[發明專利]一種面向衛星移動通信系統的高速終端切換策略方法

在審

• 申請號: 202010192476.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111447002A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 吳承洲;余翔;蘇泳濤
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

1.一種面向衛星移動通信系統的高速終端切換策略方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：終端位置計算

基于發射坐標系(O_fx_fy_fz_f)，O_fy_f延長線過地球赤道面，與赤道面形成的夾角B_T稱為發射點所在位置的天文緯度，取值范圍為[-90，90]度，向北為正；O_fy_f軸所在的天文子午面和起始天文子午面形成的夾角λ_T稱為發射點所在位置的天文經度，取值范圍為[-180,180]度，向東為正；O_fx_f軸與發射點所在的天文子午面正北方向構成的夾角A_T稱為發射方位角，順時針方向為正。

發射點和打擊點的經度和緯度可測量得知，然后通過韋森特公式計算發射方位角；設發射點坐標為(L₁,B₁)，打擊點坐標(L₂,B₂)，地球近似橢圓第一偏心率為e，橢圓扁率為f，韋森特公式計算過程如下：

λ＝ΔL＝L₂-L₁

循環計算以下公式至λ的變化小于10^-12：

cosσ＝sinU₁ sinU₂+cosU₁ cosU₂ cosλ

λ＝L+(1-C)fsinα{α+Csinα[cos(2σ_m)+Ccosσ(-1+2cos²(2σ_m)]}

得出發射方位角：

S2：坐標系轉換

將終端坐標數據統一轉換到2000國家大地坐標系(China Geodetic CoordinateSystem 2000，CGCS2000)下；衛星的位置可以根據衛星軌道參數計算得知，以及將波束模擬成點波束，給出每個波束在任意時刻的波束中心點位置和波束半功率寬度，將衛星位置、波束中心點位置轉換到CGCS2000坐標系下。

S3：波束切換

以終端穿出波束時間點為核心建立終端途徑波束的有向圖模型，當以最長服務時間為標準規劃高速終端波束切換時，可將該問題轉換成求該有向圖的最短路徑問題，其中有向圖的邊權重均為1。采用Dijkstra算法求解所述有向圖的最短路徑問題，求解出預留波束資源。

2.根據權利要求1所述的高速終端切換策略方法，其特征在于，所述將發射坐標系下的數據轉換到CGCS2000坐標系的轉換公式為

其中，(x₀,y₀,z₀)^T為發射坐標系原點O_f在CGCS2000坐標系下的坐標，轉換矩陣為：

3.根據權利要求1所述的高速終端切換策略方法，其特征在于，給所述終端所有的途徑波束及與終端相鄰的波束都預留好信道資源，以確保切換成功。