[發明專利]一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法

在審

• 申請號: 202310328527.6
• 申請日: 2023-03-30
• 公開（公告）號: CN116366132A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 劉剛;趙偉松;唐力群;李旭東;李田
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明提出一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，屬于通信技術領域。該方法在地面信關站服務區域內，通過持續監視低軌通信星座各軌道面運行情況，盡量為各軌道面動態分配固定的地面天線，通過交替使用已分配地面天線的方式以與每個軌道面持續建立饋電鏈路，并依據各軌道面的實時需求動態增加或減少分配給各軌道面的地面天線數量。通過對多副地面天線的調度及管理，確保每一顆符合條件的通信衛星從進入服務區域起至離開服務區域止的時間內，都能有一個地面天線持續指向并跟蹤該衛星以持續建立饋電鏈路，保證低軌衛星的信息落地需求。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是指一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法。

背景技術

典型的低軌通信星座系統主要包含用戶站、低軌衛星、地面信關站三部分。低軌衛星均勻分布在多個軌道面上，同一軌道面上的多顆衛星也一般采用均勻分布。用戶站通過低軌衛星將信息中繼給地面信關站，利用地面信關站互聯外部網絡，最終實現與外部網絡的通信；也可利用地面信關站轉發給另一個用戶站（通過低軌衛星中繼），最終實現兩個用戶站的通信。

地面信關站與低軌衛星建立的星地鏈路稱之為饋電鏈路。地面信關站承擔了低軌星座的信息落地、處理、轉發和網絡管理功能，因此需要盡量與多個低軌衛星建立饋電鏈路，確保實現低軌星座的信息落地功能。由于低軌星座高速運動，因此同一地面信關站可視的低軌衛星頻繁變化，從而引起饋電鏈路的頻繁調整，給饋電鏈路的連續維持帶來困難。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法。該方法對于某一地面信關站，在其服務區域內，通過對多副地面天線的調度及管理，確保每一顆符合條件的通信衛星從進入服務區域起至離開服務區域止的時間內，都能保證有一個地面天線持續指向并跟蹤該衛星，以持續建立饋電鏈路，保證該衛星的信息落地需求。

本發明采用的技術方案為：

一種基于低軌通信星座的地面信關站饋電鏈路維持方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）依據地面信關站服務區域情況，以及低軌衛星星座運行情況，通過仿真分析，確定地面信關站需要建設的地面天線及配套裝備數量，將所有可用的地面天線視為一個天線池子，并標記所有地面天線狀態為“待分配”；

（2）在任一起始時刻T0，為各個可視軌道面中的剩余服務時間不小于閾值φ的每個可視衛星分配相對應的地面天線，控制相應地面天線轉動到相應位置以跟蹤相應衛星，建立饋電鏈路；此外，為即將于后續T0+τ時刻以內飛入服務區域且剩余服務時間不小于閾值φ的衛星分配地面天線，將地面天線轉動到相應位置，服務于相應衛星，所有已分配的地面天線標記為“已分配”；

（3）動態調整分配給各個軌道面的地面天線數量，控制各地面天線指向，維持饋電鏈路不中斷，持續監視是否有衛星飛出或即將于τ時間后飛入服務區域；當有衛星飛出服務區域時，若還沒有為該衛星分配地面天線，則繼續運行；否則，若已為該衛星分配了地面天線，則執行步驟（4）；當有衛星即將于τ時間后飛入服務區域時，則執行步驟（5）；

（4）判斷是否需要減少服務于該軌道面的地面天線數量，若是，則將該衛星對應的地面天線狀態標記為“待分配”并回收到天線池；否則將該衛星對應的地面天線重新分配給該軌道面后續某一衛星，并轉動到該后續衛星進入服務區域的起始位置，等待服務于該后續衛星；

（5）判斷是否需要增加服務于該軌道面的地面天線數量，若是，則為該軌道面多分配一副地面天線，標記該地面天線狀態為“已分配”，并轉動到相應衛星進入服務區域的起始位置，等待服務于相應衛星；否則，不需要增加地面天線，繼續運行；

（6）若需要停止該地面信關站的服務工作，則回收所有地面天線至天線池，并標記所有回收的地面天線狀態為“待分配”。