[发明专利]基于受扰链路夹角的星间通信链路干扰规避方法

说明书

本发明公开了基于受扰链路夹角的星间通信链路干扰规避方法，用于含有星间通信链路的星座，所述方法包括：根据设定时长内的轨道外推星历数据，计算受扰链路夹角规避角限值；根据受扰链路夹角规避角限值，调整接收端邻近卫星天线指向与干扰链路的夹角以降低干扰值。本发明提出的基于受扰链路夹角的干扰规避方法能够能在不同建链策略下将系统I/N超限时长分别从5.79％和16.75％降至0％，此方法对于类似具有星间链路的大规模NGSO星座系统的干扰规避具有借鉴意义；本发明的方法能够保证星座星间链路通信效率的前提下提高通信链路的抗干扰效率。

技术领域

本发明属于空间干扰规避技术领域，尤其涉及基于受扰链路夹角的星间通信链路干扰规避方法。

背景技术

当前国际上针对近地轨道、频谱资源的争夺日益白热化。包括SpaceX，TeleSat，OneWeb等公司都宣称将来会在其星座上搭载星间链路。星间链路能够有效降低近地轨道(Low Earth Orbit，LEO)星座系统对地面站的依赖程度，也可大大降低地面站的投资成本。

当前很多研究都针对静止轨道(Geostationary Orbit，GSO)与非静止轨道(Non-Geostationary Orbit，NGSO)系统之间的干扰。Meng等人从干扰时间的角度对星间链路的干扰进行了可视化分析，结合LEO卫星参量对不同场景下的干扰进行了研究。Anzagira等人分析了小卫星集群中的可见光星间链路，在非正交多址的方案下研究了系统的吞吐量。Wang等人通过半物理仿真，降低了星间激光链路干涉的风险。Leyva-Mayorga等人提出了一种跨平面星间链路的算法，通过计算最小传输功率和天线增益，保证所有卫星在任意时刻都至少有一个可视的相邻平面卫星节点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提出了基于受扰链路夹角的星间通信链路干扰规避方法。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于受扰链路夹角的星间通信链路干扰规避方法，用于含有星间通信链路的星座，所述方法包括：

根据设定时长内的轨道外推星历数据，计算受扰链路夹角规避角限值；

根据受扰链路夹角规避角限值，调整接收端邻近卫星天线指向与干扰链路的夹角以降低干扰值。

作为上述方法的一种改进，所述星座包括：HEO轨道卫星簇、LEO轨道卫星簇，其中，HEO为发射端，LEO为接收端，HEO轨道卫星簇中的卫星Hi与LEO轨道卫星簇中的卫星Li进行星间通信时，卫星Hi波束旁瓣辐射到卫星Li邻近的第j个卫星Lij，进而造成干扰，其中j＝0表示没有邻近的卫星。

作为上述方法的一种改进，所述计算轨道外推时长内的受扰链路夹角规避角限值；具体包括：

步骤s0)获取t0～T时间段内的轨道外推星历数据，设置搜索步长为tStep，设置搜索时刻t＝起始时刻t0，设置HEO卫星簇搜索个数i＝1，获取HEO卫星簇中的卫星数m；

步骤s1)判断t＝T是否成立，判断为是，转至步骤s2)，否则转至步骤s14)；

步骤s2)读取t时刻的轨道外推星历数据；

步骤s3)判断i＝m是否成立，判断为是，转至步骤s4)，否则转至步骤s13)；

步骤s4)选择HEO卫星簇中的第i颗卫星Hi，基于建链策略，在LEO轨道卫星簇中寻找与Hi通信的卫星Li；

步骤s5)判断卫星Hi与卫星Li是否建链，判断为是，转至步骤s6)，否则转至步骤s13)；

步骤s6)选择卫星Li的相邻卫星集合，集合中的卫星总数为h，令LEO卫星簇搜索个数j的初值为1；

步骤s7)判断j＝h是否成立，判断为是，转至步骤s8)，否则转至步骤s13)；