[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備以及鏈路智能選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110653502.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113395102B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王樹新;王延輝;王超;蘭世泉;楊紹瓊;牛文棟;馬偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué);青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室發(fā)展中心
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W40/12;H04W40/20;H04W84/06
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 楊佳偉

本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備及其鏈路智能選擇方法。自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備包括多種衛(wèi)星通信監(jiān)測系統(tǒng)、姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、鏈路擇優(yōu)選擇系統(tǒng)和自適應(yīng)通信控制系統(tǒng)。衛(wèi)星通信監(jiān)測系統(tǒng)用于將多種衛(wèi)星通信方式的波束照射區(qū)、指向精度、品質(zhì)因數(shù)等信息數(shù)據(jù)進行分析處理，實現(xiàn)為鏈路擇優(yōu)選擇系統(tǒng)提供實時準(zhǔn)確基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)的功能；姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)用于實現(xiàn)實時監(jiān)測衛(wèi)星通信模塊橫向、縱向等通信角度、通信方位姿態(tài)信息的功能；本發(fā)明構(gòu)造的自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備，可以實現(xiàn)應(yīng)對大范圍區(qū)域的衛(wèi)星通信需求，實現(xiàn)多種衛(wèi)星通信的方式，減少了單一衛(wèi)星通信方式覆蓋面積小、通信質(zhì)量差的現(xiàn)實問題，提高了衛(wèi)星通信的質(zhì)量，降低了衛(wèi)星通信的資費成本，適用于各類用戶終端設(shè)備，適于推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備以及鏈路智能選擇方法。

背景技術(shù)

隨著海洋科學(xué)研究的深入推進，海洋移動觀測平臺技術(shù)快速發(fā)展。包括水下滑翔機、水下自主潛航器（AUV）、Argo浮標(biāo)等在內(nèi)的海洋觀測裝備由于應(yīng)用于通信條件極端的環(huán)境，通信手段只能采用衛(wèi)星通信。目前較為廣泛應(yīng)用的是基于美國銥星衛(wèi)星模塊的通信設(shè)備，在實際使用中存在有延時、信號較差、資費較高以及中國海域內(nèi)通信質(zhì)量差等問題。隨著國內(nèi)北斗衛(wèi)星模塊、天通衛(wèi)星模塊、觀瀾衛(wèi)星模塊等相繼發(fā)射完備，越來越多海洋裝備用戶提出運用國內(nèi)衛(wèi)星通信模塊的需求。而隨著海上觀測裝備數(shù)量越來越多，通信的質(zhì)量可靠性和成本要求也越來越高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于解決海洋裝備通信存在有延時、信號較差、資費較高以及中國海域內(nèi)通信質(zhì)量差等問題的自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備以及鏈路智能選擇方法。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種自適應(yīng)衛(wèi)星通信設(shè)備，其特征在于：包括多種衛(wèi)星通信監(jiān)測單元、姿態(tài)監(jiān)測單元和自適應(yīng)通信控制單元。

所述多種衛(wèi)星通信監(jiān)測單元包括：

GPS定位監(jiān)測模塊，用于定頻率采集當(dāng)前的GPS定位信息。

銥星衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊，用于定頻率采集銥星衛(wèi)星通信狀態(tài)信息，參照通信質(zhì)量要求，整理通信狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)。

北斗衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊，用于定頻率采集北斗衛(wèi)星通信狀態(tài)信息，參照通信質(zhì)量要求，整理通信狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)。

天通衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊，用于定頻率采集天通衛(wèi)星通信狀態(tài)信息，參照通信質(zhì)量要求，整理通信狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星通信監(jiān)測數(shù)據(jù)解析模塊；用于接收并將GPS定位監(jiān)測模塊、銥星衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊、北斗衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊、天通衛(wèi)星通信監(jiān)測模塊的參數(shù)數(shù)據(jù)進行比對處理，將最終得到的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)回傳給自適應(yīng)通信控制單元。

所述姿態(tài)監(jiān)測單元包括：

加速度監(jiān)測模塊，用于接收終端設(shè)備的X、Y、Z三向軸加速度實時數(shù)據(jù)。

陀螺儀監(jiān)測模塊，用于接收終端設(shè)備的X、Y、Z三向軸角速度實時數(shù)據(jù)。

磁力計監(jiān)測模塊，用于接收終端設(shè)備的與東南西北四向夾角實時數(shù)據(jù)。

姿態(tài)數(shù)據(jù)解析模塊，用于接收加速度監(jiān)測模塊、陀螺儀監(jiān)測模塊、磁力計監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行處理得到姿態(tài)數(shù)據(jù)，將得到的姿態(tài)數(shù)據(jù)回傳給自適應(yīng)通信控制單元。

所述自適應(yīng)通信控制單元包括：

微處理器模塊，用于接收并處理通信質(zhì)量數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)，用于發(fā)出控制信息。

串口通信模塊，連接多種衛(wèi)星通信監(jiān)測單元、姿態(tài)監(jiān)測單元以及用戶設(shè)備接口，用于將通信質(zhì)量數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)傳送至微處理器模塊。

CAN通信模塊，用于連接多個用戶設(shè)備。

電源模塊，用于為其他模塊提供所需要的工作電壓。