[发明专利]一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术

权利要求书

1.一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，包括地面穿戴式设备和低轨微纳卫星接收机，其特征在于：所述地面穿戴式设备根据当前卫星轨道和地面穿戴式设备的地理位置来计算最佳通信参数，实现通信参数的动态重配，通信参数动态重配的流程如下：计算瞬时星地通信仰角、计算瞬时星地通信距离、计算星地链路余量、选择并配置最佳通信参数和发射数据报文。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，其特征在于：所述计算瞬时星地通信仰角：地面穿戴式设备内部具有北斗模块，可通过北斗卫星进行自身定位，低轨微纳卫星的轨道信息可提前计算注入地面穿戴式设备内部，该信息可以每周更新一次，结合设备自身位置与卫星的轨道信息，即可算出图1中仰角γ。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，其特征在于：所述计算瞬时星地通信距离：由几何知识可知，仰角β与地心角α之间的关系为：

其中，R为地球半径，H为卫星距离地面的高度；

由余弦定理可知：

其中，L为星地通信距离，计算该一元二次方程即可算出星地通信距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，其特征在于：所述计算星地链路余量：空间传播损耗为：Ls＝32.44+20lgf+20lgL，其中，Ls为空间传输损耗，f为通信频率，L为星地通信距离，低轨微纳卫星接收机接收电平为：

κ＝EIRP-Ls+Gr-Lp-Lo

其中，EIRP为地面终端发射，Gr为卫星接收天线增益，Lp为极化损失，Lo为其他损失。

5.根据权利要求1所述的一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，其特征在于：所述选择并配置最佳通信参数：

LoRa模块的接收灵敏度如下所示：

其中，S为接收灵敏度，N为扩频因子，BW为信道带宽。

6.根据权利要求1所述的一种基于LoRa体制的动态可重构星地低功耗通信技术，其特征在于：所述发射数据报文：根据信道带宽与窗口周期，按照信息的优先级顺序依次周期性地发送，发射周期为1秒，每条报文发射10次，以此确保信息的可靠传输。