相对于非对地静止卫星星群中的与第二地面站链接的非对地静止卫星和第二地面站之间的链路朝着该非对地静止卫星进行发送要遵守的操作约束，该操作约束至少包括第一地面站的最大发送功率，所述方法包括以下步骤：

-确定两个角度的以及干扰噪声比的三元组限制值

这两个角度限定第一地面站相对于由第二地面站和非对地静止卫星形成的轴线的位置，并且该干扰噪声比是由第一地面站在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上发送的干扰与该链路的噪声之间的比率，确定三元组的步骤是以在一定时间间隔内合计的信噪干扰比的分布大于参考分布的这种方式来执行的，信噪干扰比是链路的有用信号与噪声以及干扰之间的比率；

-根据三元组的值至少确定第一地面站的最大发送功率。

根据实施方式：

-三元组的限制值

是由以下步骤确定的：

1)针对时间间隔中的各个时刻，选择第一地面站以及与第二地面站链接的非对地静止卫星，并且针对该时间间隔中的各个时刻，确定角度值和信噪干扰比的三元组，该角度值限定所选择的第一地面站相对于由第二地面站和非对地静止卫星形成的轴线的位置，该信噪干扰比是所选择的第一地面站相对于第二地面站与非对地静止卫星之间的链路的信噪干扰比；

2)确定该时间间隔中的时刻，并且调节在这些时刻三元组的信噪干扰比值，以使在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布大于参考分布；

3)确定在所确定的时刻的三元组值

和由所述三元组值

参数化的表面方程，该三元组值是限定所选择的第一地面站相对于由第二地面站和非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度，以及作为根据经调节的信噪干扰比确定的在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比的I/N，该表面方程的点表示三元组限制值

-执行步骤1)中的地面站和非对地静止卫星的选择，以使在第二地面站与所选择的非对地静止卫星之间的链路上的信噪干扰比的最小。

-所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

4)针对该时间间隔中的各个时刻并且针对第二地面站，选择地球上的多点处的第一地面站以及与第二地面站链接的非对地静止卫星，使得第一地面站具有角度值以及在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比，并且使得针对这些角度值，干扰噪声比小于或等于通过该表面方程针对这些相同的角度值获得的干扰噪声比；

5)确定该时间间隔中的时刻，并且针对这些时刻调节所选择的第一地面站的信噪干扰比值，以使所选择的第一地面站的在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布与参考分布之间的差异最小，合计的信噪干扰比的分布大于参考分布；

6)确定由该角度和干扰噪声比值参数化的第二表面方程，该干扰噪声比值是基于以在步骤5)中确定的时刻选择的第一地面站的经调节的信噪干扰比进行调节的，该第二表面方程的点表示三元组限制值

-所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

3')确定限定第一地面站朝着与第二地面站链接的非对地静止卫星进行发送的位置的角度值、以及该第一地面站在第二地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比；

-如果该干扰噪声比小于或等于通过表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增加第一地面站的发送功率，以使该第一地面站的干扰噪声比保持低于表面方程的干扰噪声比；

-如果该干扰噪声比大于利用表面方程获得的干扰噪声比，则降低第一地面站的发送功率，以使该第一地面站的干扰噪声比大于或等于表面方程的干扰噪声比；

-所述方法是针对第二地面站的多个假定位置来执行的。

-在步骤1)中选择的第一地面站和非对地静止卫星是使限定该第一地面站相对于由第二地面站和所选择的非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度值最小的那些地面站和非对地静止卫星。

