【技术实现步骤摘要】
本申请涉及低轨卫星监测，具体涉及一种星历引导监测位置的方法、卫星监测管制设备及管理系统。
技术介绍
1、随着卫星技术的发展，低轨卫星互联网系统正朝着高速率、低时延和宽频带的方向发展，这导致低轨卫星数量不断增加。低轨卫星数量的增加使得监测和管制低轨卫星互联网系统成为了一个热点问题。然而，对于非静止轨道卫星的跟踪监测仍然是一个艰巨的挑战，因为低轨卫星数量众多且过顶时间很短。
2、目前，现有的解决方案主要采用抛物面天线进行监测和干扰。但是，采用抛物面天线进行监测和管制时，存在以下几方面的缺陷：
3、一、运用抛物面天线进行监测和管制时，抛物面天线、功放器、收发信机、变频器、伺服转台等元器件均为独立的设备，且功放器和伺服转台的体积和重量比较大，无法实现小型一体化集成设计。
4、二、因为抛物面的体积较大，且为无源天线，所以需要配合功率放大器使用，才能实现对低轨卫星的干扰管制，另外功放质量和体积也比较大，导致功耗较高，增加了消耗成本。
5、三、抛物面天线的波束为单波束，波束窄且波束的切换时间较长，而低轨卫星数量多，运动速度快，过顶时间短，在不配合伺服转台工作的情况下，无法实现对单颗正在通信的低轨卫星互联网卫星下行通信信号的凝视跟踪和全量采集。
技术实现思路
1、为此，本申请提供一种星历引导监测位置的方法、卫星监测管制设备及管理系统，以解决现有技术对于非静止轨道卫星的跟踪监测较为困难的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、第一方面，一种星历引导监测位置的方法，包括：
4、步骤1：确定监测任务的目标卫星和星座的集合；
5、步骤2：根据所述目标卫星和星座的集合导入星历数据；
6、步骤3：根据所述星历数据运用轨道外推模型和数值积分进行轨道外推，并计算初始轨道位置；
7、步骤4：根据地球重力场模型、大气阻力、太阳光压和日月三体引力对计算出的所述初始轨道位置进行优化，并得到最终轨道位置；
8、步骤5：通过监测点卫星监测管制设备上报的经纬度信息，结合卫星监测管制设备的可视范围，根据所述最终轨道位置确定可视范围内卫星的数量并确定多个卫星的监测顺序，生成最优监测策略；
9、步骤6：根据所述最优监测策略，引导天线的波束对准目标卫星进行监测；
10、步骤7：重复步骤3至步骤6，连续计算低轨卫星星座的轨道位置，并持续根据最优监测策略引导波束对准目标卫星进行监测。
11、第二方面，一种卫星监测管制设备，包括信号源、上变频模块、功分网络模块、多个相控阵发射子阵、天线控制单元、gnss模块、惯导模块、接收机、多个下变频模块和多个相控阵接收子阵；其中，所述天线控制单元执行计算机程序时实现所述的星历引导监测位置的方法；
12、所述信号源用于产生l、s或c波段信号，并将所述l、s或c波段信号通过所述上变频模块上变频至ku波段或ka频段后通过所述功分网络模块馈入多个所述相控阵发射子阵；
13、所述下变频模块用于将多个所述相控阵接收子阵接收到的ku频段信号或ka频段信号下变频至l、s或c波段信号后输入至所述接收机；
14、所述天线控制单元用于控制所述惯导模块和所述gnss模块对波束指向进行补偿，并控制多个所述相控阵发射子阵和多个所述相控阵接收子阵。
15、作为优选，多个所述相控阵发射子阵和多个所述相控阵接收子阵均为相控阵天线。
16、作为优选，所述信号源为sdr信号源。
17、作为优选，所述接收机为宽带信号接收机。
18、作为优选，所述宽带信号接收机根据接收到的卫星下行射频信号采用信号参数测量和分析技术进行信号分析处理。
19、作为优选，所述天线控制单元还用于根据监测到的下行信号和参数测量结果，自动调动所述信号源配置仿真信号的频率、调制方式和发射功率参数，实现对目标的干扰压制。
20、作为优选，所述天线控制单元还用于通过测量的信号参数和通信体质，运用与目标信号伪码序列相关性较大的伪码序列，产生相同工作频点、相同工作带宽、相同帧长、相同ofdm参数和发射功率略高的周期循环脉冲信号实现灵巧式干扰。
21、作为优选，所述天线控制单元还用于根据接收到的上行信号参数进行测算，分析其信号的信息项，并评估干扰压制效果，根据干扰压制效果适时调整干扰压制的相关参数。
22、第三方面，一种卫星互联网无线电管理系统，包括运行模拟子系统、星链分析子系统和运行管控子系统；其中，所述运行模拟子系统用于在以地球为中心的天基环境中对在轨卫星进行模拟仿真及动态可视化显示；所述星链分析子系统用于对星链卫星情况进行分析和模拟仿真；所述运行管控子系统包括监测设备控制模块，所述监测设备控制模块用于控制所述的卫星监测管制设备定期自动更新星历数据，并根据监测任务对星历数据进行过顶分析，根据过顶分析结果自动计算出最优监测方案，根据最优监测方案对卫星进行轮询和凝视监测，根据监测数据和监测风险预警门限判断监测卫星的运行情况。
23、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
24、本申请提供了一种星历引导监测位置的方法，能够通过星历数据引导卫星监测管制设备对准目标卫星进行监测，可以实现高精度的位置定位，具有高精度、全球覆盖、实时性、独立性和抗干扰能力强等优点。
25、本申请还提供了一种卫星监测管制设备，将信号源、上变频模块、功分网络模块、多个相控阵发射子阵、天线控制单元、gnss模块、惯导模块、接收机、多个下变频模块和多个相控阵接收子阵一体化集成，实现了卫星监测管制设备的小型化。
