本發明涉及衛星網絡衛星切換，尤其涉及一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法及裝置。
背景技術：
1、衛星星座網絡是空天地一體化信息網絡在天基系統中的重要組成部分，近年來，巨型衛星星座網絡不斷涌現，受到人們的廣泛關注。星座規模的急劇擴張提升了系統容量，但另一方面也大大增加了系統復雜度，為系統總體設計、網絡運行管理和高效數據傳輸帶來諸多難題。尤其是星座規模龐大，且節點高速運動，使得網絡拓撲更加復雜且具有高動態性，地面用戶需要通過頻繁的星間切換保持不間斷的通信。
2、用戶地球站在進行星間切換時需要選擇一顆可視衛星作為下一顆接入衛星，該切換過程中采用的策略對于用戶的通信服務體驗、星座網絡吞吐量、網絡管控開銷等都有影響。傳統星座網絡中現有的星間切換方法主要包括星地最短距離方法、最大剩余服務時間方法、最大剩余負載方法等，這些方法分別根據衛星到地面用戶的距離、衛星為用戶服務的剩余時間和衛星當前的負載原則實現星間切換，存在星地切換頻繁和通信質量可能受影響的問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法及裝置，能夠在保證星地間通信質量的情況下，盡可能減少巨型星座網絡中的星間切換次數以及處理開銷，提高星座網絡的整體傳輸性能。
2、為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：
3、第一方面，本發明提供了一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法，包括：
4、以地球站為基點，獲取衛星相對所述地球站的基礎運行周期；
5、以所述基礎運行周期的一半為間隔，獲取與所述地球站連接通信的衛星的剩余服務時間；
6、獲取剩余服務時間小于等于基礎運行周期的衛星記為待切換衛星；
7、獲取所述地球站在基礎運行周期后未與其連接通信且可見的衛星記為候選衛星；
8、計算所述地球站在基礎運行周期后到所述候選衛星的距離，選擇距離持續減小的候選衛星中距離最小的衛星作為切換衛星；
9、在所述地球站的下一個基礎運行周期的開始時刻，將所述地球站切換至所述切換衛星。
10、可選的，所述基礎運行周期為：
11、
12、式中，為衛星在其軌道上運行的速度，，為衛星到地心距離，為衛星所在軌道的半長軸，為引力常數和地球質量的乘積，為衛星和地球站的地心角。
13、可選的，所述衛星到地心距離，為地球半徑，為衛星所在軌道的高度。
14、第二方面，本發明提供了一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換裝置，包括：
15、基礎周期計算模塊，被配置為以地球站為基點，獲取衛星相對所述地球站的基礎運行周期；
16、待切換衛星確定模塊，被配置為以所述基礎運行周期的一半為間隔，獲取與所述地球站連接通信的衛星的剩余服務時間；獲取剩余服務時間小于等于基礎運行周期的衛星記為待切換衛星；
17、候選衛星確定模塊，被配置為獲取所述地球站在基礎運行周期后未與其連接通信且可見的衛星記為候選衛星；
18、切換衛星確定模塊，被配置為計算所述地球站在基礎運行周期后到所述候選衛星的距離，選擇距離持續減小的候選衛星中距離最小的衛星作為切換衛星；
19、衛星切換模塊，被配置為在所述地球站的下一個基礎運行周期的開始時刻，將所述地球站切換至所述切換衛星。
20、可選的，所述基礎運行周期為：
21、
22、式中，為衛星在其軌道上運行的速度，，為衛星到地心距離，為衛星所在軌道的半長軸，為引力常數和地球質量的乘積，為衛星和地球站的地心角，其中，所述衛星到地心距離，為地球半徑，為衛星所在軌道的高度。
23、第三方面，本發明提供了一種電子設備，包括處理器及存儲介質；
24、所述存儲介質用于存儲指令；
25、所述處理器用于根據所述指令進行操作以執行根據上述方法的步驟。
26、第四方面，本發明提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現上述方法的步驟。
27、第五方面，本發明提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，該計算機程序/指令被處理器執行時實現上述方法的步驟。
28、與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：
29、本發明提供了一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法及裝置，該方法不僅選擇與地球站距離遞減的衛星中星地距離最小的衛星作為下一顆切換衛星，而且將所有地球站切換進行同步。該方法能夠在保證星地間通信質量的情況下，盡可能減少巨型星座網絡中的星間切換次數以及處理開銷，提高星座網絡的整體傳輸性能，可廣泛應用于各類巨型星座網絡中。
1.一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法，其特征在于，所述基礎運行周期為：
3.根據權利要求2所述的基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換方法，其特征在于，所述衛星到地心距離，為地球半徑，為衛星所在軌道的高度。
4.一種基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換裝置，其特征在于，包括：
5.根據權利要求4所述的基于星地距離的巨型星座網絡衛星同步切換裝置，其特征在于，所述基礎運行周期為：
6.一種電子設備，其特征在于，包括處理器及存儲介質；
7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-3任一項所述方法的步驟。
8.一種計算機程序產品，包括計算機程序/指令，其特征在于，該計算機程序/指令被處理器執行時實現權利要求1-3中任一項所述方法的步驟。