本发明的另一目的是，提供一种包括指令的计算机程序，该指令用于在处理器运行该程序时，执行根据本发明的确定三元组限制值

的方法。

本发明的又一目的是，提供一种存储包括指令的程序的处理器可读存储介质，该指令用于在处理器运行该程序时，执行根据本发明的确定三元组限制值

的方法。

通过阅读参照附图给出的描述，本发明的其它特征、细节以及优点将显现出来，附图是作为示例给出的并且分别表示如下：

已经描述的图1是表示根据现有技术的非对地静止卫星的星群相对于另一非对地静止系统的当前约束的图；

图2a和图2b是针对两个应用情况的根据本发明的方法的原理的两个示图；

图3是根据第一实施方式的方法的步骤的示图；

图4是根据第二实施方式的方法的步骤的示图；

图5和图6是表示根据本发明的方法的步骤2)的原理的两个示图；以及

图7是表示通过根据本发明的方法获得的表面方程的示图。

图2a表示在第一应用情况下根据本发明的方法的原理图。该第一应用情况表示下行链路。星群CONS_V(包括位于非对地静止轨道上的多个卫星并且包括能够与一个或更多个地面站进行通信的装置)包括与位于地球上的一点处的地面站SV链接的非对地静止卫星NGSO_V。卫星NGSO_V因此发送和/或接收被称为对地面站SV有用的信号C。

另一星群CONS_I包括向地面站SV发送信号I的非对地静止卫星NGSO_I。这些信号会干扰地面站SV与受扰卫星NGSO_V之间的链路，并构成该链路的干扰源。遭受这些干扰的星群CONS_V和卫星NGSO_V在下文的描述中被表示为受扰星群和受扰卫星。

将地心角θ限定为在卫星NGSO_V与卫星NGSO_I之间相对于地面站SV形成的角度，并且将仰角

限定为在地面站SV处与地面相切的平面TAN与由地面站SV和卫星NGSO_I形成的轴线之间形成的角度。这两个角度θ和

使得可以限定卫星NGSO_I相对于卫星NGSO_V和相对于站SV的位置。

该方法的目的是通过产生相对于星群CONS_V的可接受的干扰水平，来针对固定的地心角值θ和仰角值

限定卫星NGSO_I可以向站SV发送的干扰信号I的最大功率值。换句话说，该方法的目的是通过考虑相对于位于星群CONS_I中的各个卫星NGSO_I的邻域的另一星群CONS_V中的卫星NGSO_V产生的可能干扰来确定该卫星NGSO_I的最大功率。为此，地心角θ的、仰角

的以及信噪干扰比R的三元组限制值

是以以下方式来确定的：在一定时间间隔内合计的信噪干扰比R的分布大于参考分布REF。

信噪干扰比R是地面站SV与受扰星群CONS_V中的卫星NGSO_V之间的链路的有用信号C与噪声N和干扰星群CONS_I在该链路上发送的干扰I之间的比率。换句话说，信噪干扰比R等于C/(N+I)。

根据信噪干扰比R，可以根据所确定的三元组值并且使用本领域已知的理论关系，来推导干扰星群CONS_I中的卫星NGSO_I的最大发送功率。更特别地，针对给定的地心角值θ和给定的仰角值

可以根据包括给定角度值的三元组值的信噪干扰比来确定最大发送功率。

图2b表示在表示上行链路的第二应用情况下根据本发明的方法的原理图。星群CONS_V(包括位于非对地静止轨道上的多个卫星并且包括能够与一个或更多个地面站进行通信的装置)包括与位于地球上的一点处的地面站SV链接的非对地静止卫星NGSO_V。卫星NGSO_V因此发送和/或接收被称为对地面站SV有用的信号C。

被称为干扰站的另一地面站SI与第二非对地静止卫星星群CONS_I链接，特别是与非对地静止卫星NGSO_I链接。该其它地面站SI还向与地面站SV链接的卫星NGSO_V发送信号I。这些信号I会干扰地面站SV与被称为受扰者的卫星NGSO_V之间的链路，并构成该链路的干扰源。

为了识别干扰地面站SI的位置，从受扰非对地静止卫星NGSO_V来限定在站SV与干扰站SI之间形成的角度θ，并且将仰角

限定为在与受扰星群CONS_V的轨道相切并且与卫星NGSO_V相切的平面TAN与由干扰地面站SI和卫星NGSO_V形成的轴线之间形成的角度。这两个角度θ和

使得可以限定站SI相对于卫星NGSO_V并且相对于站SV的位置。

对于该第二应用情况，该方法的目的是通过产生相对于星群CONS_V的可接受的干扰水平，来针对固定的角度值θ和仰角值

限定站SI可以向卫星NGSO_V发送的干扰信号I的最大功率值。换句话说，该方法的目的是通过考虑相对于与位于各个地面站SI的邻域中的地面站SV链接的星群CONS_V中的卫星NGSO_V产生的可能干扰来确定该地面站SI的最大功率。为此，将角度角θ、

