面向船载低轨卫星通信终端的闭环反馈式自适应对星算法

来源：电子与信息学报杂志2026年第5期北京时间：

作者：陈浩天, 马紫娴, 谢信洪, 李娜雨, 李保珠, 宋春毅, 徐志伟

单位：1.海洋精准感知技术全国重点实验室，浙江大学海洋学院 舟山 3160212.东海实验室 舟山 3160213.海洋感知技术与装备教育部工程研究中心 舟山 316021

摘要：海上风浪扰动导致船舶与低轨(LEO)卫星间产生非线性相对运动，其复杂动态特性加剧了船载相控阵终端与星载相控阵终端间实现波束对准的技术难度，成为制约海洋低轨卫星通信稳定性与可靠性的关键瓶颈。针对船舶与低轨卫星构成的“动动通”通信场景，该文提出一种闭环反馈式自适应对星算法：采用块稀疏贝叶斯学习(block-SBL)算法实现基于粗糙网格的快速目标捕获，再通过自适应牛顿迭代法提升离网估计精度；在此基础上，将离网估计结果输入无迹卡尔曼滤波器(UKF)，预测并补偿船体在算法处理时延内新产生的姿态偏差，最终形成捕获与追踪协同的闭环反馈式自适应对星算法。基于真实海况下28000-DWT级散货船实测运动姿态数据的仿真结果表明，在高海况条件下，相较于现有的离网波达方向(DOA)估计算法，所提算法不仅能有效校准估计结果，其计算复杂度亦显著降低。

关键词：低轨卫星通信, 到达角估计, 多目标追踪, 压缩感知, 稀疏贝叶斯学习

基金资助：浙江省重点研发计划(2024SSYS0095)