【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星组网，尤其涉及一种基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法。
技术介绍
1、大规模dgwxwl是由部署在低轨道上的卫星组成的网络系统，其构建需要部署数百甚至数千颗卫星，这些卫星之间相互配合，形成一个覆盖整个地球的网络。与传统小型dgwxwl相比，由于低地球轨道卫星的数量众多，大规模dgwxwl可以提供更广泛的覆盖范围和更高的网络容量；并且其在服务能力方面具有较大优势，能更有效地管理通信流量和提供低轨卫星服务。
2、大规模dgwxwl中，单层卫星数目较多，以底层极地轨道卫星数量进行等经纬分区的面积远小于该层的卫星通信覆盖面积，因此，即便卫星的星下点不在该分区，但仍然是可以作为该分区的接入管理卫星。
3、因此，任一地理分区上有多个可接入的卫星，任一卫星可接入的地理分区也有多个，对于卫星来说需要选择接入的地理分区，即针对现有的大规模dgwxwl需要解决卫星选择接入地理分区的问题。
技术实现思路
1、针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，能够解决大规模卫星网络的卫星选择接入问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，包括步骤：
3、基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分为若干地理分区；
4、根据卫星通信覆盖范围内的所述地理分区的中心点，分别确定每一卫星可接入的所述地理分区；
5、根据
6、遍历各个所述地理分区的寻呼满足度，确定所述寻呼满足度小于预设阈值的第一地理分区，查询所述第一地理分区内所有可接入卫星所服务区域的寻呼满足度大于所述预设阈值的第二地理分区，并确定所述第二地理分区中最大寻呼满足度的第三地理分区，将接入所述第三地理分区的所述卫星改接入所述第一地理分区，重复循环卫星改接步骤；
7、基于预设的迭代次数阈值和/或终止条件终止所述卫星改接步骤；其中，所述终止条件为各个所述地理分区的所述寻呼满足度均值不变。
8、可选的，所述基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分为若干地理分区的步骤包括：
9、基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分成等经纬的若干地理分区；其中，所述地理分区的数量等于最底层极地轨道的卫星节点数。
10、可选的，所述根据所述地理分区的寻呼需求等级确定所述卫星选择接入的所述地理分区，并使所述卫星接入对应的所述地理分区的步骤包括：
11、根据各个所述地理分区的用户密度和可接入卫星的服务能力，确定各个所述地理分区的寻呼需求等级；
12、通过遗传优化算法基于所述寻呼需求等级和所述卫星的可服务时长，确定各个所述卫星的初步响应；
13、根据初步响应结果，将所述卫星接入响应的所述地理分区，并使所述地理分区的所述寻呼需求等级基于每一接入的所述卫星进行相应减一。
14、可选的，所述根据各个所述地理分区的所述用户密度和可接入卫星的所述服务能力，确定各个所述地理分区的寻呼需求等级的步骤之前，还包括：
15、根据所述卫星的通信覆盖面积以及用户接入上限，确定对应的所述服务能力；
16、根据所述地理分区的用户密度分布函数分别确定各个所述地理分区内的所述用户密度。
17、可选的，设所述卫星的服务能力为ck,m,n，所述卫星的通信覆盖面积为ak,m,n，所述卫星的用户接入上限为nk,m,n，则所述服务能力ck,m,n基于以下公式确定：
18、
19、其中，k为卫星运行轨道的层数，m为卫星运行的轨道数，n为运行轨道面上的卫星节点数。
20、可选的，设地理分区di，j内的用户密度为ρ(di,j)，所述用户密度分布函数为所述地理分区di，j内部的用户数量为：则所述用户密度基于以下公式计算：
21、
22、其中，s(di,j)为所述地理分区di，j的面积。
23、可选的，设所述地理分区的寻呼需求等级为z(di,j)，则所述寻呼需求等级基于以下公式确定：
24、
25、其中，ck,m,n为所述可接入卫星的服务能力，ρ(di,j)为所述地理分区的用户密度。
26、可选的，所述通过遗传优化算法基于所述寻呼需求等级和所述卫星的可服务时长，确定各个所述卫星的初步响应的步骤包括：
27、根据所述寻呼需求等级和所述卫星的可服务时长，计算所述卫星在可接入地理分区的响应优先级；
28、利用遗传优化算法分析确定所述响应优先级最高的所述地理分区；
29、将最高响应优先级的所述地理分区作为所述卫星初步响应的服务区域。
30、可选的，所述根据所述地理分区的寻呼需求等级确定所述卫星选择接入的所述地理分区，并使所述卫星接入对应的所述地理分区的步骤之后，还包括：
