[发明专利]基于广度优先搜索的卫星动中通换星策略确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于广度优先搜索的卫星动中通换星策略确定方法及系统，涉及卫星动中通换星策略确定技术领域，包括构建目标对应的卫星动中通换星策略制定模型并确定卫星动中通换星策略制定模型的优化目标和影响因素；计算目标通信道路上各个道路点对准各个上空常用卫星的通视性概率，并存储在通视性概率集合中；基于优化目标、影响因素以及通视性概率集合，采用广度优先搜索算法高精度高效率地确定目标通信道路的卫星动中通换星策略，使得通信质量最佳，保证用户可靠地传输信息。

技术领域

本发明涉及卫星动中通换星策略确定技术领域，特别是涉及一种基于广度优先搜索的卫星动中通换星策略确定方法及系统。

背景技术

卫星动中通实质是将固定地球站搬到运动载体上，利用同步轨道通信卫星，在运动或静止状态下，与目标卫星建立和保持卫星链路的宽带移动卫星通信系统。卫星动中通的应用实现了在移动过程中时刻保持与卫星之间的信息传输，然而在实际应用中也出现了新的问题，动中通载体在运动过程中难免会遇到高山、桥梁、高大建筑物等遮挡物，而卫星动中通的高频载波采用视距传播，所以通信链路受阴影遮挡导致信号中断是卫星动中通客观存在的一个问题，即阴影问题。针对这一问题，当前的解决方案大都集中在阴影的快速检测和驶出阴影后的快速再捕获，但已有的阴影检测方法只在卫星动中通已经进入受阴影遮挡的区域后给出受遮挡的判断结果，无法降低卫星动中通受阴影遮挡的概率。

因为卫星动中通天线波束的方向由动中通所在位置和目标卫星的轨位共同确定，所以天线波束方向会随着目标卫星轨位的改变而改变。因此，可以通过切换卫星来改变动中通的通信状态，尽可能降低动中通受阴影遮挡的概率。

发明内容

为了克服背景技术存在一个或者多个缺陷，本发明提供了一种基于广度优先搜索的卫星动中通换星策略确定方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于广度优先搜索的卫星动中通换星策略确定方法，包括：

构建目标对应的卫星动中通换星策略制定模型；所述卫星动中通换星策略制定模型是建立在目标行驶路径已经固定有且仅有一条的前提下；所述卫星动中通换星策略制定模型的优化目标为目标通信道路的最佳通信状态，所述通信状态用所有道路点上的通视性概率的平均值来表示，所述道路点是通过在目标通信道路上沿经度方向或纬度方向以固定值为一个间隔分隔设置的采样点；所述卫星动中通换星策略制定模型的影响因素为换星次数和换星代价；

计算所述目标通信道路上各个道路点对准各个上空常用卫星的通视性概率，并存储在通视性概率集合中；所述通视性概率集合包括M*N个元素，M表示道路点的个数，N表示上空常用卫星的个数，每个所述元素表示一个道路点对准一个上空常用卫星的通视性概率，不同的元素表示不同的通视性概率；

基于所述优化目标、所述影响因素以及所述通视性概率集合，采用广度优先搜索算法，确定目标通信道路的卫星动中通换星策略集合；所述卫星动中通换星策略集合中包含一个或者多个适用于目标通信道路的卫星动中通换星策略。

可选的，还包括：

根据用户实际情况，从所述卫星动中通换星策略集合中挑选符合用户实际情况的卫星动中通换星策略；其中，

当用户实际情况为换星操作流程熟练，愿意耗费更多的换星时间来换取更好的通信状态时，从所述卫星动中通换星策略集合中挑选换星次数多通视性概率高的卫星动中通换星策略；

当用户实际情况为换星操作不熟练时，从所述卫星动中通换星策略集合中挑选换星次数少通视性概率低的卫星动中通换星策略；

当用户实际情况为兼顾换星时间和通信状态两方面因素时，从所述卫星动中通换星策略集合中挑选换星次数和通视性概率均居中的卫星动中通换星策略。