的以及信噪干扰比R的三元组限制值

确定成，以使在一定时间间隔内合计的信噪干扰比R的分布大于参考分布REF。

信噪干扰比R是地面站SV与受扰星群CONS_V中的卫星NGSO_V之间的链路的有用信号C与噪声N和干扰站SI在该链路上发送的干扰I之间的比率。换句话说，信噪干扰比R等于C/(N+I)。

根据信噪干扰比R，可以根据所确定的三元组值并且使用本领域已知的理论关系，来推导站SI的最大发送功率。更特别地，针对给定的角度值θ和

图3呈现根据第一实施方式的方法的步骤的示图。对于图3至图7的描述采取第一应用情况(图2a)。

在第一步骤201中，针对时间间隔中的各个时刻并且针对地球上的一点处的地面站SV，根据选择标准来选择干扰星群CONS_I中的卫星和受扰星群CONS_V中的卫星NGSO_V。在所描述的示例中，选择干扰星群CONS_I中的卫星和卫星NGSO_V，其使地面站SV与受扰星群CONS_V中的卫星之间的链路上的信噪干扰比R最小。然而，还可以选择受扰星群中的相对于地面站SV在该星群中具有最高仰角的卫星NGSO_V。还可以选择相对于地面站SV和/或受扰者星群CONS_V中的特定卫星具有最长可见时间的干扰卫星CONS_I。

然后，针对这些相同的时刻，相对于地面站SV为这些选择的卫星确定地心角θ的、仰角

的以及信噪干扰比R的三元组值

地心角θ是由受扰星群CONS_V中的所选择的卫星NGSO_V、地面站SV以及干扰星群CONS_I中的所选择的卫星NGSO_I形成的最小角度。仰角

是在地面站SV处与地面相切的平面TAN与以下轴线之间形成的最小角度：该轴线被形成在地面站SV与干扰星群CONS_I中的所选择的卫星NGSO_I之间。该信噪干扰比R是干扰星群CONS_I中的干扰卫星NGSO_I在地面站SV与受扰星群CONS_V中的受扰卫星NGSO_V之间的链路上的信噪干扰比。该比率R是通过模拟来确定的。

然后，在第二步骤202中，进行关于该时间间隔中的时刻的确定，对于所述时刻，可以调节在这些时刻三元组值

的信噪干扰比值R，以使在该时间间隔内合计的信噪干扰比R的分布大于参考分布REF。

图5和图6例示了该方法的步骤202。

图5表示根据信噪干扰比R＝C/(N+I)的时间间隔的时间百分比％t。曲线REF表示参考分布，并且曲线N1表示受扰星群和干扰星群中的所选择的卫星相对于地面站的合计的信噪干扰比，而曲线N2表示在识别出以下时刻之后的相同信噪干扰比：对于该时刻，针对曲线N1将信噪干扰比的值调节为大于参考分布REF。

图6表示根据时间间隔中的不同时刻t的信噪干扰比R。作为在该时间间隔内合计(因此在所有时刻t内合计)的这些信噪干扰比，使得可以获得图5的曲线N1。图6中表示了所识别的时刻INST，并且对它们的信噪干扰比值R进行修改以获得图5的曲线N2。

为了根据图5和图6确定该时间间隔中的这些时刻t，假设图5的曲线N1遵循如下的概率定律：

P_N1(X≥x_n)＝p_n (1)

其中，X表示信噪干扰比R的随机变量，x_n表示信噪干扰比的特定值，p_n表示与信噪干扰比值x_n相对应的时间概率，以及n是小于或等于该时间间隔中的时刻的总数的整数。

还假设参考分布REF遵循以下概率定律：

P_REF(X≥x)＝p (2)

