1.一种基于空频混合多址方式的卫星互联网系统设计方法,所述方法包括:根据空间粒子辐射带高度和预先设置的系统性能要求,确定卫星的轨道高度参数;所述性能要求包括对地覆盖能力、星地通讯链路延迟、卫星运载能力;获取卫星的多波束天线覆盖张角α,根据所述轨道高度参数和所述多波束天线覆盖张角,得到所述系统覆盖全球的轨道数量参数和卫星数量参数;设置卫星的多波束天线的子波束排列方式,根据所述排列方式、所述多波束天线覆盖张角α,得到所述多波束天线的子波束数量参数和子波束覆盖张角参数;根据所述子波束排列方式和所述子波束数量参数,当相邻的所述子波束的收发频带参数不相同且不交叠时,得到所述收发频带参数和频率复用次数参数,所述收发频带参数包括所述收发频带的个数和所述收发频带的频率范围值,所述频率复用次数参数表示一个所述多波束天线占用的所述频率范围值的个数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,设置所述子波束排列方式为蜂窝式排列方式,包括:设置所述多波束天线的1个中心子波束的中心指向地心;根据所述多波束天线覆盖张角α确定以所述中心子波束为中心的第n圈的6n个所述子波束的中心偏离星地连线的倾斜角为n×β,方位角依次为[60°/n,120°/n,180°/n,……,60°×i/n],i=1、2、3、……、6n;所述n=1、2、3、……、N,所述N根据多波束天线覆盖张角α和所述子波束覆盖张角参数确定,所述β小于所述子波束覆盖张角参数,且β×(2N+1)≥α。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述轨道高度参数为高倾角轨道,所述高倾角轨道包括倾角为90°的极地轨道。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于得到所述收发频带的个数为8个以上。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于还包括:设置所述卫星互联网系统的运行策略,所述设置所述卫星互联网系统的运行策略包括:根据所述蜂窝式排列方式,将所述子波束划分为M个子波束组,第1个子波束组为所述中心子波束,第m个子波束组为所述第n圈的所述子波束,所述m=2、3、……、M,所述m=n+1;根据相位差值将所述轨道划分为P个区域,所述相位差值表示卫星的当前位置和距离最近的所述轨道交点间的相位差,所述相位差值的范围为0°至90°,第1个区域为包括所述相位差值为0°的区间,第P个区域为包括所述相位差值为90°的区间;当卫星位于所述第p个区域时,开启所述第1个至第m个子波束组,关闭剩余子波束,所述p=m。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:当获取所述多波束天线覆盖张角α为64°时,确定所述卫星互联网系统的优化参数,所述优化参数包括所述轨道数量参数为17、所述卫星数量参数为578。
7.一种基于空频混合多址方式的卫星互联网系统设计装置,所述装置包括:星座设计模块,用于根据空间粒子辐射带高度和预先设置的系统性能要求,确定卫星的轨道高度参数,所述性能要求包括对地覆盖能力、星地通讯链路延迟、卫星运载能力;还用于获取卫星的多波束天线覆盖张角α,根据所述轨道高度参数和所述多波束天线覆盖张角α,得到所述系统覆盖全球的轨道数量参数和卫星数量参数;单颗卫星波束设计模块:用于设置卫星的多波束天线的子波束排列方式,根据所述排列方式、所述多波束天线覆盖张角α,得到所述多波束天线的子波束数量参数和子波束覆盖张角参数;多址方式设计模块:用于根据所述子波束排列方式和所述子波束数量参数,当相邻的所述子波束的收发频带参数不相同且不交叠时,得到所述收发频带参数和频率复用次数参数,所述收发频带参数包括所述收发频带的个数和所述收发频带的频率范围值,所述频率复用次数参数表示一个所述多波束天线占用的所述频率范围值的个数。
8.根据权利要求7所述装置,其特征在于所述单颗卫星波束设计模块包括蜂窝排列方式设计模块,用于设置所述多波束天线的1个中心子波束的中心指向地心;根据所述多波束天线覆盖张角α确定以所述中心子波束为中心的第n圈的6n个所述子波束的中心偏离星地连线的倾斜角为n×β,方位角依次为[60°/n,120°/n ,180°/n,……,60°×i/n],i=1、2、3、……、6n;所述n=1、2、3、……、N,所述N根据多波束天线覆盖张角α和所述子波束覆盖张角参数确定,所述β小于所述子波束覆盖张角参数,且β×(2N+1)≥α。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于所述星座设计模块设定的所述轨道高度参数为高倾角轨道,所述高倾角轨道包括倾角为90°的极地轨道。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于还包括运行策略模块,用于设置所述卫星互联网系统的运行策略,包括:根据所述蜂窝式排列方式,将所述子波束划分为M个子波束组,第1个子波束组为所述中心子波束,第m个子波束组为所述第n圈的子波束,所述m=2、3、……、M,所述m=n+1;根据相位差值将所述轨道划分为P个区域,所述相位差值表示卫星的当前位置和距离最近的所述轨道交点间的相位差,所述相位差值的范围为0°至90°,第1个区域为包括所述相位差值为0°的区间,第P个区域为包括所述相位差值为90°的区间;当卫星位于所述第p个区域时,开启所述第1个至第m个子波束组,关闭剩余子波束,所述p=m。