[發明專利]面向多通道和速率自主切換的星間鏈路管控方法

有效

• 申請號: 202011241394.1
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112423352B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 陳筠力;侯蕾;陳重華;訾海峰;周軍;趙彥;湯楚蘅;陳議;陳德相;溫俊健
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: H04W36/30
• 分類號: H04W36/30;H04W36/32;H04B7/185
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種面向多通道和速率自主切換的星間鏈路管控方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：依據當前衛星編隊構形，依據雙星的相對運動方程，確定雙星的相對位置關系；

步驟2：根據繞飛編隊雙星的軌道位置和衛星姿態角，計算雙星測控天線相對視場角α；

步驟3：當前星間通道均正常情況下，依據步驟2的星間當前視場角的計算結果選擇相應的通道進行數據傳輸；

步驟4：根據雙星的絕對位置關系及相對位置關系，實時計算雙星間距離，依據星間距離的計算結果，確定星間通信速率；

步驟5：根據當前的星間通信速率，選擇相應的遙測數據進行組幀并轉發到它星，或者接收它星數據；

步驟6：循環執行步驟2～5，進行動態多通道星間鏈路和速率切換控制；

所述步驟2包括：

步驟201：根據當前的軌道信息、姿態信息、天線安裝信息、時間信息判斷相對位置關系，計算雙星測控天線相對視場，得出星間天線軸向矢量與雙星星間天線相位中心連線矢量構成的夾角α，并預估相對可視時間，選擇相應的鏈路進行數據通信；

步驟202：根據步驟201計算視場角是否在允許范圍，若正向視場角在允許范圍時計算背向安裝的天線的視場角，若正向視場角不在允許范圍時，根據上一周期天線視場的計算結果進行星間通道切換；

步驟203：計算背向安裝的反向天線的視場角；

步驟204：根據步驟203反向視場角計算結果，若反向視場角在允許范圍時計算背向安裝的天線的視場角，若不在允許范圍時，根據上一周期天線視場的計算結果進行星間通道切換；

視場角α減小至切換閾值β時或者增大至切換閾值γ時，使用與該天線對應的第一星間天線進行通信；

視場角α在切換閾值β和切換閾值γ之間時，則使用第二星間天線進行數據通信；

星間天線在重疊區域均進行接收/發送數據，星間通道切換完成后，進行單通道接收/發送數據，同時剔除重復數據；

星間天線使用安裝在星體相對方向安裝面上的雙天線；

所述步驟3包括：進行星間通道的健康狀態監視，故障情況下，自主剔除故障星間通道，依據步驟2星間當前視場角的計算結果選擇相應的通道進行數據傳輸；

所述步驟4包括：

步驟401：通過星間測距信息、定位信息、及雙星編隊構形綜合評估星間實際距離；

步驟402：判斷星間距離是否超出閾值：通過控制管理部分的默認或者上注的閾值信息，判斷星間距離是否超出當前閾值，若超出進行步驟403操作，如果沒有超出，不進行操作；

步驟403：控制管理部分根據雙星的絕對位置關系及相對位置關系，動態計算雙星間距離，依據星間距離的計算結果，確定星間的通信速率；

星間通信鏈路在固定時間內，沒有建立星間傳輸鏈路，恢復固定低速通信傳輸速率；

所述雙星為基于低軌的雙星編隊繞飛系統；

為了保證星間通信速率的同步切換，通過星間數據同步協議，實現雙星間通信速率的同步切換，在一段設定時間內，如果沒有星間同步數據，控制管理部分設置恢復默認通信傳輸速率。

2.根據權利要求1所述的面向多通道和速率自主切換的星間鏈路管控方法，其特征在于，星間距離近時通信速率高，星間距離遠時通信速率相對低，依據星間距離、發射功率、能源、信息量確定星間通信速率。

3.根據權利要求2所述的面向多通道和速率自主切換的星間鏈路管控方法，其特征在于，星間鏈路的通信速率不同，傳輸的信息會依據重要程度進行選擇傳輸， 通過對傳輸數據格式中優先級的判斷，優先傳輸優先級高的數據。