一种星座间干扰评估与规避措施验证方法与流程

本发明涉及非对地静止卫星轨道(non-geostationary-satellite orbit，ngso)星座系统领域，尤其是涉及一种星座间干扰评估与规避措施验证方法。

背景技术：

1、近年来，全球ngso星座建设高潮迭起，以starlink、oneweb为代表的星座系统动辄成千上万颗的规模引发了广泛关注。除了目前全球公开发布的约20余个低轨卫星星座计划之外，根据国际电联公布的卫星网络申报情况，全球范围内至少还有100多个公司或机构有意向建设低轨卫星星座系统。这些低轨卫星星座在频率资源的使用上集中在ku和ka频段，并且几乎都向国际电联申报了q/v频段作为下一代星座系统的频率资源储备。而ku和ka频段恰好是目前gso卫星通信系统正在使用的主流频段，q/v频段更是发展下一代超宽带gso卫星通信系统的热点频段。

2、按照国际电联《无线电规则》第22.2条款的规定，ngso星座系统需要无条件保证gso轨道的同频段卫星通信系统的用频安全，并且不得要求来自gso卫星的保护，这意味着ngso星座需要无条件忍受来自gso卫星的干扰造成自身系统噪声温度的增加。然而，在两个ngso星座系统之间开展频率干扰评估的传统方法中，并没有考虑客观存在的、来自地位更高的gso带来的干扰影响，ngso星座之间的干扰评估与对gso卫星系统的保护是割裂的、孤立的，这就导致来自施扰ngso星座系统的干扰被过度高估，带来干扰过保护的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种星座间干扰评估与规避措施验证方法，引入gso客观干扰影响，旨在解决ngso星座间频率兼容性分析的传统方法高估干扰影响、带来干扰过保护的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下方案：

3、本发明提供一种星座间干扰评估与规避措施验证方法，基于gso系统与ngso星座通信系统同频工作的客观电磁兼容共用环境，考虑来自gso系统的影响，开展两个ngso星座之间的频率干扰评估以及干扰规避措施的有效性验证，具体包括以下步骤：

4、s1：设置地球站可放置区域大小，确定被干扰ngso星座覆盖区域内地球站可放置区域的总数ntotal_es；

5、s2：将被干扰ngso星座、施扰ngso星座、施扰gso系统的地球站放置在区域n1；

6、s3：确定被干扰ngso星座地球站可视空域内的gso卫星弧段，设置同频干扰gso卫星密度，得到施扰gso卫星总数mtotal_gso；

7、s4：设置干扰分析总步数ttotal_t；

8、s5：设置施扰ngso星座对被干扰ngso星座的干扰规避角度为j度；

9、s6：设置被干扰ngso星座对施扰gso系统的干扰规避角度，分别计算干扰分析第t步时，施扰gso卫星系统k对被干扰ngso星座的集总干扰iaggr_gso(t)；

10、s7：计算引入gso同频集总干扰iaggr_gso(t)之后，干扰分析第t步时，被干扰ngso卫星系统的载噪比c/n(t)；

11、s8：计算施扰ngso星座对被干扰ngso星座的集总干扰iaggr_ngso(t)；

12、s9：计算进一步考虑施扰ngso星座干扰之后的被干扰ngso星座载噪比c/n'(t)；

13、s10：计算被干扰ngso星座因施扰ngso星座干扰造成的平均频谱利用效率损失δse；

14、s11：设置平均频谱效率损失门限seth，将s10计算得到的δse与seth做比较，若平均频谱效率损失δse大于门限seth，则认为被干扰ngso星座受到了有害干扰，不断增加s5的干扰规避角度j，重复进行s6至s10计算，直至δse小于或等于seth；

15、s12：将被干扰ngso星座、施扰ngso星座、施扰gso系统的地球站依次放置在区域n2至区域ntotal_es中，重复s3至s11，依次评估被干扰ngso星座受干扰程度并验证规避措施的有效性。

