[發明專利]空間網絡按需接入系統

有效

• 申請號: 201710750770.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107566029B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 湯輝;袁田;徐會忠
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L29/06
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種空間網絡按需接入系統，具有包含監控計算機的主監控計算機和從監控計算機，相連多波束形成器、以太網、主監控計算機和從監控計算機的TCP/IP路由交換單元，其特征在于：多波束形成器對準終端用戶飛行器，根據主監控計算機下發的方位信息，對輸入的陣列信號進行波束形成，通過衛星軌道信息得到多普勒的先驗信息，將輸出的多普勒信息進行空間濾波后的數字信號組成TCP/IP數據包傳輸給TCP/IP路由交換單元；TCP/IP路由交換單元根據主監控計算機指定的IP地址將TCP/IP數據包轉發給指定的接收機單元；接收機單元將UDP數據包結合主監控計算機下發的多普勒信息進行解幀、同步、解調和譯碼，并將譯碼后的0、1比特流組TCP/IP數據包轉發給從監控計算機的幀格式器；幀格式器配置幀同步軟件將TCP/IP數據包中的數據提取出來，根據從監控計算機傳遞的終端用戶飛行器鏈路同步頭信息進行邊界搜索，并重新進行加密和組幀后通過以太網網絡傳遞給系統管理與調度單元；系統管理與調度單元接收機到信息后分發給提出任務申請的終端用戶。

2.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：每個地面站配置了一個主監控系統，主監控系統包括了內置數據庫的主監控計算機和可以利用遠程連接直接訪問主監控計算機瀏覽器界面的管理中心，管理中心進行當前任務的申請、查詢和準實時的狀態讀取；主監控計算機接收機存儲中繼星和目標用戶飛行器的軌道信息，并在執行任務時將任務時刻的軌道信息解析為波束指向信息送給多波束形成器，且軌道信息是在主監控計算機的數據庫中進行存儲和更新的。

3.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：主監控計算機需要通過計算中繼星和飛行器的軌道信息，將中繼星和飛行器在任務時刻發生的相對運動換算成多普勒信息，通過數據庫發送給從監控系統的從監控計算機進行記錄，同時通過TCP/IP路由交換單元發送給接收機協同捕獲處理。

4.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：從監控計算機根據接收機到的監控狀態信息，抽取其中關鍵活動的監控狀態信息進行存儲或上報給終端用戶，狀態信息的上報采樣輪詢方式上報給終端用戶。

5.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：終端用戶向系統管理與調度單元提出任務申請，經系統管理與調度單元核準后通知主監控計算機配置資源和參數；多波束形成器根據主監控計算機下發的方位信息進行波束形成，對準終端用戶飛行器，將空間濾波后輸出的數字信號組成TCP/IP數據包傳輸給TCP/IP路由交換單元。

6.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：TCP/IP路由交換單元根據主監控計算機指定的IP地址將TCP/IP數據包轉發給指定的接收機單元；接收機單元將UDP數據包結合主監控計算機下發的多普勒信息進行解幀、同步、解調和譯碼，并將譯碼后的0、1比特流組TCP/IP數據包轉發給從監控計算機的幀格式器。

7.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：幀格式器將TCP/IP數據包中的數據提取出來，根據從監控計算機傳遞的用戶飛行器鏈路同步頭信息進行邊界搜索，并重新進行加密和組幀后通過網絡傳遞給系統管理與調度單元；系統管理與調度單元接收機到信息后分發給提出任務申請的終端用戶。

8.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：波束形成器根據任務需求分別跟蹤不同的用戶平臺，將接收機到的N個陣元的陣列信號形成不同的頻率解復用波束，合成后的N個波束結果通過對應的AD模數轉換器一封裝成數字信號UDP數據包，傳輸給由接收機1、接收機2…接收機N組成的接收機處理資源池中指定的接收機。

9.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：當接收機的處理已經單元化、模塊化后，空間網絡按需接入系統預備足夠的接收機單元/模塊對每個目標進行單獨跟蹤，一個接收機獨立處理一個終端用戶的需求；當兩個目標處于一個波束的照射下，或者存在多飛行器編隊飛行的任務時，單波束的數據根據需要分發給不同的接收機進行多目標獨立處理。

10.如權利要求1所述的空間網絡按需接入系統，其特征在于：在收機1單元、收機2單元…收機單元N組成的并行接收機單元中，每個接收機根據任務分配的擴頻碼對目標進行識別，完成信號的同步捕獲、跟蹤、解調及譯碼和協議處理；采用FPGA識別收到波束形成器發送過來的數字信號，根據主監控計算機傳輸過來的目標多普勒信息對數據進行多普勒補償，然后根據先驗的擴頻碼信息進行碼片級搜索完成時間同步，從而進一步完成解調和譯碼的信號處理。