一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法.pdf

(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CN109633717A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811312461.7(22)申请日2018.11.06(71)申请人阳光凯讯（北京）科技有限公司地址100071北京市丰台区科学城航丰路9号(72)发明人俞经纬崔嘉鑫(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人文芳(51)Int.Cl.G01S19/42(2010.01)G01S19/25(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法(57)摘要本发明提出了一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法，包括：在卫星地面站配置监测波频的接收装置，作为观察点；观察点计算所述低轨道卫星接近所述观察点过程中，接收到的频率，直至所述低轨道卫星位于所述观察点的正上方；观察点计算所述低轨道卫星远离所述观察点过程中，接收到的频率，直至所述观察点监测不到该卫星为止；根据所述观察点接收到的频率的上述变化特点，确定低轨道卫星经过所述观察点正上方的时刻，并设定频率阈值，在所述阈值对应的时间段完成信息的传输。本发明能够更好地监测对轨道卫星的位置，降低对经纬度、星历图精确性的依赖，增加对准卫星的精确性，减少系统复杂度。CN109633717ACN109633717A权利要求书1/1页1.一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，在卫星地面站配置监测波频的接收装置，作为观察点，其中，所述观察点和低轨道卫星之间有相对运动，存在多普勒效应；步骤S2，所述观察点设置频率阈值后计算所述低轨道卫星接近所述观察点过程中，接收到的频率和波长，直至所述低轨道卫星位于所述观察点的正上方，在此过程中，所述观察点接收到的频率逐渐增加，最大值即为低轨道卫星发出的频率f；步骤S3，所述观察点设置频率阈值后计算所述低轨道卫星远离所述观察点过程中，接收到的频率和波长，直至所述观察点监测不到该卫星为止，在此过程中，所述观察点接收到的频率从f开始逐渐减小；步骤S4，根据所述步骤S2得到，在低轨道卫星接近观察点的过程中，所述观察点接收到的频率逐渐增加，最大值即为低轨道卫星发出的频率f；根据所述步骤S3得到，在低轨道卫星远离观察点的过程中，所述观察点接收到的频率从f开始逐渐减小；根据所述观察点接收到的频率的上述变化特点，确定低轨道卫星经过所述观察点正上方的时刻，在所述频率阈值对应的时间段完成信息的传输。2.如权利要求1所述的应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述低轨道卫星接近过程中，所述观察点观察到的频率为：其中，f'为所述观察点观察到的频率；f为所述低轨道卫星的原始发射频率；v为低轨道卫星发射波的传播速度；v0为所述观察点移动速度；vs为所述低轨道卫星的移动速度。3.如权利要求1所述的应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述低轨道卫星远离过程中，所述观察点观察到的频率为：其中，f'为所述观察点观察到的频率；f为所述低轨道卫星的原始发射频率；v为低轨道卫星发射波的传播速度；v0为所述观察点移动速度；vs为所述低轨道卫星的移动速度。4.如权利要求1所述的应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法，其特征在于，当所述低轨道卫星位于所述观察点正上方时，所述观察点接收到的频率为：2CN109633717A说明书1/6页一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法技术领域[0001]本发明涉及卫星通信网领域，特别涉及一种应用于低轨卫星定位系统的多普勒频移定位方法。背景技术[0002]低轨道卫星系统一般是指由多个卫星构成的可以进行实时信息处理的大型的卫星系统，其中卫星的分布称之为卫星星座。低轨道卫星主要是用于军事目标探测，利用低轨道卫星容易获得目标物高分辨率图像。低轨道卫星也用于手机通讯，卫星的轨道高度低，使得传输的延时短，路径损耗小。多个卫星组成的通讯系统可以实现真正的全球覆盖，频率复用更有效。[0003]目前，运行于地球低轨道(1000km以下)的人造地球卫星，包括成像侦察卫星、电子侦察卫星、海洋监视卫星和商业遥感卫星，有很多都直接或间接用于军事目的。[0004]低轨道卫星由多条轨道上的卫星组成。由于低轨道卫星和地球不同步，所以星座在不断的变化，各个卫星的相对位置也在不断的发生变化。为了便于管理和实现多星系统的实时通信，卫星不但要与地面终端和关口站相连，而且各个卫星之间也要相连，可以通过地面链路相连，也可以通过星间链路相连。由于需要考虑卫星对于全球覆盖的通信方式，就有必要研究卫星在何时会经过观察点的正上方。以往需要根据星历图和地球经纬度