[发明专利]基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法

权利要求书

1.一种基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法，其特征在于，包括：

S10，当前卫星计算星座内各卫星对目标区域的覆盖时间区间；

S20，基于各卫星的覆盖时间区间，生成最优切换序列，根据最优切换序列确定当前卫星的最优接替卫星。

2.根据权利要求1所述的基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法，其特征在于，步骤S10中，当前卫星基于各卫星的开普勒轨道六根数，计算各卫星对地面目标区域的开始覆盖时刻及结束覆盖时刻，获得各卫星的覆盖时间区间。

3.根据权利要求2所述的基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法，其特征在于，步骤S10中，各卫星的覆盖时间区间的计算具体包括：

S11，计算卫星的星下点位置；

S12，基于所述星下点位置，计算卫星瞬时对地覆盖范围；

S13，根据卫星瞬时对地覆盖范围，判定卫星的波束是否完全覆盖地面目标区域；

S14，进行波束覆盖时间段预测。

4.根据权利要求3所述的基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法，其特征在于，步骤S11具体包括：

S111，计算卫星轨道平面坐标系下的卫星坐标；

S112，计算卫星轨道平面坐标系到WGS84坐标系的坐标转换矩阵，通过所述坐标转换矩阵将卫星轨道平面坐标系坐标转换为WGS84坐标系坐标；

S113，将WGS84坐标标系坐标转换为大地地心坐标，获得星下点经纬度、卫星高度，确定所述星下点位置。

5.根据权利要求1所述的基于星上自主覆盖计算的低轨星座最优切换方法，其特征在于，步骤S20包括：

S21，计参考时间范围[T_S,T_E]内各卫星对地面目标区域的覆盖时间区间为[S_ij,E_ij]，其中，i表示卫星编号，i∈[1,N]，N为星座内卫星数量，j∈[1,M_i]，j表示卫星i覆盖时间区间编号，M_i表示卫星i的覆盖时间区间数量，且T_S≤S_ij≤T_E，T_S≤E_ij≤T_E；

S22，将所有卫星的覆盖时间区间[S_ij,E_ij]，按照左端点S_ij递增顺序排列，获得S_ij的最小值为S_ab，获得E_ij的最大值为E_ab，设S_curr为当前已覆盖的时刻的起点，E_curr为当前已覆盖的时刻终点，取S_curr＝S_ab，E_curr＝E_ab，即[S_ab,E_ab]区间内，由编号为a的卫星进行通信保障；

S23，在所有卫星的覆盖时间区间[S_ij,E_ij]中，寻找满足S_ij≤E_curr且E_ij最大的区间，记为[S_ef,E_ef]，取E_curr＝E_ef，则时间区间[S_ef,E_ef]由编号为e的卫星进行通信保障；

S24，重复步骤S23，直至E_curr＝T_E，完成对参考时间范围[T_S,T_E]的覆盖；

S25，将完成参考参考时间范围内的卫星序列作为低轨卫星的最优切换序列。