其中，p是与信噪干扰比值x相对应的时间概率，以及X是表示信噪干扰比的随机变量。

如果对于所有概率p，曲线N1变得小于参考分布REF，则这意味着存在整数i和m，使得：

P_N1(X≥x_i)＝p_i和P_REF(X≥x_m)＝p_i，其中，x_i＜x_m (3)

并且使得：

P_N1(X≥x_m)＝p_m，其中，p_m＜p_i (4)

然后，寻求获得曲线N1的定律，使得：

P_N1(X≥x_i)＝p_m (5)

第一步是识别未遵守方程(5)的标准的i的最大值，这意味着对于X＝x_i+1，将遵守该标准。然后，将值x_i修改成变为等于x_i+1，即，信噪干扰比值x_i变为等于x_i+1。

对于未遵守方程(5)的标准的i的所有其它值，这种修改通过以降序完成所述i值来加以应用。

这使得可以识别要修改的信噪干扰比的值x_i。现在必需识别与这些值x_i相对应的时刻t。为此，在图6中，可以识别等于所识别的值x_i的所有信噪干扰比，然后，修改这些时刻的信噪干扰比值，以使在所述时间间隔内合计的包括经修改的值的信噪干扰比R的分布大于参考分布REF。

在第三步骤203中，以前一步骤中确定的时刻来确定三元组值

该三元组值

表示针对所确定的时刻限定第一星群CONS_I中的所选择的卫星NGSO_I的位置的角度

以及作为根据在前一步骤中调节的信噪干扰比R确定的链路上的干扰噪声比的I/N。

在这个步骤中，还确定由三元组值

参数化的表面方程。该表面方程的点表示相对于地面站SV与受扰卫星NGSO_V之间的链路，为干扰星群CONS_I中的卫星授权的三元组限制值

在可选的第四步骤203'和可选的第五步骤203"中，将检查关于朝着地面站SV发送的干扰星群CONS_I中的卫星是否发送足够低的干扰水平，以保持该地面站与受扰星群CONS_V中的非对地静止卫星之间的链路。

为此，在第四步骤203'中，对于的干扰星群CONS_I中的向与受扰星群CONS_V中的卫星链接的地面站SV进行发送的卫星，确定地心角θ、仰角

以及干扰噪声比I/N的值。

然后，在下一步骤203"中，将干扰噪声比I/N与由步骤203的表面方程针对先前在203'中确定的角度值θ和

确定的干扰噪声比进行比较。

如果该干扰噪声比小于或等于通过表面方程确定的干扰噪声比，则意味着干扰卫星在地面站与受扰星群中的卫星之间的链路上几乎没有干扰。因此，不必降低干扰卫星的发送功率。甚至可以增加干扰卫星的发送功率，只要信噪干扰比值保持小于由表面方程确定的比值即可。

如果信噪干扰比大于由表面方程确定的信噪干扰比，则意味着干扰卫星对地面站与受扰星群中的卫星之间的链路有干扰。因此，必需降低干扰卫星的发送功率，以使该干扰卫星的信噪干扰比大于或等于通过表面方程确定的信噪干扰比。代替降低干扰卫星的发送功率，还可以使用干扰星群CONS_1的另一卫星来降低干扰水平。

图7表示在该方法的第三步骤203中确定的表面方程。表面方程EQ_SURF取决于限定干扰星群中的卫星相对于地面站SV与受扰星群中的卫星之间的链路的位置的两个角度θ和

并且取决于由地面站与受扰星群中的卫星之间的链路的有用信号与噪声和该链路上的来自干扰星群中的卫星的干扰的总和之间的比率限定的信噪干扰比R。角度θ可以是在干扰星群中的卫星、地面站以及受扰星群中的卫星之间形成的地心角，以及仰角

