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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112235030A(43)申请公布日2021.01.15(21)申请号202010901670.6(22)申请日2020.09.01(71)申请人航天科工空间工程发展有限公司地址431400湖北省武汉市新洲区双柳街学林路特1号(72)发明人贺泉赵书阁向开恒王崇杨彪(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人付生辉(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种低轨通信卫星设计方法、装置、存储介质和设备(57)摘要本方案公开了一种低轨通信卫星波位设计方法、装置、存储介质和设备,其中,该方法的步骤包括:构建蜂窝交替型波位;确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角。本方案通过构建蜂窝交叠波位编排样式,在满足100%覆盖率的条件下,与传统的交叠波位编排样式相比降低了重叠率,从而实现对低轨通信卫星相控阵天线的波束数量优化。CN112235030ACN112235030A权利要求书1/2页1.一种低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,该方法的步骤包括:构建蜂窝交替型波位;确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角。2.根据权利要求1所述的低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,基于由三个点波束组成的等边交替波束构建蜂窝交替型波位。3.根据权利要求1所述的低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,所述确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角的步骤包括:计算在中心排位于中心波束右侧的点波束数量m0,其中,floor()为向下取整函数,判断若成立,则令m0=m0+1。4.根据权利要求3所述的低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,所述确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角的步骤包括:计算正排波束最大排数nmax,判断(1.5nmax+1)·r<R,若成立,则令nmax=nmax+1。5.根据权利要求4所述的低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,所述确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角的步骤包括:确定正n排波束从X轴至宽波束边缘的距离该排波束在Y轴正方向点波束的最大数量mn,对于正奇数排,判断若成立,则令mn=mn+1;对于正偶数排,判断若成立,则令mn=mn+1。6.根据权利要求5所述的低轨通信卫星波位设计方法,其特征在于,所述确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角的步骤包括:利用对称性,计算每个点波束圆心的位置(x,y),并根据如下方法计算每个点波束圆心在参考坐标系下的方位角和俯仰角;计算每个圆心位置在参考坐标系下的单位矢量,2CN112235030A权利要求书2/2页计算每个圆心位置在参考坐标系下的方位角θAZ和俯仰角θEL:θAZ=atan(Py,Px)θEL=acos(Pz)。7.一种低轨通信卫星波位设计装置,其特征在于,该装置包括:构建模块,构建蜂窝交替型波位;计算模块,确定交替型波位中波束的数量和排数,以及每个波束在参考坐标系下的坐标及其对应的方位角和俯仰角。8.根据权利要求7所述的低轨通信卫星波位设计系统,其特征在于,所述计算模块执行如下步骤:计算在中心排位于中心波束右侧的点波束数量m0;计算正排波束最大排数nmax;确定正n排波束从X轴至宽波束边缘的距离该排波束在Y轴正方向点波束的最大数量mn;利用对称性,计算每个点波束圆心的位置(x,y),并根据如下方法计算每个点波束圆心在参考坐标系下的方位角和俯仰角。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。10.一种设备,其特征在于,包括:存储器,一个或多个处理器;存储器与处理器通过通信总线相连;处理器被配置为执行存储器中的指令;所述存储介质中存储有用于执行如权利要求1至6任一项所述方法中各个步骤的指令。3CN112235030A说明书1/6页一种低轨通信卫星设计方法、装置、存储介质和设备技术领域[0001]本方案涉及卫星通信技术领域。更具体地,涉及一种低轨(LEO,LowEarthOrbit,低地球轨道)通信卫星波位(波束位置)的设计方法,通过采用点波束实现对地面大范围通信覆盖的低轨通信卫星系统。背景技术[0002]卫星通信系统按照轨道高度来分,可以分为GSO(Geostationary-SatelliteOrbit,对地静止卫星轨道)卫星通信系统和和低轨通信