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申请/专利权人：北方工业大学

摘要：本发明公开了一种恶劣气象环境的多波束卫星通信架构和功率分配方法，利用了气象卫星的实时气象数据，利用了GEO卫星波束覆盖面积广、可视范围大，利用了LEO卫星轨道低、信号强度大，设计了一种用于恶劣气象的多波束卫星通信架构和功率分配方法。从而更加准确的分配功率，控制LEO卫星进行星上资源的分配，减少因恶劣气象造成的通信质量下降情况，避免因地面站无法通信而造成LEO卫星星上资源的分配不当情况。本发明能够保证在地面站被恶劣气象影响或者因其他原因导致无法连接的情况下，LEO卫星仍然可以接受其他地面站的星上资源分配指令。相较于现有的LEO卫星功率分配方案，能够通过更加精准的噪声数据来分配更加准确的功率，从而使得通信质量上升。

主权项：1.一种恶劣气象环境的多波束卫星通信架构和功率分配方法，其特征在于：实现该方法的气象卫星和GEO卫星辅助的LEO多波束卫星通信架构中，地面站首先与其可视范围内的GEO卫星建立联系，GEO卫星再与其可视范围内的LEO卫星建立联系；地面站通过GEO卫星与LEO卫星进行通信，发送星上资源的分配指令；地面站LEO卫星关联表每分钟进行一次更新，确保每个LEO卫星必定和一个地面站进行关联；当地面站不能和LEO卫星建立联系的时候，使用算法将LEO卫星分配给另一个地面站进行星上资源的管理；地面站做出决策后，通过GEO卫星将决策转发给关联的LEO卫星；基于实时气象数据的功率分配方法如下：地面站通过搜集到的气象卫星数据，综合计算后得到每个区域中心点的噪声矩阵： 其中，Ni，j为经度为xi，纬度为yj的区域的中心点的噪声；计算LEO卫星波束的噪声的方法为：将波束B与每个区域噪声N组合为B，N；对于波束B，其经度为xb，纬度为yb；经度为xi、纬度为yj区域的噪声为Ni，j；对于LEO卫星的波束B，其经度为xb，纬度为yb；计算波束B和经度为xi、纬度为yj的区域的距离并记录；选取其他区域计算距离并记录；从所有距离中选取距离波束B最近的8个区域，用Ni表示第i近的区域的噪声；波束B的噪声为基于实时气象数据的功率分配方案如下：地面站根据计算LEO卫星波束的噪声的方法计算波束B的噪声N，并根据LEO卫星的用户请求获得波束B所需的信道容量C和带宽Ba；波束B所分配的功率为

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