低轨卫星通信终端功耗优化方法及设备与流程

本技术涉及卫星通信，尤其涉及一种低轨卫星通信终端功耗优化方法及设备。

背景技术：

1、随着卫星通信技术的迅速发展，低轨卫星因其低延迟和高带宽的优势，逐渐成为通信网络中的重要组成部分。低轨卫星群的部署能够提供广覆盖和高质量的通信服务。

2、低轨卫星并没有与地球自转保持同步，针对地面上的任一区域，低轨卫星群的通信难以实现无缝连接，而地面上的卫星通信终端却始终处于开机状态，从而导致卫星通信终端功耗的浪费。

技术实现思路

1、本技术提供一种低轨卫星通信终端功耗优化方法及设备，以解决上述背景技术提出的问题。

2、第一方面，本技术提供一种低轨卫星通信终端功耗优化方法，包括：

3、响应用户的数据请求，获取数据请求信息；其中，所述数据请求信息包括用户的用户位置信息和数据获取请求信息；

4、基于所述用户位置信息确定目标卫星通信终端，并基于所述目标卫星通信终端确定目标区域；

5、基于所述数据获取请求信息在各个低轨卫星中确定中间目标卫星；

6、判断是否存在任一所述中间目标卫星在所述目标区域内；

7、若否，分别对各个所述中间目标卫星在预设时间段内的运行轨迹进行预测，得到各个所述中间目标卫星在所述预设时间段内对应的运行轨迹；其中，所述预设时间段为与当前时刻相连的时间段；

8、针对各个所述中间目标卫星，基于所述中间目标卫星的运行轨迹判断所述中间目标卫星在所述预设时间段内是否经过所述目标区域，并在所述中间目标卫星在所述预设时间段内经过所述目标区域时，确定所述中间目标卫星为目标卫星；

9、基于各个所述目标卫星对应的运行轨迹生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时历，并在所述预设时间段内基于所述工作时历对所述目标卫星通信终端进行控制；

10、在所述预设时间段之后，循环执行所述基于所述数据获取请求信息在各个低轨卫星中确定中间目标卫星之后的步骤。

11、在一种可能的实现方式中，在所述判断是否存在任一所述中间目标卫星在所述目标区域内之后，所述方法还包括：

12、若是，在所述预设时间段内，实时监控所述目标区域内是否存在任一所述中间目标卫星；

13、若存在，开启所述目标卫星通信终端，并获取所述目标区域内的中间目标卫星的卫星标识；其中，所述卫星标识包括至少一个；

14、将所述数据获取请求信息和所述卫星标识发送至所述目标卫星通信终端，以使所述目标卫星通信终端基于所述数据获取请求向所述卫星标识对应的中间目标卫星获取目标数据信息，并将所述目标数据信息发送至所述用户；

15、若不存在，关闭所述目标卫星通信终端。

16、在一种可能的实现方式中，所述分别对各个所述中间目标卫星在预设时间段内的运行轨迹进行预测，得到各个所述中间目标卫星在所述预设时间段内对应的运行轨迹，包括：

17、针对各个所述中间目标卫星，通过所述中间目标卫星对应的地面测控站获取所述中间目标卫星当前的轨道参数、卫星位置信息、运行速度和运行方向；

18、针对各个所述中间目标卫星，基于预设的高斯摄动方程、预设的数值积分算法、所述中间目标卫星对应的轨道参数、所述中间目标卫星对应的卫星位置信息、所述中间目标卫星对应的运行速度、所述中间目标卫星对应的运行方向对所述中间目标卫星在所述预设时间段内的运行轨迹进行预测。

19、在一种可能的实现方式中，所述基于各个所述目标卫星对应的运行轨迹生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时历，包括：

20、针对各个所述目标卫星，基于所述目标卫星对应的运行轨迹确定入境时刻和出境时刻；其中，所述入境时刻为所述目标卫星在所述预设时间段内进入所述目标区域的时刻，所述出境时刻为所述目标卫星在所述预设时间段内离开所述目标区域的时刻；

21、针对各个所述目标卫星，基于所述目标卫星对应的入境时刻和出境时刻确定所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时段；

22、将各个所述工作时段进行整合，确定所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的目标工作时段和空闲时段；其中，所述目标工作时段和所述空闲时段均包括至少一个；

23、基于所述目标工作时段和所述空闲时段生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时历。

24、在一种可能的实现方式中，所述运行轨迹上设有多个轨迹点，各个所述轨迹点均匀地分布在所述运行轨迹上，各个所述轨迹点设有所述目标卫星沿所述运行轨迹运行时对应的时刻，所述基于所述目标卫星对应的运行轨迹确定入境时刻和出境时刻，包括：

25、在所述运行轨迹上确定第一目标轨迹点和第二目标轨迹点；其中，所述第一目标轨迹点为所述目标卫星进入所述目标区域时，在所述运行轨迹上对应的轨迹点，所述第二目标轨迹点为所述目标卫星离开所述目标区域时，在所述运行轨迹上对应的轨迹点；

