本發(fā)明屬于宇宙航行的飛行器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于數(shù)據(jù)映射和B/S架構(gòu)的可視化衛(wèi)星軌位管理方法。

背景技術(shù)：
衛(wèi)星軌位干擾協(xié)調(diào)工作是一項長期、連續(xù)、重要的工作。國際電聯(lián)的《無線電規(guī)則》和相關(guān)建議書明確了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)調(diào)原則和開展程序，給出了2個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)協(xié)調(diào)門限建議，并提供了干擾計算的方法，提供了MS-Access格式的空間無線電通信臺站（SpaceRadioStation,SRS）數(shù)據(jù)庫，但沒有具體方式可直接使用進行干擾協(xié)調(diào)計算，這給衛(wèi)星軌位干擾協(xié)調(diào)工作造成了不便。通常各衛(wèi)星操作者根據(jù)國際電聯(lián)的相關(guān)建議書按各自的理解進行，在雙邊協(xié)調(diào)時一般使用MS-Excel軟件編制的計算表來進行干擾計算，這種方式無法提供高效的搜索功能、無法實現(xiàn)圖形化顯示、缺乏準確性驗證，給衛(wèi)星操作者的工作造成了不便，并埋下了手工計算帶來的錯誤隱患。目前有兩種可視化衛(wèi)星軌位協(xié)調(diào)技術(shù)可以完成對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的干擾計算，并提供與國際電聯(lián)公布的SRS數(shù)據(jù)庫的直接接口。其一是VisualyseWorld，它實際上是一個綜合性仿真建模工具，可以完成無線電通信系統(tǒng)仿真以及干擾分析，其中的GSO（GeostationaryEarthOrbit，對地球靜止軌道）模塊可以完成對國際電聯(lián)公布的SRS數(shù)據(jù)庫進行頻率重疊情況查詢、協(xié)調(diào)啟動門限計算和載干比的干擾計算等功能。該技術(shù)存在的問題是不能實現(xiàn)對單個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)詳細參數(shù)的查詢，不能實現(xiàn)對單個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率的分析，只支持定義好的最差情況下干擾網(wǎng)絡(luò)和被干擾網(wǎng)絡(luò)間的干擾分析計算，不方便衛(wèi)星操作者使用。另一個是Sat-Coord，該技術(shù)能夠完成對SRS數(shù)據(jù)庫的信息查詢、頻率重疊情況分析、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)間的干擾協(xié)調(diào)分析。該技術(shù)具有較強的針對性，只適合對具體算法充分理解的操作者使用。上述兩種方法都是基于C/S（Client/Server）模式，部署和使用不夠靈活，衛(wèi)星操作者需要安裝相應(yīng)的終端，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)仍然使用MS-Access格式的SRS數(shù)據(jù)庫，不利于移植和集成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)據(jù)映射和B/S架構(gòu)的可視化衛(wèi)星軌們管理方法，便于安裝和使用、易于移植和集成，有效提高軌位干擾協(xié)調(diào)工作的科學(xué)性、有效性和實用性。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于數(shù)據(jù)映射和B/S架構(gòu)的可視化衛(wèi)星軌位管理方法，包括如下步驟：構(gòu)造數(shù)據(jù)映射層；基于數(shù)據(jù)映射層與B/S架構(gòu)，結(jié)合富客戶端技術(shù)，對SRS數(shù)據(jù)庫智能化查詢和圖形化顯示。構(gòu)造數(shù)據(jù)映射層步驟具體為：為SRS數(shù)據(jù)庫中每一個英文簡寫名稱設(shè)置一個中文名稱，并將中英文的對應(yīng)關(guān)系存入數(shù)據(jù)庫中，將SRS數(shù)據(jù)庫中表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系存入數(shù)據(jù)庫中；使用中文表名和字段名編寫數(shù)據(jù)庫操作語句，由數(shù)據(jù)映射層翻譯為對SRS原始數(shù)據(jù)庫的實際操作語句；提供字段名稱，數(shù)據(jù)映射層根據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系自動構(gòu)造數(shù)據(jù)庫查詢語句?