31、根据所述地理分区的所述寻呼需求等级和接入所述地理分区的卫星数量，确定所述地理分区的寻呼满足度。
32、可选的，所述基于预设的迭代次数阈值和/或终止条件终止所述卫星改接步骤，包括：
33、判断卫星改接的迭代次数是否达到预设的迭代次数阈值和/或卫星改接是否满足预设的终止条件；
34、若达到所述迭代次数阈值和/或满足所述终止条件，则终止所述卫星改接步骤。
35、本专利技术所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分为若干地理分区；根据卫星通信覆盖范围内的所述地理分区的中心点，分别确定每一卫星可接入的地理分区；根据地理分区的寻呼需求等级确定卫星选择接入的地理分区，并使卫星接入对应的地理分区；其中，地理分区的寻呼需求等级根据每接入一卫星进行相应减一；遍历各个地理分区的寻呼满足度，确定所述寻呼满足度小于预设阈值的第一地理分区，查询第一地理分区内所有可接入卫星所服务区域的寻呼满足度大于预设阈值的第二地理分区，并确定第二地理分区中最大寻呼满足度的第三地理分区，将接入第三地理分区的所述卫星改接入第一地理分区，重复循环卫星改接步骤；基于预设的迭代次数预置和/或终止条件终止所述卫星改接步骤；其中，终止条件为各个所述地理分区的所述寻呼满足度均值不变。如此本专利技术即可解决大规模卫星网络的卫星选择接入问题。
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1.一种基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分为若干地理分区的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述根据所述地理分区的寻呼需求等级确定所述卫星选择接入的所述地理分区，并使所述卫星接入对应的所述地理分区的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述根据各个所述地理分区的所述用户密度和可接入卫星的所述服务能力，确定各个所述地理分区的寻呼需求等级的步骤之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，设所述卫星的服务能力为Ck,m,n，所述卫星的通信覆盖面积为Ak,m,n，所述卫星的用户接入上限为Nk,m,n，则所述服务能力Ck,m,n基于以下公式确定：
6.根据权利要求4所述的基于地理分区的大规模卫星
7.根据权利要求3所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，设所述地理分区的寻呼需求等级为Z(Di,j0，则所述寻呼需求等级基于以下公式确定：
8.根据权利要求3所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述通过遗传优化算法基于所述寻呼需求等级和所述卫星的可服务时长，确定各个所述卫星的初步响应的步骤包括：
9.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述根据所述地理分区的寻呼需求等级确定所述卫星选择接入的所述地理分区，并使所述卫星接入对应的所述地理分区的步骤之后，还包括：
10.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述基于预设的迭代次数阈值和/或终止条件终止所述卫星改接步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述基于底层极地轨道构成和卫星分布规律，将地球表面划分为若干地理分区的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述根据所述地理分区的寻呼需求等级确定所述卫星选择接入的所述地理分区，并使所述卫星接入对应的所述地理分区的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，所述根据各个所述地理分区的所述用户密度和可接入卫星的所述服务能力，确定各个所述地理分区的寻呼需求等级的步骤之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的基于地理分区的大规模卫星网络接入卫星选择方法，其特征在于，设所述卫星的服务能力为ck,m,n，所述卫星的通信覆盖面积为ak,m,n，所述卫星的用户接入上限为nk,m,n，则所述服务能力ck,m,n基于以下公式确定：
6.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：金怡丰，石钰林，张磊，高梓贺，姚文圣，郭韩芮，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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