述用户终端20根据所述时空基准计算上行载波多普勒偏移量Fud;
[0050] S6,所述用户终端20调整上行链路无线电信号的载波频率，使其最接近Fue-Fud;
[0051] S7,所述用户终端20在所述最佳上行链路信息发送时刻T。打开上行链路向所述 卫星10发送信息；
[0052] S8,所述卫星10在所述上行时间窗口和预定的上行链路载波频率Fu。接收所述用 户终端发送的信息。
[0053] 步骤Sl中，所述时空基准包括时间基准与空间基准，所述自身时空基准包括：自 身位置、自身速度、自没身时间。一般地，所述空间基准优先采用的坐标系为地心地固坐标 几何坐标系，时间基准采用世界协调时。随着技术的发展，地理坐标系、地心惯性坐标系也 经常采用，而世界协调时有时也被GPS时或者北斗时代替。
[0054] 所述用户终端和卫星获得自身时空基准常用的方法是安装GPS或北斗导航接收 机。星载导航接收机和地面导航接收机都是成熟技术。在现代卫星中，星载导航接收机通 常是卫星的一部分。为进一步提高频率精度，卫星一般还利用星载导航接收机输出的秒脉 冲产生约束时钟，其频率精度可以达到每秒频率误差小于对于地面接收机，为提高导 航精度和抗干扰能力，还可以安装惯性导航系统甚至芯片级原子钟。
[0055] 步骤S2中，所述卫星轨道信息包括：短时卫星轨道信息和长期卫星轨道信息。所 述短时卫星轨道信息形式简单，用于短期卫星位置预测；所述长期轨道信息则用于长期卫 星位置预测。所述短时轨道信息通常是卫星实际在轨GPS或者北斗导航接收机所输出信 息的拟合结果，拟合的方法有多种，如最小二乘、卡尔曼滤波、数值内插等。例如文献"低 轨卫星轨道拟合及预报方法研宄"（张如伟等，《大地测量与地球动力学》，第28卷第4期， 2008,pll5-120)推荐了一种比较复杂但精度较高的拟合方法。本实施例中采用单点短时轨 道信息表示短时轨道信息，该方法相较上述方法更为简便。所述单点短时卫星轨道信息包 括：轨道信息参考时刻Tot、该轨道信息参考时刻Tot卫星的位置和速度。所述长期卫星轨道 信息为低轨卫星的轨道根数。所述轨道根数有多种表示方式，其中最常用的是北美防空司 令部（NorthAmericanAerospaceDefenseCommand,N0RAD)的标准两行根数，它是北美防 空司令部基于一般摄动理论产生的用于预报地球轨道飞行器位置和速度的一组轨道根数， 用于近地卫星时所采用的数学模型是SPG4,它已被著名软件STK选为进行轨道推算的可选 方法之一。基于两行根数来预测卫星位置一天内的精度可以达到lkm，1周内的精度可以达 到30km左右。除了北美防空司令部的两行根数，还有专门为轨道卫星设计的轨道根数，不 同的轨道根数的区别在于辅助的摄动力参数或者调谐参数的个数，如GPS系统采用了 15参 数的轨道根数，而文献"马开锋，彭碧波，洪樱，基于卫星轨道特征的低轨卫星星历参数拟合 法大地测量与地球动力学，第27卷第1期，2007"则提出了一种25参数的轨道根数。
[0056] 所述上行时间窗口是地面终端向卫星发送信息的时间窗口，上行时间窗口一般包 括多个窗口。在时分多址的通信系统中，不同的地面终端可能选择不同的上行时间窗口分 别向卫星发送信息。在码分多址的通信系统中，多个地面终端采用码分多址的方式同时通 过同一个时间窗口向卫星发送信息，这种情况下，不同用户使用的扩频码不同，用户发送的 无线信号到达上行时间窗口的时间要求尽量同步，才能将互相之间的干扰降到最低。请参 见图3,该图为上行时间窗口示意图。图中Taw为实际上行时间窗口长度，Tbw为上行时间窗 口长度，本发明中满足：Taw>Tbw，Taw-Tbw为接入时间保护间隔，允许存在计算误差和其他误 差，实现相邻时间窗口之间的保护。每一个上行时间窗口都有一个起始时刻和一个长度，因 此上行时间窗口信息包括上行时间窗口起始时刻T和上行时间窗口长度Tbw。