26、判断各个所述轨迹点中是否包括所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点；

27、若各个所述轨迹点中包括所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点，确定所述第一目标轨迹点对应的所述轨迹点所对应的时刻为入境时刻，并确定所述第二目标轨迹点对应的所述轨迹点所对应的时刻为出境时刻。

28、在一种可能的实现方式中，在判断各个所述轨迹点中是否包括所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点之后，所述方法还包括：

29、若各个所述轨迹点中均不包括所述第一目标轨迹点和所述第二目标轨迹点，在各个所述轨迹点中确定第一参考轨迹点、第二参考轨迹点、第三参考轨迹点和第四参考轨迹点；其中，所述第一目标轨迹点位于所述第一参考轨迹点和所述第二参考轨迹点之间，所述第二目标轨迹点位于所述第三参考轨迹点和所述第四参考轨迹点之间，所述第一参考轨迹点和所述第一目标轨迹点之间、所述第一目标轨迹点和所述第二参考轨迹点之间、所述第三参考轨迹点和所述第二目标轨迹点之间、所述第二目标轨迹点和所述第四参考轨迹点之间均不存在任何所述轨迹点；

30、确定所述第一参考轨迹点对应的第一参考时刻，并确定所述第二参考轨迹点对应的第二参考时刻，及基于预设的线性插值算法对所述第一参考时刻和所述第二参考时刻进行插值运算，得到入境时刻；

31、确定所述第三参考轨迹点对应的第三参考时刻，并确定所述第四参考轨迹点对应的第四参考时刻，及基于预设的线性插值算法对所述第三参考时刻和所述第四参考时刻进行插值运算，得到出境时刻。

32、在一种可能的实现方式中，基于所述目标卫星对应的入境时刻和出境时刻确定所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时段，包括：

33、基于所述入境时刻确定所述目标卫星通信终端对应的预备时刻；其中，所述预备时刻在所述入境时刻之前，所述入境时刻和所述预备时刻之间的时差不大于2min；

34、确定所述预备时刻和所述入境时刻之间的时间段为所述工作时段。

35、第二方面，本技术提供一种低轨卫星通信终端功耗优化设备，包括：

36、获取模块，用于响应用户的数据请求，获取数据请求信息；其中，所述数据请求信息包括用户的用户位置信息和数据获取请求信息；

37、第一确定模块，用于基于所述用户位置信息确定目标卫星通信终端，并基于所述目标卫星通信终端确定目标区域；

38、第二确定模块，用于基于所述数据获取请求信息在各个低轨卫星中确定中间目标卫星；

39、第一判断模块，用于判断是否存在任一所述中间目标卫星在所述目标区域内；

40、预测模块，用于若否，分别对各个所述中间目标卫星在预设时间段内的运行轨迹进行预测，得到各个所述中间目标卫星在所述预设时间段内对应的运行轨迹；其中，所述预设时间段为与当前时刻相连的时间段；

41、第二判断模块，用于针对各个所述中间目标卫星，基于所述中间目标卫星的运行轨迹判断所述中间目标卫星在所述预设时间段内是否经过所述目标区域，并在所述中间目标卫星在所述预设时间段内经过所述目标区域时，确定所述中间目标卫星为目标卫星；

42、生成模块，用于基于各个所述目标卫星对应的运行轨迹生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时历，并在所述预设时间段内基于所述工作时历对所述目标卫星通信终端进行控制；

43、循环执行模块，用于循环执行所述第一判断模块、所述预测模块、所述第二判断模块和所述生成模块对应的步骤。

44、本技术提供了低轨卫星通信终端功耗优化方法及设备，其中，所述方法包括：响应用户的数据请求，获取数据请求信息；其中，所述数据请求信息包括用户的用户位置信息和数据获取请求信息；基于所述用户位置信息确定目标卫星通信终端，并基于所述目标卫星通信终端确定目标区域；基于所述数据获取请求信息在各个低轨卫星中确定中间目标卫星；判断是否存在任一所述中间目标卫星在所述目标区域内；若否，分别对各个所述中间目标卫星在预设时间段内的运行轨迹进行预测，得到各个所述中间目标卫星在所述预设时间段内对应的运行轨迹；其中，所述预设时间段为与当前时刻相连的时间段；针对各个所述中间目标卫星，基于所述中间目标卫星的运行轨迹判断所述中间目标卫星在所述预设时间段内是否经过所述目标区域，并在所述中间目标卫星在所述预设时间段内经过所述目标区域时，确定所述中间目标卫星为目标卫星；基于各个所述目标卫星对应的运行轨迹生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内的工作时历，并在所述预设时间段内基于所述工作时历对所述目标卫星通信终端进行控制；在所述预设时间段之后，循环执行所述基于所述数据获取请求信息在各个低轨卫星中确定中间目标卫星之后的步骤。该方法通过生成所述目标卫星通信终端在所述预设时间段内对应的工作时历，并在所述预设时间段内基于所述工作时历对所述目标卫星通信终端进行控制，确保了所述目标卫星通信终端仅在能够获取到目标卫星的信息时被开启，而在不能获取到目标卫星的信息时被关闭，能够有效降低所述目标卫星通信终端的能耗。