[发明专利]基于用户分布的低轨巨型星座波束位置规划方法

权利要求书

1.一种基于用户分布的低轨巨型星座波束位置规划方法，包括：

100，计算用户间位置关系并生成邻接矩阵；

200，根据所述邻接矩阵完成用户的筛选，并生成相应的用户集合；

300，对由都不能和其他用户处于同一波束的用户构成的用户集合进行波束位置规划，得到第一波束集合；

400，将分别由都最多能和n个用户处于同一波束以及都能和多于n个用户处于同一波束的用户所构成的两个用户集合的波束位置规划问题表述为寻找覆盖所有用户的最大团的最短列表，并转化为边缘团覆盖问题，依次得到第二波束集合和第三波束集合，并与所述第一波束集合内的波束组合共同构成初始的波束位置规划结果，其中，n的取值依据用户分布的密集程度和用户总数进行选取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤400之后，还包括：

500，根据各个时刻下移动用户的位置对所述初始的波束位置规划结果进行动态更新调整。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤500包括：

501，判断当前时刻所有的移动用户是否仍处于上一时刻的波位中，如果某一移动用户仍处于上一时刻的波位中，则不做任何处理，否则将该移动用户加入至需重新规划的移动用户集合中，最后得到待规划移动用户集合；

502，对所述待规划移动用户集合中的用户按照所述步骤100～400进行波束位置规划，生成本次新增的所述待规划移动用户集合中用户的波位；

503，将所述步骤502新生成的波位加入至上一时刻t-1的波束位置规划结果中，同时判断上一时刻t-1规划的各个波位中是否有用户，如果没有，则将该波位从上一时刻t-1的波束位置规划结果中移除，形成当前时刻更新后的波束位置规划结果；

504，判断是否完成了规划周期内所有时刻的波束位置规划，如果没有完成，则继续执行所述步骤501～504，否则结束规划，获得最终的波束位置规划结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤100包括：

101，根据卫星高度和用户位置信息计算任意两个用户间的距离，判断所述距离是否小于波束的覆盖半径，如果是，则两个用户能够处于同一波束，否则两个用户不能处于同一波束；

102，若对于m个用户的规划场景，根据所述步骤101完成所有用户间的位置关系计算，并生成m行m列的邻接矩阵。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述邻接矩阵是对称且对角线为0的布尔邻接矩阵，该矩阵中的元素值0和1表示两个用户是否可以处于同一个波束中，其中，元素值0表示两个用户不能处于同一个波束，元素值1表示两个用户可以处于同一波束。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤200包括：

201，根据所述邻接矩阵依据用户是否能和其他用户处于同一波束，得到由都不能和其他用户处于同一波束的用户构成的用户集合；

202，对能和其他用户处于同一波束的用户依据用户是否最多能和n个用户处于同一波束进行判断，得到分别由都最多能和n个用户处于同一波束以及都能和多于n个用户处于同一波束的用户所构成的两个用户集合，完成三类用户的筛选。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤300中波束位置规划的过程包括：对所述步骤200中完成用户筛选后生成的都不能和其他用户处于同一波束的用户集合中每个用户规划相应的用户波位，各用户波位的中心点坐标为各用户的坐标，构成第一波束集合。