[0057] 步骤S4中，在用户终端20接收所述卫星轨道信息和上行时间窗口信息时需要知 道具体哪颗卫星10正在过顶以及该卫星10的下行载波多普勒频移的具体数值，请参见图 4,所述用户终端20接收所述卫星轨道信息和上行时间窗口信息的方法包括以下步骤：
[0058] S41，所述用户终端20不定时的访问数据服务中心30,下载所述卫星轨道信息并 存储到本地存储器；
[0059] S42,所述用户终端20在接入卫星10之前尝试在本地存储器读取所述卫星轨道信 息，若本地存储器中存储有所述卫星轨道信息，则执行步骤S44,否则执行步骤S43 ;
[0060] S43,所述用户终端20采用盲搜索的方式搜索和捕获卫星下行信号，并执行步骤 S45 ；
[0061] S44,所述用户终端20根据存储的所述卫星轨道信息和所述时空基准计算下行链 路的多普勒频移，并利用该下行链路的多普勒频移搜索和捕获卫星下行信号；
[0062] S45,所述用户终端20解调卫星下行信号中的信息，获得所述卫星轨道信息，并存 储该卫星轨道信息，返回步骤S44。
[0063] 步骤S41中，所述用户终端20通过地面无线通信链路访问数据服务中心30,其主 要目的是获得卫星轨道信息中的长期轨道信息。地面无线通信链路可用时，用户终端20 - 般不使用卫星通信，因为卫星通信通常成本相对较高；地面无线通信链路不可用时，用户终 端20使用卫星通信。所述用户终端20从数据服务中心30下载的长期轨道信息可以用来 预测哪一个卫星10正在过顶以及该卫星10的下行载波多普勒频移数值。
[0064]步骤S43中，所述盲搜索的频率范围为[Fde-MaxFdd,Fde+MaxFdd]MHz，其中，Fdc是 预定载波频率，MaxFdd为根据包括用户终端的最大可能运行速度和卫星轨道高度计信息事 先算出的最大可能下行多普勒偏移。
[0065] 步骤S44中，所述搜索的频率范围为[Fdc-MinFdd,Fdc+MinFdd]MHz，其中，Fdc是预 定载波频率，MinFdd是利用所述卫星轨道信息和所述时空基准获得的下行链路的给定频率 偏移量，其数值远小于MaxFdcL
[0066] 步骤S45中，所述卫星下行信号中的信息中包含有所述卫星轨道信息，所述用户 终端20通过解调卫星下行信号中的信息获得所述卫星轨道信息。
[0067] 所述用户终端20推算在上行时间窗口起始时刻T无线信号从用户终端20传播到 卫星10所需时间Td的方法包括以下步骤：
[0068] S47,根据所述卫星轨道信息和上行时间窗口信息计算卫星10在上行时间窗口起 始时刻T的位置f(n;
[0069] S48,列出传播方程：I月=0，其中c为光速，T-Td为最佳上行 链路信息发送时刻，7：,)为在最佳上行链路信息发送时刻所述用户终端的位置；
[0070] S49,求解所述传播方程，获得在所述上行时间窗口起始时刻T无线信号从用户终 端20传播到卫星10所需时间Td。
[0071] 步骤S47中，所述用户终端20计算卫星轨道信息和上行时间窗口信息计算卫星 在上行时间窗口起始时刻T的位置有多种方法，与轨道信息的形式有关。本实施例中 利用短时轨道信息计算卫星1〇〇在上行时间窗口起始时刻T的位置，具体包括以下步 骤：
[0072] S471，将卫星在k时刻的位置和速度描述为状态;;
[0073] S472,将轨道信息参考时刻Tot设定为0时刻，初始化；.
[0074]
【主权项】
1. 一种星地同步多址接入方法，应用于由多个用户终端和轨道卫星构成的卫星移动通 信系统中，所述方法包括以下步骤： S1，用户终端和卫星分别获得自身时空基准，所述时空基准包括时间基准和空间基 准； 52, 所述卫星根据自身时间基准计算出卫星轨道信息和上行时间窗口信息，并设定实 际上行时间窗口，所述上行时间窗口信息包括上行时间窗口起始时刻T和上行时间窗口长 度 Tbw; 53, 所述卫星调整下行链路无线电信号的载波频率，使其接近预定的载波频率Fd。，并在 下行链路中广播所述卫星轨道信息和上行时间窗口信息； 54, 所述用户终端接收所述卫星轨道信息和上行时间窗口信息，利用所