(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210769771.1 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 魏承　李兴冀　韩煜　杨剑群　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 万娟 (51)Int.Cl. H04B 17/391(2015.01) H04B 17/40(2015.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方 法及装置 (57)摘要 本发明提供了一种卫星在轨地球电离层等 离子体环 境仿真方法及装置， 涉及计算机仿真技 术领域， 仿真方法包括： 获取低轨星座中各个卫 星在当前仿真时刻下的当前状态 参数， 获取卫星 的通信链路任务参数， 根据所述通信链路任务参 数、 所述当前状态参数， 获取建立空间通信链路 的多个通信卫星状态参数， 根据所述当前仿真时 刻和所述当前状态参数， 建立所述卫星的电离层 等离子体环 境模型； 根据所述电离层等离子体环 境模型和所述通信卫星状态参数， 得到各个所述 通信卫星的电离层等离子体环 境表征数据。 本发 明能够在实现低轨通信卫星的通信链路仿真的 同时计算每个卫星所处的地球大气电离层中的 空间等离 子体环境量化表征分析。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115242334 A 2022.10.25 CN 115242334 A 1.一种卫星在轨地球电离层等离 子体环境仿真方法， 其特 征在于， 包括： 获取低轨星座中各个卫星在当前仿真时刻下的当前状态参数， 获取卫星的通信链路任务 参数， 根据所述通信链路任务参数、 所述当前状态参数， 获取建立空间通信链路的多个通信 卫星状态参数， 根据所述当前仿真时刻和所述当前状态参数， 建立所述卫星的电离层等离子体环境模 型； 根据所述电离层等离子体环境模型和所述通信卫星状态参数， 得到各个所述通信卫星 的电离层等离 子体环境表征 数据。 2.根据权利要求1所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述获取低轨星座中各个卫星在当前仿真时刻下的当前状态参数之前， 还 包括： 获取仿真时间范围和仿真步长， 根据所述仿真步长将所述仿真时间范围划分为连续分布的多个仿真时刻。 3.根据权利要求2所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述仿真时间范围通过仿真开始时刻与仿真结束时刻计算获得。 4.根据权利要求3所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述获取低轨星座中各个卫星在当前仿真时刻下 的当前状态参数， 包括： 获取各个所述卫星 在所述仿真开始 时刻的轨道根数， 从所述仿真开始 时刻开始， 根据各个所述卫星在所述仿 真开始时刻的轨道根数计算各个所述卫星在每一所述仿 真时刻下的所述当前状态参数， 直 至到达所述仿真结束时刻。 5.根据权利要求1所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述根据所述通信链路任务参数、 所述当前状态参数， 获取建立空间通信链路的多个通信卫 星状态参数， 包括： 根据各个所述 卫星的所述当前状态参数， 建立 卫星拓扑 结构； 根据所述 通信链路任务 参数， 遍历出 所述卫星拓扑 结构中的有效通讯链路； 将所述有效通讯链路筛 选后获得建立空间通信链路的多个通信卫星状态参数。 6.根据权利要求5所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述有效通讯链路筛 选包括： 以路径最短为原则对所有所述有效通讯链路进行筛 选。 7.根据权利要求1所述的卫星在轨地球电离层等离子体环境仿真方法， 其特征在于， 所 述通信卫星的电离层等离 子体环境表征 数据包括电子密度或电子温度。 8.一种卫星在轨地球电离层等离 子体环境仿真方法装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 所述获取单元用于获取低轨星座中各个卫星在 当前仿真时刻下的当前状态 参数， 所述获取 单元还用于获取卫星的通信链路任务 参数； 模型建立单元， 所述模型建立单元用于根据所述当前仿真时刻和所述当前状态参数， 建立所述 卫星的电离层等离 子体环境模型； 计算单元， 所述计算单元用于根据所述通信链路任务参数、 所述当前状态参数， 获取建 立空间通信链路的多个通信卫星状态参数， 所述计算单元还用于根据所述电离层等离子体环境模型和所述通信卫星状态参数， 得权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115242334 A 2到各个所述 通信卫星的电离层等离 子体环境表征 数据。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处 理器， 所述计算机程序被所述处理器读取并运行时， 实现如权利要求 1‑7任一项所述的卫星 在轨地球电离层等离 子体环境仿真方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处理器读取并运行时， 实现如权利要求 1‑7任一项所述的卫星在轨地 球电离层等离 子体环境仿真方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115242334 A 3