[发明专利]一种星间组网的天线切换方法

权利要求书

1.一种星间组网的天线切换方法，其特征在于，用于同轨道面星簇内的成员星和中心节点星之间的通信天线切换，其中每个所述成员星包括两组星间通信天线，分别安装于星体的±X及±Z方向，且波束半锥角为46°，以及所述中心节点星位于所述成员星前方1000km距离处，并连续广播其在地固系下的实时轨道位置及速度信息，所述天线切换方法包括：

若卫星上当前开启的天线为±X方向天线，则若在连续指定时长内，±Z方向天线与对方星的方向矢量夹角小于或等于45°，则开启所述±Z方向天线，并关闭±X方向天线，否则保持±X方向天线开启；以及

若卫星上当前开启的天线为±Z方向天线，则若在连续指定时长内，±X方向天线与对方星的方向矢量夹角小于或等于45°，则开启所述±X方向天线，并关闭±Z方向天线，否则保持±Z方向天线开启。

2.如权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，所述指定时长为3秒。

3.如权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，所述与对方星的方向矢量夹角Ψ_i根据接收到的所述对方星的轨道位置信息计算得到：

其中，

V_{i_J2000}为天线i的轴向在J2000坐标系中的方向矢量，其中，A_bi为J2000系到本体系的姿态转换矩阵，以及V_{i_body}为天线i的轴向在本体系矢量，均为已知量；以及

V_{df_J2000}为对方星相对卫星在J2000坐标系下的方向矢量，V_{df_J2000}＝R_{df_J2000}-R_{wx_J2000}，其中:

R_{df_J2000}＝(R_{df_J2000_x},R_{df_J2000_y},R_{df_J2000_z})^T为当前时刻对方星在J2000坐标系下的轨道位置；以及

R_{wx_J2000}＝(R_{wx_J2000_x},R_{wx_J2000_y},R_{wx_J2000_z})^T为当前时刻所述卫星自身在J2000坐标系下的轨道位置。

4.如权利要求1所述的天线切换方法，其特征在于，所述天线切换方法还包括：

若星间通信链路中断时间超过阈值，则重新开始搜索建链。

5.如权利要求4所述的天线切换方法，其特征在于，所述阈值取值为1分钟。

6.如权利要求4所述的天线切换方法，其特征在于，所述搜索建链包括：

依次开启卫星上各天线，并保持第二指定时长，以搜索对方星信号，其中，任一天线处于开启状态时，其余天线均关闭；以及

搜索到对方星信号后，建立通信链路。

7.如权利要求6所述的天线切换方法，其特征在于，所述第二指定时长为15秒。