[发明专利]一种面向低轨卫星通信的接入卫星选择装置及方法

说明书

本发明公开了一种面向低轨卫星通信的接入卫星选择装置及方法，该装置通过获取各在轨运行卫星的星历计算参数，并对星历计算参数进行解析，以得到每个在轨运行卫星的初始位置和初始速度；然后通过地面终端天线的覆盖范围，结合初始位置和初始速度，通过卫星轨道外推算法计算各在轨运行卫星的可接入时刻和可接入时长；最后根据各在轨运行卫星的可接入时刻和可接入时长从卫星综合信息列表中选择候选接入卫星参数，并将候选接入卫星参数对应的在轨运行卫星确定为候选接入卫星，对候选接入卫星的可接入时长和候选接入卫星参数进行加权计算，获取接入参数，从而根据接入参数选择目标接入卫星，以提高卫星通信质量。

技术领域

本发明属于低轨卫星通信技术领域，具体涉及一种面向低轨卫星通信的接入卫星选择装置及方法。

背景技术

低轨卫星通信系统具有可全球覆盖、低传输时延、低功耗、抗毁性强等优点，在全球个人通信中发挥着重要作用。在低轨卫星通信系统中通常存在着多星覆盖情况，如何选定接入卫星直接影响到低轨卫星通信系统的呼叫阻塞率、切换开销以及信道利用率等系统性能。现有的方法在选定接入卫星时，仅考虑了单一指标(例如切换开销或通信质量)，并没有综合考虑多种指标的影响，使得选定的接入卫星并不能满足实际需求，影响卫星通信质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是低轨卫星通信系统在选定接入卫星时，仅考虑了单一指标，而没有综合考虑多种指标的影响，使得选定的接入卫星并不能满足实际需求，影响卫星通信质量。因此，本发明提供一种面向低轨卫星通信的接入卫星选择装置及方法，综合考虑多种指标，使得选定的接入卫星更加符合实际需求，提高卫星通信质量。

本发明通过下述技术方案实现：

一种面向低轨卫星通信的接入卫星选择装置，包括：

低轨卫星星历解析模块，用于获取各在轨运行卫星的星历计算参数，并对所述星历计算参数进行解析，计算每一在轨运行卫星的初始位置和初始速度；

卫星可接入参数获取模块，用于通过地面终端天线的覆盖范围，结合所述初始位置和所述初始速度，利用卫星轨道外推算法计算各在轨运行卫星的可接入时刻和可接入时长；

目标接入卫星选择模块，用于根据所述各在轨运行卫星的可接入时刻和可接入时长，从卫星综合信息列表中选择候选接入卫星参数，并将所述候选接入卫星参数对应的在轨运行卫星确定为候选接入卫星，对所述候选接入卫星的可接入时长和所述候选接入卫星参数进行加权计算，获取接入参数，并基于所述接入参数选择目标接入卫星。

进一步地，所述低轨卫星星历解析模块包括：

星历参数解析单元，用于获取各在轨运行卫星的星历参数，并对所述星历参数进行解析，获取各在轨运行卫星的初始轨道根数；

轨道根数计算单元，用于基于所述初始轨道根数计算各在轨运行卫星的初始位置和初始速度。

进一步地，所述卫星可接入参数获取模块包括：

加速度计算单元，用于通过加载摄动力模型并通过摄动力模型对摄动参数、初始位置和初始速度进行计算，得到各在轨运行卫星在外推时刻的计算加速度；

位置和速度计算单元，用于对每一在轨运行卫星的计算加速度进行积分计算，得到各在轨运行卫星在外推时刻的位置和速度；

可接入参数计算单元，用于根据各在轨运行卫星在外推时刻的位置和速度，结合地面终端天线的覆盖范围，计算各在轨运行卫星的可接入时刻和可接入时长。

进一步地，所述可接入参数计算单元，包括：

可接入时刻计算单元，用于通过地面终端天线的覆盖范围，结合各在轨运行卫星在外推时刻的位置和速度，计算各在轨运行卫星的可接入时刻；