低轨物联网卫星智能数传决策优化

李帅; 邢若粼; 孙其博

引用本文:	李帅,邢若粼,孙其博.低轨物联网卫星智能数传决策优化[J].上海航天（中英文）,2025,42(5):33-42.
	LI Shuai,XING Ruolin,SUN Qibo.Optimization of Intelligent Data Transmission Strategy for Low-Earth-orbit IoT Satellite Constellations[J].Aerospace Shanghai,2025,42(5):33-42.

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低轨物联网卫星智能数传决策优化

李帅¹,邢若粼¹,孙其博^1,2

1.北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院)，北京 100876;2.北京邮电大学深圳研究院，广东深圳 518057

摘要:

低轨(LEO)物联网(IoT)卫星的下行数据传输(数传)因时间窗口、能源、热控等严格约束而成为稀缺资源。传统固定式的数传策略无法适应卫星实时的状态变化，常导致效率低下或安全风险。为解决这一挑战，提出一种数据驱动的在轨智能数传时机判别方法。研究基于一颗在轨卫星3年的真实遥测数据，通过分析数传周期内的母线功率与载荷温度动态特征，将数传时机划分为理想、次优、较高负载和高风险4种模式，揭示了不同运行模式与数传效率及安全性的内在关联。在此基础上，设计了一种轻量级在轨实时判别算法(ORDA)，该算法利用数传任务开始前的遥测数据，通过计算综合性的“数传适宜度评分”(TSS)，快速评估当前状态的适宜性。历史数据回测验证表明:该算法的判别准确率高达95.26%，尤其在识别“理想模式”与“高风险模式”方面表现出色，有效避免了危险性误判。为解决低轨卫星资源受限下的智能数传决策问题提供了有效方法，对提升卫星在轨效能与任务可靠性具有重要的工程应用价值。

(1.School of Computer Science (National Demonstration Software College)，Beijing University of Posts and Telecommunications，Beijing 100876，China;2.Shenzhen Research Institute，Beijing University of Posts and Telecommunications，Shenzhen 518057，Guangdong，China)