[發明專利]基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統和方法

在審

• 申請號: 202211325350.6
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115694612A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張佩琦;張路金;喬曉冬
• 申請（專利權）人: 中科九度（北京）空間信息技術有限責任公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 潘鏡如

1.基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統，用于通過高軌衛星相控陣天線對低軌衛星的通信資源進行調度，其特征在于：包括：

數據地球站，用于傳輸高軌衛星相控陣天線和高軌相控陣天線控制系統之間的通信數據，所述通信數據為低軌衛星的通信數據；

高軌相控陣天線控制系統，用于根據高軌衛星相控陣天線傳輸的低軌衛星的通信數據判斷該低軌衛星的通信質量；

資源調度處理系統，用于根據高軌相控陣天線控制系統得出的低軌衛星的通信質量，選擇滿足通信質量要求的低軌衛星接替不滿足通信質量要求的低軌衛星進行通信服務。

2.根據權利要求1所述的基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統，其特征在于：所述高軌相控陣天線控制系統包括數據返向控制單元，所述數據返向控制單元包括返向數據解析器、返向數據目標協議轉換器；

所述返向數據解析器用于解析數據地球站傳輸的低軌衛星的通信數據，解析后所述通信數據包括低軌通信衛星標識、當前空間坐標、服務目標、服務目標數量、服務時長、服務質量、時間碼；并對通信數據進行分析，比較服務質量的相關參數與構建該低軌衛星的通信任務時的服務質量相關參數是否在閾值范圍內，若在閾值范圍內則判斷該低軌衛星的通信質量滿足要求，否則判定為通信質量不滿足要求；

所述返向數據目標協議轉換器用于將解析的通信數據和通信質量判斷結果發送至所述資源調度處理系統。

3.根據權利要求2所述的基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統，其特征在于：所述資源調度處理系統包括資源規劃單元、指令生成單元、鏈路規劃單元、協議轉換單元；

所述資源規劃單元用于根據通信任務進行資源調整計算，選擇滿足通信質量要求的低軌衛星接替不滿足通信質量要求的低軌衛星進行通信服務，并對滿足通信質量要求的低軌衛星進行服務排序；

所述指令生成單元用于根據低軌衛星的服務排序生成指令，所述指令包括低軌衛星標識、低軌衛星空間坐標、服務目標標識、服務目標空間坐標、服務要求；

所述鏈路規劃單元用于根據低軌衛星標識和低軌衛星空間坐標形成相控陣天線數據傳輸鏈路指向，生成指令波束調整碼，將指令波束調整碼攜帶在所述指令生成單元所生成的指令中；

所述協議轉換單元用于將指令按照低軌衛星的通信協議進行轉換后，發送至高軌相控陣天線控制系統。

4.根據權利要求3所述的基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統，其特征在于：所述高軌相控陣天線控制系統還包括數據前向控制單元，所述數據前向控制單元包括前向數據自適應編碼器、前向數據隊列管理器、前向數據資源控制器；

所述前向數據自適應編碼器用于將資源調度處理系統生成的多個指令進行編碼；

所述前向數據隊列管理器用于按照編碼對多個指令進行隊列排序；

所述前向數據資源控制器用于按照多個指令的隊列排序依次將指令發送至數據地球站。

5.根據權利要求4所述的基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度系統，其特征在于：所述高軌衛星相控陣天線用于接收數據地球站發送的指令后，解析其中指令波束調整碼，將指令分別傳輸至不滿足質量要求的低軌衛星和滿足質量要求的低軌衛星，使得滿足質量要求的低軌衛星接替不滿足質量要求的低軌衛星進行通信服務。

6.基于相控陣天線的低軌衛星通信資源調度方法，應用于權利要求1-5任一項所述的系統，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，高軌衛星相控陣天線獲取低軌衛星的通信數據，并將通信數據發送至數據地球站，數據地球站將通信數據發送至高軌相控陣天線控制系統；

步驟2，高軌相控陣天線控制系統解析并分析低軌衛星的通信數據，判斷該低軌衛星的通信質量是否滿足通信質量要求；

步驟3，資源調度處理系統根據高軌相控陣天線控制系統得出的低軌衛星的通信質量，選擇滿足通信質量要求的低軌衛星接替不滿足通信質量要求的低軌衛星進行通信服務。