[发明专利]一种面向无人机站点群组网的快速波束跟踪方法

权利要求书

1.一种面向无人机站点群组网的快速波束跟踪方法，其特征在于，包括：无人机群组中的一个无人机作为控制节点并将数据回传到地面基站，用户通过上行波束扫描选择信干噪比最优波束对作为服务波束对，与无人机群组建立波束对连接，并将信干噪比次优波束对作为备份波束对；随着用户和无人机站点的移动，若服务波束对的信干噪比低于链路性能要求的界限时，先激活备份波束对，验证其是否满足信干噪比界限要求；若服务波束对和备份波束对都无法满足链路性能需求，对服务波束对进行分层波束跟踪，由第一次波束跟踪结果中各个波束对的链路性能大致确定无人机移动方向，并通过第二次的波束跟踪确定新的服务波束对；若服务波束对的分层两次波束跟踪结果都无法满足波束对链路性能要求，用户对备份波束对基于无人机运动方向进行分层波束跟踪；若对服务波束对和备份波束对的波束跟踪结果均不满足链路性能要求，用户重新通过上行波束扫描选择信干噪比最优波束对作为服务波束对，并将信干噪比次优波束对作为备份波束对。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当服务波束对的信干噪比低于链路性能要求的界限时，先激活备份波束对，验证其是否满足信干噪比界限要求；用户具有两个面阵天线，每次激活其中一个用于数据传输，将信干噪比最优波束对作为服务波束对，且信干噪比次优波束对作为备份波束对，两者属于无人机群组中的不同无人机站点，当服务波束对性能低于给定信干噪比界限时，先激活另一个面阵天线的备份波束对，验证其是否满足信干噪比界限要求，若满足链路性能要求，则由备份波束对服务用户。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若服务波束对和备份波束对均无法满足链路性能要求，对服务波束对进行分层波束跟踪过程，具体包括给定两个信干噪比界限η₁和η₂(η₂＞η₁)，若在周边的波束对中，仍然没有波束对的信干噪比大于η₁，则认为无人机远离该用户，用户对备份波束对进行分层波束跟踪；若存在波束对的信干噪比大于η₂，则将信干噪比最大的波束对作为新的服务波束对并停止波束跟踪；若周边波束对的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，则需进行第二次波束跟踪。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若对服务波束第一次波束跟踪结果为服务波束周边波束对的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，则需进行第二次波束跟踪，由服务波束对和其第一次波束跟踪所得信干噪比最大的波束对的相对位置大致判断无人机移动方向，相比于原有分层波束跟踪方法缩小第二次波束跟踪地区范围，在第二次波束跟踪中若存在波束对的信干噪比大于η₂，选择信干噪比最大的波束对作为新的服务波束对；否则，用户对备份波束对进行波束跟踪。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用户对服务波束对的波束跟踪结果无法满足链路性能要求时，再对备份波束对进行波束跟踪，给定两个信干噪比界限η₁和η₂(η₂＞η₁)，若在备份波束对周边的波束对中，仍然没有波束对的信干噪比大于η₁，则认为无人机远离该用户，用户进行下一次上行波束扫描；若存在波束对的信干噪比大于η₂，则将信干噪比最大的波束对作为新的服务波束对并停止波束跟踪；若周边波束对的最大信干噪比大于η₁但是小于η₂，则需进行第二次波束跟踪，由备份波束对和其第一次波束跟踪所得信干噪比最大的波束对的相对位置大致判断无人机移动方向，在第二次波束跟踪中若存在波束对的信干噪比大于η₂，选择信干噪比最大的波束对作为新的服务波束对；否则，用户进行下一次上行波束扫描。