16、进一步地，步骤s5中，j初始取值为0。

17、进一步地，步骤s6具体为：

18、

19、式中，为第t步，第k个gso卫星系统在被干扰ngso卫星系统方向上的等效全向辐射功率，k＝1,2,3,……mtotal_gso，单位dbw；为第t步，第k个gso卫星系统在被干扰ngso卫星系统方向上的自由空间传输损耗，单位db；为第t步，第k个gso卫星系统在被干扰ngso卫星系统方向上的降雨衰减，单位db；为第t步，被干扰ngso卫星系统在第k个gso卫星系统方向上的天线接收增益，单位dbi；t＝1,2,3,……ttotal_t，k＝1,2,3,……mtotal_gso。

20、进一步地，步骤s7具体为：

21、c/n(t)＝c(t)-n(t)

22、c(t)＝eirpngso(t)-fslngso(t)-arain_ngso(t)+gr_ngso(t)

23、

24、式中，c(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统接收到的有用信号功率，单位dbw；n(t)为第t步，引入gso干扰之后，被干扰ngso卫星系统的噪声功率，单位dbw；eirpngso(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统发射端的等效全向辐射功率，单位dbw；fslngso(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统在目标地球站方向上的自由空间传输损耗，单位db；arain_ngso(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统在目标地球站方向上的降雨衰减，单位db；gr_ngso(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统接收端的天线接收增益，单位dbi；k为玻尔兹曼常数，等于1.380649×10-23，单位j/k；t为被干扰ngso卫星系统接收端系统噪声温度，单位kelvin；b为被干扰ngso卫星系统的载波带宽，单位hz；t＝1,2,3,……ttotal_t。

25、进一步地，步骤s8具体为：

26、公式如下：

27、

28、式中，为第t步，施扰ngso卫星系统中第p条干扰链路在被干扰ngso卫星系统方向上的等效全向辐射功率，p＝1,2,3,……ptotal_ngso'，单位dbw；为第t步，施扰ngso卫星系统中第p条干扰链路在被干扰ngso卫星系统方向上的自由空间传输损耗，单位db；为第t步，施扰ngso卫星系统中第p条干扰链路在被干扰ngso卫星系统方向上的降雨衰减，单位db；为第t步，被干扰ngso卫星系统在第p条干扰链路方向上的天线接收增益，单位dbi。

29、进一步地，步骤s9具体为：

30、c/n'(t)＝c(t)-n'(t)

31、

32、式中，c(t)为第t步，被干扰ngso卫星系统接收到的有用信号功率，按照公式(2)计算，单位dbw；n'(t)为第t步，进一步考虑施扰ngso星座干扰之后，被干扰ngso卫星系统的噪声功率，单位dbw；n(t)为第t步，引入gso干扰之后，被干扰ngso卫星系统的噪声功率，按照公式(2)计算，单位dbw；iaggr_ngso(t)为第t步，施扰ngso星座对被干扰ngso星座的集总干扰，按照公式(3)计算，单位dbw。

33、进一步地，步骤s10具体为：

34、

35、

36、

37、式中，为未考虑施扰ngso星座干扰时，被干扰ngso星座的平均频谱利用效率，单位bits/hz；为考虑施扰ngso星座干扰之后，被干扰ngso星座的平均频谱利用效率，单位bits/hz；se(t)为第t步，未考虑施扰ngso星座干扰时，被干扰ngso星座的频谱利用效率，按公式(6)计算，单位bits/hz；f(se(t))为se(t)对应的概率；se'(t)为第t步，考虑施扰ngso星座干扰之后，被干扰ngso星座的频谱利用效率，按公式(7)计算，单位bits/hz；f(se'(t))为se'(t)对应的概率。

38、进一步地，步骤s10中，

39、

40、

41、本发明的有益效果是：

42、本发明针对服务区存在重叠的异构卫星星座系统间同频干扰评估的问题，提出一种引入gso影响的干扰评估与规避措施有效性验证方法，既符合国际频率轨道资源政策规定，又符合目前gso与ngso卫星通信系统同频共用的客观电磁兼容环境，能够解决传统方法高估干扰影响、带来干扰过保护的问题，提高无线电频率轨道资源的使用效率。