可以是在与地面站相切的平面与在该地面站与干扰星群中的卫星之间形成的轴线之间形成的仰角。

针对给定的角度值θ和

由三元组值

限定的该表面方程EQ_SURF的点表示最大干扰噪声比I/N，并因此表示干扰星群中的卫星在链路上可以具有的最大干扰水平。

图4表示根据第二实施方式的方法的步骤的示图。第一步骤201、第二步骤202以及第三步骤203与参照图3描述的步骤201、202以及203相同。

在这个第二实施方式中，执行三个附加步骤204、205以及206，以针对可操作情形来调节在第三步骤203中确定的表面方程。

因此，在第四步骤204中，针对该时间间隔中的各个时刻并且针对受扰星群中的与地面站链接的卫星，选择干扰星群中的具有地心角θ、仰角

以及干扰噪声比I/N的值的卫星，使得针对这些角度值θ和

干扰噪声比I/N小于或等于通过步骤203的表面方程针对这些相同的角度值θ和

确定的干扰噪声比。

然后，在第五步骤205中，进行关于时间间隔中的时刻的确定，对于所述时刻，可以调节信噪干扰比值，以使相对于地面站与受扰星群中的卫星之间的链路，干扰星群中的所选择的卫星的在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布大于参考分布。

最后，在第六步骤206中，确定第二表面方程，该第二表面方程由角度θ和

的值以及干扰噪声比I/N来参数化，该干扰噪声比I/N是以在前一步骤中确定的时刻，根据所选择的卫星的在步骤205中调节的信噪干扰比来调节的。该第二表面方程的点表示经校正的三元组限制值

该第二表面方程使得可以保护这两个非对地静止系统(包括干扰星群的系统以及包括受扰星群和地面站的系统)，同时放宽由第一表面方程限定的并且对应于这两个星群之间的最差干扰配置的约束，而在操作上，这两个星群中的卫星可以采用更有利的配置。

根据另一实施方式，针对多个地面站假设来执行所述方法。为此，如果针对与受扰星群CONS_V中的卫星链接的N个地面站执行所述方法，则将步骤201、202以及203(以及可能的步骤203'、203"、204、205以及206)重复N次，每次重复皆是针对与先前重复不同的站来执行的。因此，关于步骤1)的每次重复，必需针对各个时刻重新限定干扰星群CONS_I中的卫星和受扰星群CONS_V中的卫星，以使该链路上的信噪干扰比最小。

根据一个实施方式，相对于地面站来选择这两个星群中的卫星是以这样的方式进行的，即，例如通过从使信噪干扰比最小的那些卫星当中选取给出最小地心角θ的卫星来选择最差情况。

根据另一实施方式，还可以确定三元组限制值

其中，R表示干扰星群中的卫星在地面站与受扰星群中的卫星之间的链路上的信噪干扰比。因此，还可以根据这些三元组值

来确定第三表面方程。

为此，将从在步骤202中确定的时刻导出的三元组值

用于参数化第三表面方程。

然而，如果使用由三元组

参数化的表面方程，则将寻求选择对于给定角度值表现出大于由第三表面方程给出的比值的比值R的干扰卫星。

例如，对于步骤204，选择干扰星群中的卫星，使得针对给定的地心角值θ以及针对仰角值

信噪干扰比R大于由第三表面方程针对这些相同的角度值确定的比率R。

根据另一示例，对于步骤203"，将信噪干扰比R与由第三表面方程针对在步骤203'中确定的地心角值和仰角值确定的比率进行比较，并且如果比率R小于由第三表面方程确定的比率，则降低干扰星群中的卫星的发送功率。

尽管如此，比率I/N的使用仍是优先的，这是因为比率I/N独立于地面站与受扰星群中的卫星之间的链路所特有的射频特性。

已经针对第一应用情况描述了附图。所述方法也可以适用于第二应用情况，即，适用于上行链路，在第二应用情况中，地面站SI向地面站SV与受扰星群中的卫星之间的链路发射干扰信号I。这对应于图2b所呈现的情形。

在该应用情况下，在步骤201中，针对时间间隔中的各个时刻，选择地球上的与地面站SV的点不同的多点处的第一地面站SI，以及非对地静止星群中的与地面站SV链接的非对地静止卫星，这使地面站SV与所选择的非对地静止卫星之间的链路上的信噪干扰比R最小。针对该时间间隔中的各个时刻，还确定角度值

