[发明专利]基于地面站布局约束的导航星座缓变星间链路规划方法

摘要

本发明提供了一种基于地面站布局约束的导航星座缓变星间链路规划方法，首先构建星地链路可见模型和星间链路可见模型，然后进行星间/地可见时隙预处理，建立星座的拓扑结构后确定路由优化的约束模型和优化目标函数，对模型求解获得导航星座缓变星间链路的路由表。本发明解决了在地面测控资源匮乏的情况下通过缓变星间链路管理全球导航星座的问题，模型贴近工程需要，有很好的应用价值，能够在节点发生变化的情况下快速以最小代价建立新的路由。

主权项

1.一种基于地面站布局约束的导航星座缓变星间链路规划方法，其特征在于包括以下步骤：①根据中轨星座的构型和轨道根数、地面测控站的几何布局和站址坐标，采用J2000地球惯性坐标系构建星地链路可见模型；②构建星间链路可见模型，包括：根据中轨星座的构型和轨道根数、星间天线的安装位置，构建星间链路的几何可见模型；根据星间天线的波束范围，构建天线覆盖模型；根据星间天线的收发信道技术指标，建立信号可达模型；③根据星间链路可见模型和星地链路可见模型获取星座中每一颗卫星与所有地面站的可见弧段，以及每一颗卫星与其它卫星的可见弧段；按照确定的时间片对有效数据进行归一化，并建立有效链路可见矩阵；④根据星座构型和星载星间天线的数量，在满足星座的连通性和导航定位精度需求的前提下建立星座中星间链路的拓扑结构；⑤建立路由优化的约束模型；⑥根据跳数、分簇的均匀性、时延指标，建立以加权满足率最大化为目标的路由优化目标函数；⑦针对步骤⑤和⑥得到的结果，采用蚁群算法对数据传输的最优路径进行求解，获得导航星座缓变星间链路的路由表。