【技术实现步骤摘要】
低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法
本专利技术涉及卫星通信
,尤其涉及一种低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法。
技术介绍
低轨道卫星系统一般是指多个卫星构成的可以进行实时信息处理的大型的卫星系统,其中一系列均匀分布的卫星组成的集合称之为卫星星座。相比于传统的低轨卫星星座,低轨巨型卫星星座中卫星数目可达几百至上万个。地面用户通过卫星转发连接另一端的地面用户是卫星网络的典型工作模式。当两端用户被不同卫星覆盖时,卫星间需建立一条星间链路(Inter-Satellitelink,ISL)转发路径连接。用户直接连接的卫星称为用户的接入卫星,该路径的ISL转发次数称为该路径的跳数,为区别连接两接入卫星的跳数,通常将连接两地面用户所需的跳数称为端到端跳数。转发跳数是衡量卫星网络路由性能的一项关键指标,更多的转发跳数一般会导致更长的传输时延和转发处理时延,跳数越多则路由越复杂,路径的可靠性也越低。因此一般星间链路转发路径希望实现转发跳数最小化,若能在生成路由前计算或估算出跳数,则可以指导路由算法求解最优路径。目前,主要采用两种方法计算卫星网络的端到端跳数,包括网络仿真方法和卫星间跳数计算方法。网络仿真方法通过先定义路由算法,再采用网络仿真的方式在生成具体路径的同时得到端到端跳数。卫星间跳数计算方法只考虑具体某两个卫星间的跳数,根据卫星星间链路连接方式和卫星的逻辑地址,将跳数转换为图论问题求解。然而,网络仿真方法需使用专用的卫星网络仿真软件平台,仿真计算时间长,计算开销大,不利于理论分析,并且计算 ...
【技术保护点】
1.一种低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,所述方法用于估算低轨道倾斜轨道星座网络端到端跳数,包括:/n给定两端用户经纬度;/n根据两端用户经纬度,分别计算两个接入卫星相位;/n根据两个接入卫星相位,分别计算两个接入卫星到各自升交点的经度差;/n根据两个接入卫星到各自升交点的经度差,计算两个接入卫星升交点的经度差;/n对两个接入卫星升交点的经度差进行归一化处理,以使两个接入卫星升交点的经度差归一化至[-π,π]范围;/n根据归一化处理后的两个接入卫星升交点的经度差,计算异轨星间链路转发跳数;/n根据异轨星间链路转发跳数,计算同轨星间链路转发相位差;/n对同轨星间链路转发相位差进行归一化处理,以使同轨星间链路转发相位差归一化至[-π,π]范围;/n根据归一化处理后的同轨星间链路转发相位差,计算同轨星间链路转发跳数;/n计算两端用户对应的端到端总转发跳数。/n
【技术特征摘要】
1.一种低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,所述方法用于估算低轨道倾斜轨道星座网络端到端跳数,包括:
给定两端用户经纬度;
根据两端用户经纬度,分别计算两个接入卫星相位;
根据两个接入卫星相位,分别计算两个接入卫星到各自升交点的经度差;
根据两个接入卫星到各自升交点的经度差,计算两个接入卫星升交点的经度差;
对两个接入卫星升交点的经度差进行归一化处理,以使两个接入卫星升交点的经度差归一化至[-π,π]范围;
根据归一化处理后的两个接入卫星升交点的经度差,计算异轨星间链路转发跳数;
根据异轨星间链路转发跳数,计算同轨星间链路转发相位差;
对同轨星间链路转发相位差进行归一化处理,以使同轨星间链路转发相位差归一化至[-π,π]范围;
根据归一化处理后的同轨星间链路转发相位差,计算同轨星间链路转发跳数;
计算两端用户对应的端到端总转发跳数。
2.根据权利要求1所述的低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,两个接入卫星相位利用公式1计算;
其中,u1和u2表示卫星一和卫星二的相位,和表示用户一和用户二的纬度,α表示卫星轨道倾角,卫星一为用户一的接入卫星,卫星二为用户二的接入卫星。
3.根据权利要求1所述的低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,接入卫星到其升交点的经度差利用公式3计算;
其中,ζ(u)表示卫星到其升交点的经度差,α表示卫星轨道倾角,u表示卫星相位。
4.根据权利要求1所述的低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,两个接入卫星升交点的经度差利用公式4计算;
ΔL0=L0,2-L0,1=Δλ+ζ(u1)-ζ(u2)公式4
其中,ΔL0表示两个接入卫星升交点的经度差,L0,1和L0,2分别表示初始时刻卫星一升交点所在经度和卫星二升交点所在经度,Δλ=λ2-λ1表示两个用户的经度差,λ1和λ2分别表示用户一和用户二的经度,ζ(u1)和ζ(u2)分别表示卫星一和卫星二到各自升交点的经度差。
5.根据权利要求1所述的低轨巨型星座网络端到端跳数快速估算方法,其特征在于,利用公式5对两个接入卫星升交点的经度差进行归一化...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈全,杨磊,陈小前,赵勇,刘贤锋,郭剑鸣,李轩,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。