和信噪干扰比R的三元组

该角度值限定所选择的第一地面站SI相对于由地面站SV和非对地静止卫星形成的轴线的位置。该比率R是所选择的第一站相对于地面站与非对地静止卫星之间的链路的信噪干扰比。

在第二步骤202中，确定时间间隔中的时刻，并且针对这些时刻，调节在这些时刻三元组

的信噪干扰比值R，以使在该时间间隔内合计的信噪干扰比R的分布大于参考分布(REF)。

然后，在步骤203中，确定在所确定的时刻的三元组值

和由三元组

参数化的表面方程。该三元组值

是限定所选择的第一地面站相对于由第二地面站SV和非对地静止卫星NGSO_V形成的轴线的位置的角度，以及根据经调节的信噪干扰比(R)确定的在地面站SSV与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比的I/N。该表面方程的点表示三元组限制值

对于目的是适应可操作情形的情况来说，对于本应用情况来说，参照图4描述的步骤如下：

在步骤204中，针对该时间间隔中的各个时刻并且针对第二地面站SV，选择地球上的多点处的第一地面站以及与地面站SV链接的非对地静止卫星，使得第一地面站具有角度值

以及在地面站SV与受扰星群中的非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比(I/N)，并且使得针对这些角度值，该干扰噪声比小于或等于通过表面方程针对这些相同的角度值获得的干扰噪声比。

然后，在步骤205中，确定该时间间隔中的时刻，并且针对这些时刻调节所选择的第一地面站的信噪干扰比值(R)，以使所选择的第一站的在该时间间隔内合计的信噪干扰比的分布与参考分布(REF)之间的差异最小，该合计的信噪干扰比的分布大于参考分布。

最后，在步骤206中，确定由所述角度和干扰噪声比值参数化的第二表面方程，该干扰噪声比值是基于以在步骤205中确定的时刻选择的第一地面站的经调节的信噪干扰比进行调节的。该第二表面方程的点表示三元组限制值

对于图3的情况，在步骤203'中，确定限定第一地面站朝着与地面站SV链接的非对地静止卫星进行发送的位置的角度值

以及该第一地面站在所述地面站与非对地静止卫星之间的链路上的干扰噪声比(I/N)。

然后，在步骤203"中，将该干扰噪声比与通过表面方程针对在203'中确定的角度值确定的干扰噪声比进行比较，以使：

-如果该干扰噪声比小于或等于通过表面方程确定的干扰噪声比，则保持或增加第一地面站的发送功率，以使该第一地面站的干扰噪声比保持小于表面方程的干扰噪声比；

-如果该干扰噪声比大于利用表面方程获得的干扰噪声比，则降低第一地面站的发送功率，以使该第一地面站的干扰噪声比大于或等于表面方程的干扰噪声比。

至于第一应用情况，所述方法可以针对地面站SV的多个假定位置来执行的。

同样地，在步骤201中选择的第一地面站和非对地静止卫星可以是使限定该第一地面站相对于由第二地面站和所选择的非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度值(例如，θ)最小的地面站和非对地静止卫星。

已经在两个非对地静止星群的背景下描述了根据本发明的方法。然而，本方法不限于此，它可以在涉及非对地静止星群和对地静止星群的更一般的背景下使用。这例如可以是在对地静止星群(星群中的卫星或者与对地静止星群链接的地面站)在地球上的地面站与非对地静止星群之间的链路上发送干扰信号的情况。这也可以是在非对地静止星群(星群中的卫星或者与非对地静止星群链接的地面站)在地球上的地面站与对地静止星群之间的链路上发送干扰信号的情况。

可以将本发明实现为包括用于执行本发明的指令的计算机程序。可以将该计算机程序存储在处理器可读存储介质上。该介质可以是电子的、磁性的、光学的或电磁的。

特别地，可以由包括处理器和存储器的装置来实现本发明。该处理器可以是通用处理器、专用处理器、专用集成电路(也由首字母缩写词ASIC已知)或者现场可编程门阵列(也由首字母缩写词FPGA已知)。

