[发明专利]基于低轨卫星编队星地MIMO的通信阵列参数优化方法

权利要求书

1.一种基于低轨卫星编队星地MIMO的通信阵列参数优化方法，应用于低轨卫星编队星地MIMO通信系统，所述卫星编队包括至少两颗保持在同一轨道上的低轨卫星，地面站包括至少两个天线组成的天线阵；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：根据所述卫星编队的卫星轨道数据以及地面站的位置数据，得到卫星与地面站的距离、方位角、仰角数据；

步骤2：得到通信时间窗口[T0,T1]；

步骤3：计算t时刻的卫星与地面站的距离变化数据R(t)、卫星天线阵的仰角变化数据θt，其中，t∈[T0,T1]；

步骤4：根据R(t)、θt优化地面站天线阵列参数dr(t)，其中，所述地面站天线阵列参数dr(t)根据以下公式计算：

其中，设定cosθ_r的值为0.1，λ为载波波长，θ_r为地面天线阵角度，d_t为两颗卫星间隔距离，d_r为地面接收天线间距。

2.根据权利要求1所述的通信阵列参数优化方法，其特征在于，所述步骤1具体为：根据卫星轨道的形状、大小和方向以及某一确定时刻的在轨位置求解开普勒方程并进行修正，得到卫星的位置数据，根据地面站的位置以及卫星的位置，计算地面站到卫星的距离、仰角和方位角数据。

3.根据权利要求1所述的通信阵列参数优化方法，其特征在于，所述星天线阵的仰角变化数据θt根据以下公式计算：r_1,2＝[(R+d_t·sinθ_t)²+(d_t·cosθ_t)²]^1/2，其中，R为卫星与地面站的距离，r_1,2收发天线对之间的距离。