[發(fā)明專利]一種基于多波束通信衛(wèi)星的應(yīng)急救生通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011635574.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112865854B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何元智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院網(wǎng)絡(luò)信息研究所
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185;G08B25/01
• 代理公司: 北京豐浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學(xué)康

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多波束通信衛(wèi)星的應(yīng)急救生通信方法，其具體步驟包括：遇險(xiǎn)人員通過(guò)其攜帶的衛(wèi)星手持終端獲取自身定位信息；遇險(xiǎn)人員攜帶的衛(wèi)星手持終端形成遇險(xiǎn)報(bào)警信息，發(fā)送遇險(xiǎn)求生信號(hào)；救援站衛(wèi)星通信設(shè)備自動(dòng)將該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給救援部門的遠(yuǎn)程終端；救援部門形成報(bào)警確認(rèn)信息，由其遠(yuǎn)程終端發(fā)給救援站衛(wèi)星通信設(shè)備；救援站衛(wèi)星通信設(shè)備收到報(bào)警確認(rèn)信息后，自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)給遇險(xiǎn)人員的衛(wèi)星手持終端，雙方轉(zhuǎn)入救援通信。本發(fā)明為應(yīng)急通信預(yù)留專用信道資源，能夠有效保證遇險(xiǎn)求生消息的迅速傳輸，通過(guò)采用自動(dòng)值守形式處理報(bào)警信號(hào)，保證處理轉(zhuǎn)發(fā)速度，確保遠(yuǎn)距離報(bào)警、定位、通信能夠快速開(kāi)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域中的應(yīng)急救生通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有覆蓋范圍大、受地形限制小、對(duì)地面固定設(shè)施依賴程度低等特點(diǎn)，能夠在深林、遠(yuǎn)洋、荒漠、高山、無(wú)人區(qū)等傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋的地域，以及發(fā)生地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害的條件下，與地面衛(wèi)星手持終端等移動(dòng)衛(wèi)星通信設(shè)備建立連接，為應(yīng)急救生提供重要的通信保障。當(dāng)災(zāi)害險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，如何迅速、有效的實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星手持移動(dòng)通信終端與救援部門之間的信息傳遞，為救援部門及時(shí)提供必要的救援信息，是衛(wèi)星應(yīng)急救生通信中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

中國(guó)專利CN109495159中提出了一種基于衛(wèi)星通信的應(yīng)急通信系統(tǒng)及方法，該方法要求應(yīng)急通信系統(tǒng)包括用戶端、接收端、地面中繼站以及通信衛(wèi)星，且用戶端至少與兩個(gè)地面中繼站的發(fā)送站相連，通過(guò)反饋信號(hào)選擇其中一條鏈路進(jìn)行通信，保證了通信的正常進(jìn)行與通信質(zhì)量；中國(guó)專利CN110300384中提出了一種基于北斗衛(wèi)星通信的應(yīng)急通信方法及系統(tǒng)，該方法以北斗報(bào)文作為信息載體，對(duì)用戶消息的緩存、轉(zhuǎn)發(fā)、處理流程進(jìn)行了定義，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急通信調(diào)度信令、救援消息和報(bào)警信息的發(fā)送。

如果采用與正常衛(wèi)星移動(dòng)通信相同的接入模式進(jìn)行應(yīng)急救生通信，將出現(xiàn)接入流程復(fù)雜耗時(shí)、手持終端性能要求高、信道資源不足等問(wèn)題，影響建立連接的速度，甚至導(dǎo)致不能按時(shí)完成應(yīng)急求生信號(hào)的發(fā)送，因此，必須針對(duì)應(yīng)急救生通信對(duì)時(shí)效性、有效性、求生信息的需求，在充分考慮衛(wèi)星通信系統(tǒng)自身信道特點(diǎn)的條件下，開(kāi)展應(yīng)急救生通信方法的研究，為遇險(xiǎn)人員的求生救援提供重要支撐和保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)衛(wèi)星手持終端用戶在遭遇險(xiǎn)情條件下的應(yīng)急救生通信中存在的接入流程復(fù)雜耗時(shí)、手持終端性能要求高、信道資源不足等問(wèn)題，提出一種基于多波束通信衛(wèi)星的應(yīng)急救生通信方法，具有能夠迅速完成遠(yuǎn)距離報(bào)警、定位、通信，且流程簡(jiǎn)單、可靠的特點(diǎn)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多波束通信衛(wèi)星的應(yīng)急救生通信方法，其具體步驟如下：

S1，遇險(xiǎn)人員通過(guò)其攜帶的衛(wèi)星手持終端獲取自身定位信息；

S2，遇險(xiǎn)人員攜帶的衛(wèi)星手持終端形成包含有遇險(xiǎn)人員定位信息和遇險(xiǎn)終端信息的遇險(xiǎn)報(bào)警信息，在應(yīng)急通信信道上向救援站發(fā)送包含遇險(xiǎn)報(bào)警信息的遇險(xiǎn)求生信號(hào)；

遇險(xiǎn)求生信號(hào)表示為{Pos,Dev,Tms,Chk}，其中Pos為遇險(xiǎn)人員定位信息，包含遇險(xiǎn)人員的經(jīng)緯度坐標(biāo)，Dev為遇險(xiǎn)終端信息，具體為終端序列號(hào)，Tms為時(shí)間戳，Chk為根據(jù)前3項(xiàng)信息內(nèi)容生成的校驗(yàn)碼，其具體可采用循環(huán)冗余校驗(yàn)碼；

多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)在其波束資源中為應(yīng)急通信預(yù)留相應(yīng)的信道資源，并由信關(guān)站對(duì)預(yù)留信道資源進(jìn)行再分配；用于應(yīng)急通信的衛(wèi)星信道資源分為控制信道和通信信道，其中控制信道包括廣播信道和申請(qǐng)信道：

廣播信道為由多波束衛(wèi)星指向衛(wèi)星手持終端的外向通信信道，用于向衛(wèi)星手持終端廣播包括報(bào)警確認(rèn)信號(hào)、報(bào)警重傳信號(hào)的控制數(shù)據(jù)信息，采用單載波TDM傳輸方式，其所用的轉(zhuǎn)發(fā)器工作在飽和點(diǎn)附近，其信道編碼采用增益高、約束長(zhǎng)度較長(zhǎng)的編碼。

申請(qǐng)信道為由衛(wèi)星手持終端指向多波束衛(wèi)星的內(nèi)向通信信道，用于衛(wèi)星手持通信終端發(fā)送接入申請(qǐng)，采用時(shí)隙ALOHA協(xié)議；衛(wèi)星手持終端上行鏈路選擇低速率FDMA傳輸體制；