该装置可以使用一个或更多个专用电子电路或通用电路。可以在执行包括指令序列的程序的可重编程计算机器(例如，处理器或微控制器)上生产本发明的技术，或者可以在专用计算机器(例如，就像FPGA或ASIC一样的逻辑门集合，或者任何其它硬件模块)上生产本发明的技术。

根据一个实施方式，该装置包括利用计算机程序(即，多个可执行指令)编码的至少一个计算机可读存储介质(RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其它存储器技术；CD-ROM、DVD或其它光盘介质；磁带盒、磁带、计算机可读永久性存储盘)，当该计算机程序在一个处理器或多个处理器上运行时，执行先前描述的本发明的实施方式的功能。

作为适于实现本发明的硬件架构的示例，根据本发明的装置可以包括：通信总线，该通信总线将中央处理单元或微处理器(CPU)连；链接至可以包括实现本发明所必需的程序的只读存储器(ROM)；随机存取存储器或高速缓冲存储器(RAM)，该随机存取存储器或高速缓冲存储器包括适于存储在上面提及的程序的执行期间创建和修改的变量和参数的寄存器；以及适于发送和接收数据的通信或I/O(输入/输出)接口。

对在运行时执行先前描述的功能中的任一功能的计算机程序的引用不限于在单个主机计算机上运行的应用程序。正相反，在这里，使用术语计算机程序和软件，在一般意义上是指任何类型的计算代码(例如，应用软件、固件、微代码或任何其它形式的计算机指令)，该计算代码可以被用于对一个或更多个处理器进行编程，以实现这里所描述的技术的各个方面。值得注意的是，计算装置或资源可以是分布式的(“云计算”)，可能是根据对至对(pair-to-pair)技术。可以在任何恰当的处理器(例如，微处理器)或处理器核心或一组处理器上执行软件代码，而无论该处理器或处理器核心或一组处理器是设置在单个计算装置中还是分布在多个计算装置(举例来说，如在装置的环境中可访问的计算装置)之间。例如，可以在硬盘中或只读存储器中存储可使可编程装置实现根据本发明的处理的各个程序的可执行代码。通常，能够在执行一个或多个程序之前将该程序加载到所述装置中的存储装置之一中。中央处理单元可以控制和引导根据本发明的一个或多个程序的指令或软件代码部分的执行，这些指令是存储在硬盘中或只读存储器中的，要不然就是存储在其它上述存储部件中的。

Claims

1.一种由计算机实现的确定地球上的一点处的第一地面站(SI)相对于非对地静止卫星星群(CONS_V)中的与第二地面站(SV)链接的非对地静止卫星(NGSO_V)和所述第二地面站(SV)之间的链路朝着所述非对地静止卫星(NGSO_V)进行发送要遵守的操作约束的方法，所述操作约束至少包括所述第一地面站(SI)的最大发送功率，所述方法包括以下步骤：

-确定两个角度

以及干扰噪声比的三元组限制值

所述两个角度

限定所述第一地面站(SI)相对于由所述第二地面站(SV)和所述非对地静止卫星(NGSO_V)形成的轴线的位置，并且所述干扰噪声比(I/N)是由所述第一地面站在所述第二地面站(SV)与所述非对地静止卫星(NGSO_V)之间的所述链路上发送的干扰(I)与所述链路的噪声(N)之间的比率，确定所述三元组的步骤是以在一定时间间隔内合计的信噪干扰比(R)的分布大于参考分布(REF)的这种方式来执行的，所述信噪干扰比(R)是所述链路的有用信号(C)与所述噪声(N)以及所述干扰(I)之间的比率；

-根据所述三元组值至少确定所述第一地面站(SI)的最大发送功率。

2.根据权利要求1所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，其中，所述三元组限制值

是通过以下步骤来确定的：

1)针对时间间隔中的各个时刻，选择(201)第一地面站(SI)以及与所述第二地面站(SV)链接的非对地静止卫星(NGSO_V)，并且针对所述时间间隔中的各个时刻，确定角度值

