[发明专利]低轨卫星网络中避开高风险区域的路由方法和装置

权利要求书

1.一种低轨卫星网络中避开高风险区域的路由方法，其特征在于，包括：

确定地面高风险区域对应的上空低轨卫星节点为危险节点；

基于所述危险节点和低轨卫星中与高风险区域之间的最小距离确定节点间数据包转发的最近可用轨道平面，所述最近可用轨道平面中的下一跳低轨卫星节点到高风险区域上空的距离小于下一跳数据包的传输时间；

基于所述最近可用轨道平面确定所述节点间数据包转发的路由，并在执行该路由进行所述数据包转发的每一跳更新所述路由。

2.根据权利要求1所述的低轨卫星网络中避开高风险区域的路由方法，其特征在于，所述确定地面高风险区域对应的上空低轨卫星节点为危险节点，具体包括：

基于低轨卫星运动的角速度和轨道平面倾斜度确定每个低轨卫星的地面投影轨迹；

基于所述地面投影轨迹和地面高风险区域的边界点绝对坐标确定与所述地面高风险区域地理距离不超过对应的低轨卫星地面覆盖半径的低轨卫星节点；

确定所有所述与所述地面高风险区域地理距离不超过对应的低轨卫星地面覆盖半径的低轨卫星节点的集合为危险节点。

3.根据权利要求2所述的低轨卫星网络中避开高风险区域的路由方法，其特征在于，所述基于低轨卫星运动的角速度和轨道平面倾斜度确定每个低轨卫星的地面投影轨迹，具体包括：

通过如下公式计算任一低轨卫星i在时刻t的空间坐标L_i(t)：

其中，为空间三维坐标系中横轴的单位向量，为空间三维坐标系中纵轴的单位向量，为空间三维坐标系中竖轴的单位向量，w为所述低轨卫星的角速度，ψ_i为所述任一低轨卫星i的升交点赤经，w_i为所述任一低轨卫星i的角速度，θ_i为所述任一低轨卫星i的轨道平面倾斜度，R_p为所述任一低轨卫星i的轨道半径；

基于任一低轨卫星i在时刻t的空间坐标确定所述任一低轨卫星i在时刻t的地面投影经纬度坐标S_i＝(lat_i,lon_i)；

对应地，所述基于所述地面投影轨迹和地面高风险区域的边界点绝对坐标确定与所述地面高风险区域地理距离不超过对应的低轨卫星地面覆盖半径的低轨卫星节点，具体包括：

通过如下公式计算任一低轨卫星i在时刻t的地面投影经纬度坐标S_i＝(lat_i,lon_i)与高风险区域A_f的地理距离D(S_i，A_f)：

其中，R_e为地球半径，hav()为Haversine函数，(lat_a,lon_a)为A_f中的任一位置的经纬度坐标；

通过如下公式构建确定与所述地面高风险区域地理距离不超过对应的低轨卫星地面覆盖半径的约束条件：

D(S_i,A_f)≤R_c

其中，S_i＝(lat_i,lon_i)，lat_i和lon_i分别为任一低轨卫星i的在时刻t的地面投影的经度和纬度，R_c为所述任一低轨卫星i的地面覆盖半径；

所述确定所有所述与所述地面高风险区域地理距离不超过对应的低轨卫星地面覆盖半径的低轨卫星节点的集合为危险节点，具体包括：

通过如下公式构建危险节点Risk Sats:

Risk Sats:{i|D(S_i,A_f)≤R_c}

其中，Risk Sats中包括所有满足D(S_i,A_f)≤R_c的低轨卫星i。