[發明專利]一種星間組網的天線切換方法

有效

• 申請號: 202110790826.2
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113488762B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 田龍飛;劉國華;尹增山;高爽;張晟宇;劉洋;董澤迎;王慧元;胡登輝;顧文娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H01Q1/28
• 分類號: H01Q1/28;H01Q21/00;H01Q3/24;H04B7/185
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張瑞瑩;李鏑的

1.一種星間組網的天線切換方法，其特征在于，用于同軌道面星簇內的成員星和中心節點星之間的通信天線切換，其中每個所述成員星包括兩組星間通信天線，分別安裝于星體的±X及±Z方向，且波束半錐角為46°，以及所述中心節點星位于所述成員星前方1000km距離處，并連續廣播其在地固系下的實時軌道位置及速度信息，所述天線切換方法包括：

若衛星上當前開啟的天線為±X方向天線，則若在連續指定時長內，±Z方向天線與對方星的方向矢量夾角小于或等于45°，則開啟所述±Z方向天線，并關閉±X方向天線，否則保持±X方向天線開啟；以及

若衛星上當前開啟的天線為±Z方向天線，則若在連續指定時長內，±X方向天線與對方星的方向矢量夾角小于或等于45°，則開啟所述±X方向天線，并關閉±Z方向天線，否則保持±Z方向天線開啟。

2.如權利要求1所述的天線切換方法，其特征在于，所述指定時長為3秒。

3.如權利要求1所述的天線切換方法，其特征在于，所述與對方星的方向矢量夾角Ψ_i根據接收到的所述對方星的軌道位置信息計算得到：

其中，

V_{i_J2000}為天線i的軸向在J2000坐標系中的方向矢量，其中，A_bi為J2000系到本體系的姿態轉換矩陣，以及V_{i_body}為天線i的軸向在本體系矢量，均為已知量；以及

V_{df_J2000}為對方星相對衛星在J2000坐標系下的方向矢量，V_{df_J2000}＝R_{df_J2000}-R_{wx_J2000}，其中:

R_{df_J2000}＝(R_{df_J2000_x},R_{df_J2000_y},R_{df_J2000_z})^T為當前時刻對方星在J2000坐標系下的軌道位置；以及

R_{wx_J2000}＝(R_{wx_J2000_x},R_{wx_J2000_y},R_{wx_J2000_z})^T為當前時刻所述衛星自身在J2000坐標系下的軌道位置。

4.如權利要求1所述的天線切換方法，其特征在于，所述天線切換方法還包括：

若星間通信鏈路中斷時間超過閾值，則重新開始搜索建鏈。

5.如權利要求4所述的天線切換方法，其特征在于，所述閾值取值為1分鐘。

6.如權利要求4所述的天線切換方法，其特征在于，所述搜索建鏈包括：

依次開啟衛星上各天線，并保持第二指定時長，以搜索對方星信號，其中，任一天線處于開啟狀態時，其余天線均關閉；以及

搜索到對方星信號后，建立通信鏈路。

7.如權利要求6所述的天線切換方法，其特征在于，所述第二指定時長為15秒。