[發明專利]低軌衛星網絡結構

在審

• 申請號: 202110096430.8
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112838889A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 吳永亮;張山雨
• 申請（專利權）人: 中國航天標準化研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 劉云飛

本發明公開的屬于低軌衛星通信技術領域，具體為低軌衛星網絡結構，包括主控制器、低軌衛星通信軌道控制器和業務節點計算機，所述主控制器包括低軌衛星網絡軟件系統，所述低軌衛星網絡軟件系統可以實現建立衛星網絡，選擇路由算法，管理低軌衛星網絡信息，所述業務節點計算機包括業務軟件，所述業務軟件實現對衛星的網絡業務傳輸過程，通過以太網端口與實時衛星通信軌道進行連接，便于提高控制系統對低軌衛星的控制效果，增加控制的靈活性，降低衛星控制過程中花費的成本。

技術領域

本發明涉及低軌衛星通信技術領域，具體為低軌衛星網絡結構。

背景技術

低軌衛星網絡是指由若干低地球軌道低軌衛星構成的空間網絡,低軌衛星軌道高度在距地50OKM-1000km.隨著衛星小型化的成功,低軌衛星的制造和發射成本持續降低,這使得利用低軌衛星組建空間內的交換網絡成為可能。現有的低軌衛星網絡的網絡運作方式衛星按照某一特定的軌道排列,一顆衛星通常配置一個地面站,用戶所持地面終端設備發送無線電并通過當前過頂的衛星進行一跳轉發,從而實現用戶和用戶間的通信或用戶對互聯網的訪問。

現有的低軌衛星網絡結構在使用的過程中，衛星的運動狀態由地面控制，但是現有的控制系統控制效果較差，靈活性較差，且控制過程中控制成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供低軌衛星網絡結構，以解決上述背景技術中提出的現有的低軌衛星網絡結構在對衛星進行控制的過程中，控制效果較差，靈活性較差，且控制過程中使用成本較高的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：低軌衛星網絡結構，包括主控制器、低軌衛星通信軌道控制器和業務節點計算機，所述主控制器包括低軌衛星網絡軟件系統，所述低軌衛星網絡軟件系統可以實現建立衛星網絡，選擇路由算法，管理低軌衛星網絡信息，所述業務節點計算機包括業務軟件，所述業務軟件實現對衛星的網絡業務傳輸過程，通過以太網端口與實時衛星通信軌道進行連接。

優選的，所述低軌衛星網絡軟件系統包括編輯模塊、控制模塊、路由計算模塊、鏈路計算模塊、鏈路誤碼特性軟件包、鏈路誤碼特性參數庫、場景渲染模塊和網絡管理模塊，所述鏈路誤碼特性軟件包完成鏈路誤碼特性參數的提取，生成鏈路通信場景，每一個場景的結果都存入鏈路誤碼特性參數庫，所述想定編輯模塊用來生成場景，通過用戶界面調用所述控制模塊來控制場景的運行、暫停與終止，所述路由計算模塊與鏈路計算模塊分別從想定編輯模塊提取各自所需的配制參數，鏈路計算模塊還需要訪問鏈路場景誤碼特性參數庫提取相關鏈路參數，來計算場景的路由信息和鏈路特性，控制模塊將計算結果通過場景選軟模塊進行二維和三維渲染顯示在用戶界面，同時也將這些參數通過RS232傳遞給實時衛星通訊模擬器，所述網絡管理模塊通過采集業務節點網絡中相關參數來實現對網絡的信息管理。

優選的，所述鏈路誤碼特性仿真軟件包采用LMS模型，由Matlab Simulink模塊和自編S函數搭建，包括工作頻率、軌道高度、地面終端運動速度、發射功率、發射/接收，天線增益、接收機G/T、信號帶寬、信道編碼方式、交織方式、調制方式。

優選的，所述低軌衛星與低軌衛星之間均通過鏈路連接，所述主控制器、低軌衛星通信軌道控制器和業務節點計算機與所述低軌衛星之間均可以進行通信。

優選的，所述網絡管理模塊包括系統管理接口、用戶管理單元，所述系統管理接口進行慚怍系統健康狀況的監測和管理恢復，所述用戶管理單元用于在運營時進行用戶的鑒權和計費。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

通過主控制器、低軌衛星通信軌道控制器、業務節點計算機、低軌衛星網絡軟件系統和業務軟件的共同配合，便于提高控制系統對低軌衛星的控制效果，增加控制的靈活性，降低衛星控制過程中花費的成本。

附圖說明

圖1為本低軌衛星網絡結構模塊結構示意圖；

圖2為低軌衛星網絡軟件系統的模塊結構示意圖。