[发明专利]多层卫星网络中基于分簇的路由方法

权利要求书

1.一种多层卫星网络中基于分簇的路由方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)划分卫星组，即将一个极轨道以地球轴线为分界线划分为两个半圆轨道，将处于同一个半圆轨道的卫星合称为一个卫星组，并用编号确定每颗卫星的位置；

(2)在每个卫星组中，选取一颗纬度最低的卫星作为分组头；

(3)每个高轨道卫星GEO作为一个群管理者，创建管理群，并初始化，等待下层分组头加入管理群；

(4)下层分组头判断覆盖其的所有上层卫星的数量，并确定上层管理者：

如果仅有一颗高轨道卫星GEO，则把唯一覆盖当前分组头的上层高轨道卫星GEO确定为群管理者；

否则，利用星下点距离公式计算卫星的星下点距离，根据此距离确定高轨道卫星GEO确定为群管理者；

(5)将分组头添加到高轨道卫星GEO管理群内，由群管理者高轨道卫星GEO统一管理；并将分组头所在组内其他低轨道卫星LEO添加到高轨道卫星GEO管理群内；

(6)分组头汇聚节点链路状态，判断组内卫星链路是否故障：

若链路没有故障，则卫星节点的链路状态信息发送至卫星组内分组头；

否则，卫星链路状态信息向轨间扩散，将链路状态信息发送至其他分组的分组头；

(7)每个分组头汇总链路状态信息后上传至上层高轨道卫星GEO，由上层高轨道卫星GEO计算路由表并发送至群内的每个分组头，分组头分发路由表至其他低轨道卫星LEO。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤(1)中用编号确定每颗卫星的位置，是使用SXXYY方式标识卫星节点，其中，XX表示卫星轨道编号，YY表示卫星轨内编号，S表示卫星。

3.根据权利要求1方法，其特征在于：步骤(4)中利用星下点距离公式计算卫星星下点距离，实现如下：

(4a)计算高轨道卫星GEO对低轨道卫星LEO的半地心角θ：

其中，ε_min为低轨道卫星LEO的最小仰角，h_L、h_G、R_E分别为低轨道高度、高轨道高度、地球半径；

(4b)计算高轨道卫星GEO和低卫轨道卫星LEO与地心连线之间的夹角

其中，|L|表示高轨道卫星GEO和低卫轨道卫星LEO的星下点距离；

(4c)比较与θ，如果则根据此条件计算星下点距离|L|：

其中，η₁和η₂分别表示高轨道卫星GEO和低轨道卫星LEO的经度，ξ₂表示低轨道卫星LEO的纬度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，根据卫星的星下点距离确定高轨道卫星GEO确定为群管理者，是按两颗高轨道卫星GEO的星下点距离是否相等确定：

如果两颗高轨道卫星GEO的星下点距离不等，则选择距离短的高轨道卫星GEO作为群管理者；

如果两颗高轨道卫星GEO的星下点距离相等，则任意选择一颗高轨道卫星GEO作为群管理者。