[發明專利]一種基于激光通信的衛星系統

有效

• 申請號: 202010438405.9
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN111641457B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 任維佳;楊峰;杜志貴;向曉霞
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H04B10/118
• 分類號: H04B10/118;H04B10/11;H04B7/185
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

本發明涉及一種基于激光通信的衛星系統，在第一通信平臺嘗試與處于不確定位置的第二通信平臺建立通信時，第一通信平臺發射激光束指向具有已知位置的第一衛星以請求建立第一通信平臺與第一衛星之間的激光通信鏈路，在第一通信平臺和第二通信平臺之間建立激光通信鏈路之前完成確定第一通信平臺和第二通信平臺中的至少一個的姿態和位置，完成確定第一通信平臺或者第二通信平臺的姿態和位置之后，未確定姿態和位置的第二通信平臺或者第一通信平臺朝已確定姿態和位置的第一通信平臺或者第二通信平臺發射激光束掃描以嘗試建立第一通信平臺和第二通信平臺之間的激光通信鏈路。

本發明是申請號為201811321887.9，申請日為2018年11月7日，申請類型為發明，申請名稱為一種基于衛星的激光通信系統的分案申請。

技術領域

本發明涉及衛星通信領域，尤其涉及一種基于衛星的激光廣播通信系統。

背景技術

衛星通信是航天、通信、信息和新材料技術的結合體，是世界高精尖技術之一，在信息時代它體現了國家在高新技術領域的綜合實力。

目前，基于衛星的激光通信系統是在衛星對地面站或者航空器對地面站建立的通信系統。例如，公開號為CN107707297A的中國專利文獻公開了一種航空激光通信系統，其特征在于：包括至少一個星載系統，安裝于衛星上，包括光端機和電控箱；至少一個機載系統，安裝于飛行器上，包括光端機、電控箱、用于安裝所述光端機和電控箱的支架；以及至少一個地面系統，設置于地面，包括光端機和電控箱；所述星載系統用于實現與機載系統以及地面系統的雙向激光通信；所述星載系統、機載系統和地面系統均包括用于初始指向的定位系統，并且所述星載系統、機載系統和地面系統的光端機均包括通信發射模塊，通信接收模塊，捕獲瞄準跟蹤模塊以及光學天線；所述通信發射模塊發出的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過光學天線發出；光學天線接收到的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過通信接收模塊進行接收；所述捕獲瞄準跟蹤模塊實現與通信對方的光端機之間的激光通信鏈路的建立和保持。但是，該申請并不適用在一個可在陸面或者水面移動的設備和可在空中移動的設備間建立通信。因為兩者的姿態和位置可能是變化的，并且待通信的兩方可能并不清楚對方所處的位置。因此，有必要對現有技術進行改進以解決如何在這種情況下在兩者之間快速建立激光通信鏈路的問題。

發明內容

針對現有技術之不足，本發明提供了一種基于衛星的激光通信系統，本發明通過第一通信平臺先與第一衛星建立激光通信鏈路以確定第一通信平臺的姿態和位置，并讓第一衛星協助掃描在不確定范圍內搜索第二通信平臺，確定第二通信平臺的姿態和位置，然后利用確定的第一通信平臺的姿態和位置以及第二通信平臺的姿態和位置，在第一通信平臺和第二通信平臺之間快速建立激光通信鏈路。

根據一個優選實施方式，一種基于衛星的激光通信系統，包括：若干衛星組成的衛星通信網絡、第一通信平臺和第二通信平臺，第一通信平臺包括第一ATP裝置，第二通信平臺包括第二ATP裝置，其中，第一通信平臺和第二通信平臺中的一方或者一方的載體能在陸面或者水面移動，第一通信平臺和第二通信平臺中的另一方或者另一方的載體能在空中移動；在第一通信平臺嘗試與處于不確定位置的第二通信平臺建立通信時，第一通信平臺發射激光束指向具有已知位置的第一衛星以請求建立第一通信平臺與第一衛星之間的激光通信鏈路，第一通信平臺與第一衛星之間建立激光通信鏈路之后至少部分地基于第一ATP裝置確定第一通信平臺的姿態和位置，第一衛星用激光束掃描位于不確定區域的第二通信平臺直至激光束照射到第二通信平臺并請求在第一衛星與第二通信平臺之間建立激光通信鏈路，第一衛星與第二通信平臺之間建立激光通信鏈路之后至少部分地基于第二ATP裝置確定第二通信平臺的姿態和位置，根據確定的第一通信平臺的姿態和位置以及第二通信平臺的姿態和位置，在第一通信平臺和第二通信平臺之間建立激光通信鏈路，并通過第一通信平臺和第二通信平臺之間建立的激光通信鏈路在第一通信平臺和第二通信平臺之間傳輸數據。