26、本申请还提供了一种卫星互联网无线电管理系统，实现了对过顶卫星进行自动多星轮巡监测、单星凝视跟踪监测以及轮巡和凝视并行监测，并通过监测引导干扰技术，监测管制设备可根据监测到的下行信号和参数测量结果，自动配置仿真信号的频率、调制方式、发射功率等参数，完成对目标终端的干扰压制。
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1.一种星历引导监测位置的方法，其特征在于，包括：
2.一种卫星监测管制设备，其特征在于，包括信号源、上变频模块、功分网络模块、多个相控阵发射子阵、天线控制单元、GNSS模块、惯导模块、接收机、多个下变频模块和多个相控阵接收子阵；其中，所述天线控制单元执行计算机程序时实现权利要求1所述的星历引导监测位置的方法；
3.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，多个所述相控阵发射子阵和多个所述相控阵接收子阵均为相控阵天线。
4.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述信号源为SDR信号源。
5.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述接收机为宽带信号接收机。
6.根据权利要求5所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述宽带信号接收机根据接收到的卫星下行射频信号采用信号参数测量和分析技术进行信号分析处理。
7.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述天线控制单元还用于根据监测到的下行信号和参数测量结果，自动调动所述信号源配置仿真信号的频率、调制方式和发射功率参数，实现
8.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述天线控制单元还用于通过测量的信号参数和通信体质，运用与目标信号伪码序列相关性较大的伪码序列，产生相同工作频点、相同工作带宽、相同帧长、相同OFDM参数和发射功率略高的周期循环脉冲信号实现灵巧式干扰。
9.根据权利要求7或8所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述天线控制单元还用于根据接收到的上行信号参数进行测算，分析其信号的信息项，并评估干扰压制效果，根据干扰压制效果适时调整干扰压制的相关参数。
10.一种卫星互联网无线电管理系统，其特征在于，包括运行模拟子系统、星链分析子系统和运行管控子系统；其中，所述运行模拟子系统用于在以地球为中心的天基环境中对在轨卫星进行模拟仿真及动态可视化显示；所述星链分析子系统用于对星链卫星情况进行分析和模拟仿真；所述运行管控子系统包括监测设备控制模块，所述监测设备控制模块用于控制权利要求2-9任一项所述的卫星监测管制设备定期自动更新星历数据，并根据监测任务对星历数据进行过顶分析，根据过顶分析结果自动计算出最优监测方案，根据最优监测方案对卫星进行轮询和凝视监测，根据监测数据和监测风险预警门限判断监测卫星的运行情况。
...【技术特征摘要】
1.一种星历引导监测位置的方法，其特征在于，包括：
2.一种卫星监测管制设备，其特征在于，包括信号源、上变频模块、功分网络模块、多个相控阵发射子阵、天线控制单元、gnss模块、惯导模块、接收机、多个下变频模块和多个相控阵接收子阵；其中，所述天线控制单元执行计算机程序时实现权利要求1所述的星历引导监测位置的方法；
3.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，多个所述相控阵发射子阵和多个所述相控阵接收子阵均为相控阵天线。
4.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述信号源为sdr信号源。
5.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述接收机为宽带信号接收机。
6.根据权利要求5所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述宽带信号接收机根据接收到的卫星下行射频信号采用信号参数测量和分析技术进行信号分析处理。
7.根据权利要求2所述的卫星监测管制设备，其特征在于，所述天线控制单元还用于根据监测到的下行信号和参数测量结果，自动调动所述信号源配置仿真信号的频率、调制方式和发射功率参数，实现对目标的干扰压制。
8.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，田磊，韩立宽，王姝，石晶飞，郭照阳，王建行，杨云飞，刘志云，张博文，梁晓阳，刘国强，郭新莹，王羿，于雪倩，何小龙，
申请(专利权)人：北京有生志广科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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