；跀?shù)據(jù)映射層與B/S架構(gòu)，結(jié)合富客戶端技術(shù)，對SRS數(shù)據(jù)庫智能化查詢和圖形化顯示步驟具體包括：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率分析及可視化顯示；衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載波業(yè)務(wù)查詢；T／T干擾計算；載干比C/I計算。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：本發(fā)明的數(shù)據(jù)映射層有效屏蔽了SRS數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性，為開發(fā)降低了難度；基于B/S的系統(tǒng)架構(gòu)具有分布性強、客戶機零安裝、用戶操作簡便、系統(tǒng)升級與維護方便等優(yōu)點，與同類衛(wèi)星軌位干擾協(xié)調(diào)技術(shù)相比具有先進性。本發(fā)明更具有通用性，可以實現(xiàn)基于用戶需求定制的干擾計算分析，同時還可以實現(xiàn)對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載波業(yè)務(wù)的查詢和輸出，基于B/S架構(gòu)具有零安裝、低成本、易維護的優(yōu)點，兼容性更好。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。附圖說明圖1基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是基于數(shù)據(jù)映射層訪問SRS數(shù)據(jù)庫的過程圖。圖3是國際電聯(lián)SRS數(shù)據(jù)庫6.0版數(shù)據(jù)關(guān)系圖。圖4我方衛(wèi)星與干擾衛(wèi)星的上行干擾示意圖。圖5我方衛(wèi)星與干擾衛(wèi)星的下行干擾示意圖。圖6我方衛(wèi)星與干擾衛(wèi)星的上下行C/I干擾計算示意圖。圖7基于Web的可視化衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率干擾圖。具體實施方式B/S模式（Brower/Server，瀏覽器/服務(wù)器）是一種特殊形式的C/S結(jié)構(gòu)，客戶機是基于標準超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的瀏覽器，主要的事務(wù)邏輯都在服務(wù)器端實現(xiàn)，瀏覽器端的事務(wù)邏輯較少。瀏覽器接收用戶的服務(wù)請求，并通過HTTP協(xié)議提交給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器交互，并把結(jié)果返回給瀏覽器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括兩個方面：1.構(gòu)造數(shù)據(jù)映射層，降低分析SRS數(shù)據(jù)庫的難度，提高基于SRS數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)的效率，步驟如下：(1)為SRS數(shù)據(jù)庫中每一個英文簡寫名稱設(shè)置一個中文名稱，并將中英文的對應(yīng)關(guān)系存入數(shù)據(jù)庫中；深入挖掘SRS數(shù)據(jù)庫中表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將所有關(guān)聯(lián)信息存入數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)映射層。(2)使用中文表名和字段名編寫數(shù)據(jù)庫操作語句，之后由數(shù)據(jù)映射層翻譯為對SRS原始數(shù)據(jù)庫的實際操作語句。(3)提供字段名稱，數(shù)據(jù)映射層能夠根據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系自動構(gòu)造數(shù)據(jù)庫查詢語句，屏蔽底層SRS數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性。2.基于數(shù)據(jù)映射層與B/S架構(gòu)，結(jié)合富客戶端技術(shù)，對SRS數(shù)據(jù)庫智能化查詢和圖形化顯示，其步驟如下：（201）衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率分析及可視化顯示：在Web頁面上，以圖形化方式分析單個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率配置情況，或者多個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)頻率重疊情況，繪制衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻率重疊圖，并標示出頻率重