卫星集群编队飞行：依赖于轨道构型的性能分析

本文考虑一个下行卫星通信系统，其中一个卫星集群（即由一颗主星和多颗从星组成的卫星群）服务于一个地面终端。集群中的卫星形成线形或圆形编队并成群运动，通过最大比传输预编码协同发送信号。我们首先进行坐标变换以有效捕获集群中卫星的相对位置。接着，利用独立 Gamma 随机变量之和的分布，推导了在 Nakagami 衰落下依赖于轨道构型的 outage 概率的精确表达式。此外，借助二阶矩匹配，我们得到了 outage 概率的一个更简单的近似表达式。我们还分析了高信噪比 regime 下的渐近行为以及 outage 性能的分集阶数。最后，我们通过蒙特卡洛仿真验证了分析结果。我们的分析结果为基于特定轨道构型的卫星集群通信系统的性能提供了依据，可用于在集群规模、编队和轨道方面设计可靠的卫星集群。