Integração de comunicação e navegação para constelações de satélites em órbita baixa auxiliada por arrays de abertura contínua

Qi WANG ,  

Xiaoming CHEN ,  

Qiao QI ,  

Zhaolin WANG ,  

Yuanwei LIU ,  

Abstract

Este artigo propõe uma nova arquitetura integrada de comunicação e navegação para constelações de satélites em órbita baixa auxiliada por arrays de abertura contínua. Nesta arquitetura, foi construído um modelo de transmissão cooperativa baseado na teoria eletromagnética, no qual vários satélites equipados com arrays de abertura contínua transmitem simultaneamente sinais de dados descendentes e sinais de referência de navegação em um espectro compartilhado. Com base nisso, foram derivadas as taxas de transmissão de comunicação alcançáveis e o limite inferior de Cramér-Rao para navegação, caracterizando explicitamente a relação inerente entre a formação de feixe dupla função e o desempenho do sistema. Para garantir a qualidade do serviço de comunicação ao mesmo tempo que se melhora a precisão de posicionamento da navegação, este artigo estabelece um problema de otimização conjunta de formação de feixes, minimizando o limite inferior médio de Cramér-Rao sob restrições de orçamento de potência de transmissão e taxa mínima. Considerando a característica de dimensão infinita inerente ao projeto de formação de feixe para arrays de abertura contínua, este trabalho introduz um subespaço integrado de canal de comunicação e navegação, transformando o problema original em um problema de otimização de dimensão finita tratável, que é resolvido eficientemente por meio de um algoritmo iterativo de otimização convexa. Por fim, os resultados numéricos mostram que o algoritmo de projeto de formação de feixes assistido por arrays de abertura contínua proposto supera significativamente a arquitetura tradicional de matrizes de fases discretas e outras soluções de referência, podendo efetivamente melhorar o desempenho integrado de comunicação e navegação de constelações de satélites em órbita baixa.

Keywords

6G; teoria da informação eletromagnética; constelação de satélites em órbita baixa; arrays de abertura contínua; integração comunicação e navegação

READ MORE

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website