和信噪干扰比(R)的三元组

所述角度值限定所选择的第一地面站(SI)相对于由所述第二地面站(SV)和所述非对地静止卫星(NGSO_V)形成的轴线的位置，所述信噪干扰比是所选择的第一地面站相对于所述第二地面站与所述非对地静止卫星之间的所述链路的信噪干扰比；

2)确定(202)所述时间间隔中的时刻，并且以这样的方式来调节在这些时刻所述三元组

的信噪干扰比值，即，在所述时间间隔内合计的所述信噪干扰比的分布大于参考分布(REF)；

3)确定(203)在所确定的时刻的三元组值

和由所述三元组值

参数化的表面方程，所述三元组值

是限定所选择的第一地面站相对于由所述第二地面站(SV)和所述非对地静止卫星(NGSO_V)形成的轴线的位置的角度

以及作为根据经调节的信噪干扰比(R)所确定的在所述第二地面站与所述非对地静止卫星之间的所述链路上的干扰噪声比的I/N，该表面方程的点表示所述三元组限制值

3.根据权利要求2所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，其中，在步骤1)中的地面站和所述非对地静止卫星的选择是以这种方式来执行的，即，使在所述第二地面站(SV)与所选择的非对地静止卫星之间的链路上的信噪干扰比(R)最小。

4.根据权利要求2和3中的一项所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

4)针对所述时间间隔中的各个时刻并且针对所述第二地面站(SV)，选择(204)地球上的多点处的所述第一地面站以及与所述第二地面站链接的非对地静止卫星，使得所述第一地面站具有角度值

并且在所述第二地面站(SV)与所述非对地静止卫星之间的所述链路上具有干扰噪声比(I/N)，并且使得针对这些角度值，所述干扰噪声比小于或等于通过所述表面方程针对这些相同的角度值获得的干扰噪声比；

5)确定(205)所述时间间隔中的时刻，并且针对这些时刻调节所选择的第一地面站的信噪干扰比值(R)，以使所选择的第一地面站的在所述时间间隔内合计的信噪干扰比的分布与参考分布(REF)之间的差异最小，所合计的信噪干扰比的分布大于所述参考分布；

6)确定(206)由所述角度和干扰噪声比值参数化的第二表面方程，所述干扰噪声比值是基于以在步骤5)中确定的所述时刻选择的所述第一地面站的经调节的信噪干扰比进行调节的，该第二表面方程的点表示所述三元组限制值

5.根据权利要求2和3中的一项所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，其中，所述方法包括在步骤3)之后执行的以下步骤：

3')确定(203')限定第一地面站朝着与所述第二地面站链接的非对地静止卫星进行发送的位置的角度值

以及所述第一地面站在所述第二地面站与所述非对地静止卫星之间的所述链路上的干扰噪声比(I/N)；

3")将所述干扰噪声比与通过所述表面方程针对在3')中确定的所述角度值所确定的干扰噪声比进行比较(203")，以使：

-如果所述干扰噪声比小于或等于通过所述表面方程所确定的干扰噪声比，则保持或增加所述第一地面站的发送功率，以使所述第一地面站的干扰噪声比保持低于所述表面方程确定的干扰噪声比；

-如果所述干扰噪声比大于利用所述表面方程所获得的干扰噪声比，则降低所述第一地面站的发送功率，以使所述第一地面站的干扰噪声比大于或等于所述表面方程确定的干扰噪声比。

6.根据权利要求2至5中的一项所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，其中，所述方法是针对所述第二地面站(SV)的多个假定位置来执行的。

7.根据权利要求2至6中的一项所述的由计算机实现的确定操作约束的方法，其中，在步骤1)中选择的所述第一地面站和所述非对地静止卫星是使限定所述第一地面站相对于由所述第二地面站和所选择的非对地静止卫星形成的轴线的位置的角度值(θ)最小的地面站和非对地静止卫星。

8.一种计算机程序，所述计算机程序包括指令，所述指令用于在处理器运行该程序时执行根据前述权利要求中的任一项所述的确定三元组限制值

的方法。

9.一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质上存储有包括指令的程序，所述指令用于在处理器运行所述程序时执行根据权利要求1至7中的任一项所述的确定三元组限制值

的方法。