[发明专利]一种面向异构场景的星间链路功率分配方法

权利要求书

1.一种面向异构场景的星间链路功率分配方法，其特征在于，包括：

步骤S1：设定低轨卫星相对于中轨卫星的动态场景，初始化当前簇内低轨卫星个数K；设置当前时隙k＝1，设置时隙间隔Δt；设置簇内N个低轨卫星对中轨卫星的初始剩余可见时间；设置低轨卫星的功率量级个数M和发送功率向量；

步骤S2：若K≠0，更新当前时隙k的中低轨卫星之间的星间链路增益参数h(t_k)＝[h₁(t_k) h₂(t_k)…h_K(t_k)]；根据簇内K个低轨卫星在当前时隙k的轨道周期、归一化吞吐量C(t_k)分别更新剩余可见时间收敛系数k_i1和剩余可见时间惩罚系数k_i2，进而得到剩余可见时间代价惩罚函数Cost_time(t_k)；若K＝0，进入步骤S5；

步骤S3：若K＝1，则进入步骤S4；否则，进入步骤S6；

步骤S4：输出唯一的低轨卫星在当前时隙k的最佳效用及其对应的功率值，进入步骤S11；

步骤S5：将在当前时隙k的最佳效用设置为零，进入步骤S11；

步骤S6：固定第i个低轨卫星在当前时隙k上的发送功率p_ti(t_k)，遍历除第i个低轨卫星以外的簇内其他K-1个低轨卫星的发送功率并在不同的发送功率的组合下分别计算第i个低轨卫星和除第i个低轨卫星外的全部低轨卫星在当前时隙k的整体效用，选取其中的最大值来组成第i个低轨卫星在当前时隙k的初始整体最大效用数组u_{ini_max_i}，对应的簇内K个低轨卫星各自发送功率均保存于第i个低轨卫星的初始最佳发送功率响应数组p_{ini_best_i_q_matrix}，对应的第i个低轨卫星的发送功率组成第i个低轨卫星的初始最佳发送功率数组p_{ini_best_i}；

步骤S7：i＝i+1，并回到步骤S6，直到簇内所有的低轨卫星遍历完成，此时得到初始整体最大效用集合u_{ini_max}和对应的初始最佳发送功率响应集合，继续执行步骤S8；

步骤S8：分别计算初始最佳发送功率响应集合中的其中一个作为参考卫星的低轨卫星的初始最佳发送功率响应数组与其余的任一个低轨卫星的初始最佳发送功率响应数组的矩阵间最小距离，分别选择最小距离所对应的发送功率的组合作为簇内每个低轨卫星各自博弈后的功率输出结果；

步骤S9：利用簇内每个低轨卫星各自博弈后的功率输出结果计算簇内每个低轨卫星在当前时隙k上的效用值和离簇阈值，若任一个低轨卫星效用值低于离簇阈值，则将该低轨卫星做离簇处理，此时K＝K-n，n指代低轨卫星效用值低于离簇阈值的卫星个数；

步骤S10：将未离簇的簇内所有低轨卫星的博弈后的功率输出结果作为其最佳发送功率，计算簇内的所有低轨卫星在当前时隙k上的效用值之和，并作为当前时隙的最佳整体效用；

步骤S11：令k＝k+1；随后，若K＞0，则分别对簇内所有低轨卫星的剩余可见时间进行更新，随后进入步骤S12：若K＝0，则直接进入步骤S12；

步骤S12：初始化新加入簇内的所有低轨卫星的剩余可见时间，将K+l作为更新的K，l为在新的当前时隙新加入簇内的低轨卫星的个数；

步骤S13：若所有时隙遍历完毕，则流程结束，否则返回步骤S2。