[发明专利]基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法

说明书

本发明公开的是一种基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法，该方法包括定义噪声受限系统SIR图模型渗流模型、定义节点移动模型、渗流的根轨道约束条件等步骤；本发明克服了现有技术的不足，可以保证分离航天器网络性能和空间探测能力，更好的满足实际使用需求。

技术领域

本发明涉及一种基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络 渗流方法，属于航天技术领域。

背景技术

伴随着空间站、飞船、航天飞机等大型航天器的出现，人类的空 间探测能力显著增强。目前由功能模块集成的单一结构大型航天器存 在发射成本高、载荷重、自适应性差、鲁棒性不强等不足之处，很难 调整适应新的任务，一旦出现故障，就连预定任务都很难完成。

分离航天器作为分布式空间系统的一种创新性结构，由多个自由 飞行、物理分割的称作模块的小卫星组成，模块可以是同构的，也可 以是异构的，模块间通过无线组网实现信息交互和资源共享，形成单 一的虚拟平台，具有快速响应、鲁棒性强、灵活、成本低、工作寿命 长等优点，被认为是下一代分布式空间系统。

分离航天器网络是一种在轨簇飞行分布式自主网络，要求分离航 天器网络具有路由自组织、无线通信系统自配置的能力。而在轨簇飞 行则要求分离航天器网络模块节点间相对距离保持在数十公里到数 百公里可预定的有界范围内，模块节点间呈松散的几何结构，使得模 块间连接的动态性和随机性更强，分离航天器网络拓扑的构建更加复 杂，并直接影响网络性能和空间探测能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于轨道根数约束的 噪声受限分离航天器网络渗流方法，以便于分离航天器网络轨道设 计，保证分离航天器网络性能和空间探测能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法， 它包括以下步骤，

(一)、定义噪声受限系统SIR图模型渗流模型

给定某个时隙k，在ECI坐标系下，如果位置矢量为r_i(k)、发射 功率为P的分离航天器网络节点x₀向位置矢量为r_j(k)的节点x_q发送 数据，其它节点也以同样功率P向节点r_j发送数据，对于分离航天器 网络，收发节点间SINR值转化为SIR值，并表示为：

式中，|r_i-r_j|是位置矢量为r_i(k)和r_j(k)间的欧氏距离，Q为干扰 传感节点数，m≤|r_i-r_j|≤M；

考虑到分离航天器网络节点间相对距离有界，上述条件可进一步 表示为：

只要就能保证SINR图模型渗流，从而得到距离有界约 束条件：

(二)、定义节点移动模型