卫星通信2卫星的定位

如何跟踪卫星，锁定卫星位置

O 地心
真近点角就是卫星的角位置
偏心近点角和平均近点角满足关系，平均近点角是一个取决于卫星轨道的固定参数
M = 2 π T s ( t − t 0 ) M = \frac{2\pi}{T_s}(t - t_0) M=Ts2π(t−t0)

用偏心近点角求出真近点角

以上为计算瞬时真近点角的计算流程

对地球的定位

有回归的，有不回归的
卫星轨迹与地球赤道面的交点称为升/降交点

升交点时纬度就是0度赤道（）
这里的 θ \theta θ和上面的真近点角不同,这里的角距 = 真近点角+近地点幅角

右旋升交点赤经（升节点位置） Ω \Omega Ω
轨道倾角 i i i
近地点幅角 ω \omega ω
轨道偏心率 e e e
轨道半长轴 a a a
平均近点角 M M M
角距 = 真近点角+近地点幅角
看这个图就一目了然了

目前我考虑的是卫星波束指向固定的情况

因此星下点和各个波束中心的相对位置保持不变

利用这一关系可以计算各个波束之间的相互角度

因此可以构建一个角度矩阵 Ω \mathbf{\Omega} Ω

这是一个 N b × N b N_b \times N_b Nb×Nb的矩阵, N b N_b Nb指波束数目.

根据星下点和各波束中心的距离

以及星地距离

可以算出角度矩阵 Ω \mathbf{\Omega} Ω

然后根据

G ( θ ) = G m a x ( J 1 ( u ) 2 u + 36 J 3 ( u ) u 3 ) 2 , u = 2.07 sin ⁡ θ sin ⁡ θ 3 d B G(\theta) = G_{max}(\frac{J_1(u)}{2u} + 36\frac{J_3(u)}{u^3})^2, u=2.07\frac{\sin\theta}{\sin\theta_{3dB}} G(θ)=Gmax(2uJ1(u)+36u3J3(u))2,u=2.07sinθ3dBsinθ

计算出波束间的增益干涉矩阵 A ∈ R N b × N b \mathbf{A} \in \R^{N_b \times N_b} A∈RNb×Nb

这一矩阵同样为对称矩阵,用以计算波束间同频干扰

通信信号经由卫星通信下行链路(从卫星端到用户端)

电磁波信号在自由空间信道和大气信道中传播

不可避免地会产生自由空间损耗和大气损耗

对于卫星通信场景,我们可以用信道衰减矩阵 L \mathbf{L} L来描述信道对于信号的影响

L = d i a g { l 1 , l 2 , . . . , l N b } \mathbf{L} = diag \{l_1, l_2, ..., l_{N_b}\} L=diag{l1,l2,...,lNb}

其中 l i l_i li指的是波束 i i i所发射的信号在传输过程中受到的

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