[发明专利]一种基于星间链路网络寻优的卫星异常处置方法

说明书

本发明针对我国地面测控网覆盖率较低、难以及时对境外卫星开展异常处置的现状，提出一种基于星间链路网络寻优的卫星异常处置方法，用于解决我国卫星在境外发生异常而无法在短时间内进行处置的问题，通过星间链路网络用表的查询寻优，利用改进粒子群的信息融合(AWIPSO‑DS)优化函数，合理规划选择最优路径，可快速完成网内节点卫星的星间测控链路建立寻优，从而实现卫星异常应急处置。本发明提高了卫星异常处置的时效性和高效性。

技术领域

本发明属于航天测量与控制领域，具体涉及一种基于星间链路网络寻优的北斗导航卫星异常处置方法。

背景技术

全球布局的星间链路星座已成为各个国家军事航天重点发展和研究的技术，在国际上已经开始逐步推广应用。星间链路运行稳定，有效弥补了地面测控资源不足的劣势，确保了全网的稳定运行。

但当前星间链路在轨应用也带来了许多新的问题，其中链路建立及网络寻优问题显得尤为关键。国内外学者提出了许多基于星间链路的建链函数，这些函数对建链的计算采用离线预先计算的方式以减少星上实时计算量。但并没有考虑随着卫星节点的增加星间链路建链条数变得非常复杂，以及故障卫星异常状态对星间链路建链的影响。因此，卫星在境外发生异常时，如何通过星间链路对异常卫星进行应急处置，及时恢复全网运行状态，利用星间链路最优建链路径提高异常处置时效性就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是解决我国地面测控网覆盖率较低、星间链路建链路由较多，难以及时对境外卫星开展异常处置的问题。针对星间链路建链复杂性，提出一种基于星间链路网络寻优的卫星异常处置方法，用于解决我国卫星在境外发生异常而无法在短时间内进行处置的问题。

本发明是这样实现的：

一种基于星间链路网络寻优的卫星异常处置方法，具体包括如下步骤：

第一步：对星间链路系统中卫星位置路由地址编码；

第二步：D-S理论构建证据函数及节点卫星加权赋值；

第三步：AWIPSO-DS融合函数的星间链路建链寻优过程实现；

第四步：利用最优建链链路进行卫星异常处置。

如上所述的第一步具体包括如下内容：

卫星位置路由地址编码在于为区分星间链路网络节点，将卫星节点在规划的网络路由时隙大表中赋予一个唯一的地址。用m,n表示某节点的地址，其中m为同轨道面内节点的序号，n为轨道面序号。

如上所述的第二步具体包括如下步骤：

步骤2.1：D-S合成规则。设α₁,α₂,…α_n为2^L上的n个mass函数，则可用其正交和来合成即

式中K为不同mass函数间冲突程度的度量，K越小表示证据一致性越高，当K→∞时表示证据完全相互矛盾，合成失效。

步骤2.2：节点卫星证据源的加权赋值。D-S合成规则默认其各个证据间的影响是相等的，而实际合成过程中的不同证据源所占的比重不同，对融合结果的影响也势必不同，所以需要对不同证据源赋予不同的权值。设辨识框架L＝{A₁,A₂,…,A_N}，证据集E＝{E₁,E₂,…,E_n}，则α₁,α₂,…α_n为各证据源E₁,E₂,…,E_n的相对权值，m(Θ)为证据源的不确定度，则合成公式改进为：