[发明专利]基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法

摘要

本发明公开的是一种基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法，该方法包括定义噪声受限系统SIR图模型渗流模型、定义节点移动模型、渗流的根轨道约束条件等步骤；本发明克服了现有技术的不足，可以保证分离航天器网络性能和空间探测能力，更好的满足实际使用需求。

主权项

1.基于轨道根数约束的噪声受限分离航天器网络渗流方法，其特征在于：包括以下步骤，(一)、定义噪声受限系统SIR图模型渗流模型给定某个时隙k，在ECI坐标系下，如果位置矢量为r_i(k)、发射功率为P的分离航天器网络节点x₀向位置矢量为r_j(k)的节点x_q发送数据，其它节点也以同样功率P向节点r_j发送数据，对于分离航天器网络，收发节点间SINR值转化为SIR值，并表示为：式中，|r_i‑r_j|是位置矢量为r_i(k)和r_j(k)间的欧氏距离，Q为干扰传感节点数，m≤|r_i‑r_j|≤M；考虑到分离航天器网络节点间相对距离有界，上述条件可进一步表示为：只要就能保证SINR图模型渗流，从而得到距离有界约束条件：(二)、定义节点移动模型采用双星伴飞模式，分离航天器网络节点在半径为(M‑m)/4的球体内均匀分布，距离有界的分离航天器网络节点移动模型M(t)的定义为：在ECI坐标系下，对于分离航天器网络，给定n个节点初始时刻T₀的位置矢量集为R(0)＝{r₁(0)，r₂(0)，L，r_n(0)}，则时刻k＝T₁，T₂，L，T_T节点位置R(k)＝{r₁(k)，r₂(k),L,r_n(k)}均匀分布在球B(r_i(0),a)内，其中r_i(0)是球心，a＝M‑m/4是球的半径，并且所有节点的位置相互独立，当前位置与所有以前位置相互独立；(三)、渗流的根轨道约束条件假设主星C和伴星D弹道系数完全一致，且为常数，即：式中，C_D是大气阻力系数，S是卫星截面积，给定主星C初始时刻轨道根数α_C(t₀)，如果只考虑大气阻力和地球引力场中的带谐函数分量，伴星D初始时刻轨道根数满足约束：则主星C和伴星D间距离有界，且满足：式中，Δt是给定的任意时间间隔，0_5×1是5×1的零矢量，ΔΩ＝Ω_D(t₀)‑Ω_C(t₀+Δt)＝const；对于分离航天器系统，如果航天器弹道系数完全一致，且为常数，当满足和如下条件：时，节点间相对距离有界的分离航天器网络SIR模型渗流。