疊區(qū)域；（202）衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載波業(yè)務(wù)查詢：查詢衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)信息、波束列表、波束下各類地球站的載波業(yè)務(wù)特性表和頻率配置，查詢結(jié)果以頁面瀏覽方式顯示，或者以Excel表形式輸出；（203）T／T干擾計算：基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載波業(yè)務(wù)查詢的基礎(chǔ)上，進行2個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的基于組層面的T/T干擾計算，包括干擾網(wǎng)絡(luò)組的每個業(yè)務(wù)對我方網(wǎng)絡(luò)組業(yè)務(wù)的干擾計算和干擾網(wǎng)絡(luò)組中所有業(yè)務(wù)對我方網(wǎng)絡(luò)組中所有業(yè)務(wù)的干擾計算，計算結(jié)果以頁面瀏覽方式顯示，或者以Excel表形式輸出；（204）載干比C/I計算：進行2個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的基于組層面的C/I干擾計算，包括干擾網(wǎng)絡(luò)組的每個業(yè)務(wù)對我方網(wǎng)絡(luò)組的業(yè)務(wù)的干擾計算和干擾網(wǎng)絡(luò)組中的所有業(yè)務(wù)對我方網(wǎng)絡(luò)組中所有業(yè)務(wù)的干擾計算，計算結(jié)果以頁面瀏覽方式顯示，或者以Excel表形成輸出。采用基于B/S架構(gòu)，結(jié)合富客戶端技術(shù)實現(xiàn)對國際電聯(lián)公布的SRS數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和應(yīng)用，其優(yōu)點在于：(1)該技術(shù)無須為不同級別的用戶設(shè)計獨立的客戶端程序，系統(tǒng)的部署、更新和維護只需在服務(wù)器端進行，用戶通過瀏覽器就能訪問系統(tǒng)功能，實現(xiàn)了客戶機零安裝。(2)瀏覽器幾乎成為操作系統(tǒng)的一部分，衛(wèi)星操作者可以隨時隨地進行業(yè)務(wù)處理，用戶無需培訓(xùn)，無論是管理員還是普通用戶都可直接使用。(3)采用富客戶端技術(shù)，即用戶端也有強大計算功能，減輕服務(wù)器的壓力。(4)為用戶提供圖形與文本相結(jié)合的計算結(jié)果。具體實施方式步驟如下：第一步：結(jié)合圖1，在主機中安裝Web服務(wù)器軟件，如MS-IIS、Apache等，創(chuàng)建Web站點并運行，將該該主機的100/1000Mb/s以太網(wǎng)卡連接到接入網(wǎng)絡(luò)主干的局域網(wǎng)交換機上，使之能夠被網(wǎng)絡(luò)上其他設(shè)備訪問。第二步：結(jié)合圖3，為了對SRS數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)，需要掌握SRS數(shù)據(jù)庫中所有的表信息與表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。但SRS數(shù)據(jù)庫中的表名稱和字段名稱均采用簡寫方式，且數(shù)據(jù)類別和形式多樣，表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系非常復(fù)雜，如圖3所示，國際電聯(lián)并沒有提供表之間的關(guān)系說明，這給設(shè)計可視化衛(wèi)星軌位干擾協(xié)調(diào)技術(shù)帶來了很大困難。為解決此問題，在SRS數(shù)據(jù)庫之上增加一個數(shù)據(jù)映射層，將SRS數(shù)據(jù)庫中原始的表名和字段名稱使用中文表示，并與之建立映射關(guān)系；此外，將圖1中顯示的數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)關(guān)系存入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，并能根據(jù)需要，自動生成對SRS數(shù)據(jù)庫的查詢語句，為開發(fā)提供了便利。由于SRS數(shù)據(jù)庫每年更新兩次，且計算模型也會隨著技術(shù)的發(fā)展有所改進，這給系統(tǒng)的升級和維護帶來了不便。第三步：結(jié)合圖2，根據(jù)SRS數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)映射層中創(chuàng)建虛擬表和表關(guān)系，它們與實際數(shù)據(jù)庫中的表和表關(guān)系一一對應(yīng)。當用戶訪問SRS數(shù)據(jù)庫時，首先根據(jù)虛擬的表和表關(guān)系，編寫虛擬SQL語句，并發(fā)送給數(shù)據(jù)映射層；然后轉(zhuǎn)換器將虛擬SQL語句變換為操作SRS數(shù)據(jù)庫的真實SQL語句，并發(fā)送給SRS數(shù)據(jù)庫執(zhí)行；最后SRS數(shù)據(jù)庫直接將執(zhí)行結(jié)果返回給用戶。這樣就屏蔽了底層SRS數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜性，降低了對SRS數(shù)據(jù)庫的開發(fā)難度。使用中文名稱編寫對SRS數(shù)據(jù)庫的訪問語句，由數(shù)據(jù)映射層翻譯為實際的數(shù)據(jù)庫查詢語句；提供字段名稱，數(shù)據(jù)映射層能根據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系自動構(gòu)造數(shù)據(jù)庫查詢語句。第四步：設(shè)計我方衛(wèi)星S和干擾衛(wèi)星S′，分上行和下行兩種情況分析干擾情況。上行干擾的T/T干擾計算，即為我方衛(wèi)星受到干擾衛(wèi)星地球站上行引起的我方衛(wèi)星噪聲溫度的增加與我方衛(wèi)星上行等效噪聲溫度的比值Ts/Ts。干擾示意如圖4所示。干擾計算選取干擾衛(wèi)星上行最大功率譜密度P′e引起我方衛(wèi)星額外的噪聲溫度的增加Ts。T/T=Ts/Ts=10log(P′e)+G′1(i)Lu+G2KTs(dB)其中G′1(i)根據(jù)上行地球站申報的天線類型計算離軸增益。下行干擾的T/T干擾計算，即為我方地球站受到干擾衛(wèi)星下行引起的我方地球站噪聲溫度的增加Te與下行我地球站等效噪聲溫度Te的比值Te/Te。干擾示意如圖5所示。干擾計算選取干擾衛(wèi)星S′下行最大功率譜密度P′s引起我方衛(wèi)星地球站接收噪聲溫度的增加Te。T/T=Te/Te=10log(P′s)+G′sLd+G4(w)KTe(dB)其中G4(w)根據(jù)我方下行地球站申報的天線類型計算離軸增益。計算離軸增益的算法模型同上行情況相同。第五步：設(shè)計我方衛(wèi)星S和干擾衛(wèi)星S′，分上行和下行兩種情況分析干擾情況。我方衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和干擾衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間的載干比C/I計算，使用國際電聯(lián)的建議S.741-2。其中軌位間隔為兩個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間在考慮占位保持精度后最差情況下的軌位間隔g，計算頂心角w和I。算法如下：Geocentricangle(θg)＝{(66-0.1)-(64.5+0.1)}＝1.3°d＝42644(1-0.2954Cosψ)1”；Cosψ＝Cos(latitudeofEarthStation).Cos(diff.lnlong.betweenE/S&Satellite)L＝20{log10freq.+log10d}+32.45(dB)Topocentricangularseperationθ■＝cos-1[{d22+d12-(84332sin(θg／2))2}/2d2dl]Topocentricangularseperationθl＝cos-1[{d32+d52-(84332sin(θg/2))2}/2d3d5]頂心角w和I通常經(jīng)驗值為g1.1度。C/I計算分上行和下行計算，計算(C/I)up和(C/I)down。算法如下：Cuplink＝Pe+G1m-L1+G2mIuplink＝Pe＇+G＇1(θl)-L3+G2Cdownlink＝Ps+G3-L2+G4mIdownlink＝Ps＇+G3＇-L4+G4(θw)以上算法將我方衛(wèi)星的干擾衛(wèi)星的Pe和P′e歸一化到功率譜上，干擾如圖6所示。本發(fā)明在基于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)載波業(yè)務(wù)查詢的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對2個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)基于組層面的C/I干擾計算。按照ITU-741-2建議，當C/I干擾計算結(jié)果與（我方載波業(yè)務(wù)的載噪比C/N值+12.2）值進行比較，如果結(jié)果為正，則表示沒有干擾，如果干擾為負值，則表示存在干擾。在進行2個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)干擾計算時，以圖示的方式顯示兩個組之間是否存在頻率重疊，如果頻率不重疊，則輸出沒有干擾區(qū)域的結(jié)果，不進行C/I干擾計算，同時提供對每個網(wǎng)絡(luò)的載波業(yè)務(wù)查詢功能。終端用戶在瀏覽器中根據(jù)需求查詢結(jié)果如圖7所示，圖中顯示了兩個衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻率重疊干擾圖，紅色線框標示出了頻率重疊區(qū)域。