卫星通信方法与流程

1.本发明涉及卫星通信技术领域，特别是一种卫星通信方法.。


背景技术：

2.卫星平台经火箭运送到太空后，为了实现星载设备和地面基站实现信号交互，或者传输传感器探测的数据等，需要和地面基站数据收发系统建立起通信连接。目前，卫星平台搭载的不同多套星载设备、传感器的通信信号发送速率都是处于固定化模式，这样，当受到外部电磁环境等影响，有可能一些星载设备或者传感器的通信速率会降低，无法和地面基站之间实现更好的信号交互；还有就是，目前的卫星平台通信方式是工作在一个频段，当受到外部恶意电磁攻击的时候，会造成通信无法正常进行。最后就是，现有的卫星平台通信中，地面基站数据收发系统无备用的设备，当因为各种原因地面接收系统出现问题后，将造成地面基站数据收发系统控制的设备工作中断等。综上所述，提供一种能自动控制相关设备及传感器数据传输速率，且能防止外部通信干扰，并能有效保证地面基站数据收发系统实现数据收发的卫星通信方法显得尤为必要。


技术实现要素：

3.为了克服现有卫星通信平台和地面基站之间通信中，由于技术所限存在如背景所述弊端，本发明提供了一种地面基站具有两套基站数据收发系统，应用中在相关单元模块的共同作用下，能自动控制星载设备或者传感器等数据发送速率，保证相关设备或者传感器能有效发送数据前提下，还不会对其他设备或传感器的数据传输速率造成影响，在通信受到恶意干扰时能起动跳频设备工作实现保密通信，且在地面基站收据收发系统出现故障时，能自动切换另一套备用的系统工作，并在进行了速率、跳频或者切换了主从数据收发系统后，能及时将相关信息传递给地面基站工作人员，工作人员能及时了解到情况，进行采取针对性措施，进一步保证了星载平台和地面之间数据有效交互的卫星通信方法.。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：卫星通信方法，其特征在于采用第一数据接收单元、第一数据发送单元、速率控制单元、跳频控制单元、第二数据接收单元、第二数据发送单元、性能判别单元、切换单元、提示单元、地面基站的数据收发系统作为通信的设备，地面基站的数据收发系统具有两套分别作为主收据收发系统及备份数据收发系统；所述第一数据接收单元、第一数据发送单元、速率控制单元、跳频控制单元、提示单元是安装在卫星平台上主控模块内的应用软件，第二数据接收单元、第二数据发送单元、性能判别单元、切换单元是安装在地面基站控制模块内的应用单元；通信方法包括如下步骤：步骤a：第一数据单元接收地面基站第二数据发送单元发送的指令数据并输出到主控模块，控制卫星平台上的星载设备及传感器工作方式，同时第一数据发送单元将星载设备的工作数据及传感器工作采集的数据传递到地面基站控制模块；步骤b：地面基站的第二数据接收单元接收卫星平台传输的各种数据并输出数据到控制模块；步骤c：性能判别单元分别判别接收的星载设备及传感器传输的数据强弱，如果
相应的星载设备或者传感器输出的数据过弱或者过强、经第二数据发送单元发送速率调节指令，速率控制单元接收到指令后控制相应的星载设备或传感器调节输出数据速率，其中，如果速率控制单元进行了速率调节、会通过提示单元将调节信息传递给地面基站人员的手机及pc机相关应用；步骤d：跳频控制单元实时探测和地面基站之间的通信信号是否正常，遭受到恶意干扰时起动卫星平台搭载的星载设备及传感器经主控模块控制第一数据发送单元、第一数据接收单元和地面基站之间经跳频实现数据收发，其中，如果跳频控制单元进行了跳频调节、会通过提示单元将调节信息传递给地面基站人员的手机及pc机相关应用：步骤e：性能判别单元判断主组数据收发系统接收及发送数据的工作情况，如果接收数据及发送数据出现问题输出指令到切换单元，切换单元切换主数据收发系统和控制模块开路，并控制备份数据收发系统工作，其中，如果切换元进行了切换操作、会通过提示单元将切换信息传递给地面基站人员的手机及pc机相关应用。
5.进一步地，所述性能判别单元内分别储存有卫星平台搭载的多套星载设备及传感器的正常传输数据的速率，并设有多套星载设备及传感器传输数据的速率上及下速率阈值。
6.进一步地，所述速率控制单元控制相关星载设备及传感器发送数据的速率时，能调取性能判别单元储存的多套星载设备及传感器传输数据的速率上及下速率数据阈值，进而控制速率过低的相关星载设备及传感器发送数据速率变大，并控制速率过高的相关星载设备及传感器发送数据速率变小，保证相关星载设备及传感器传输数据的速率处于正常情况下，还不会对其他星载设备及传感器传输数据的速率造成影响。
7.进一步地，所述主控模块控制第一数据发送单元、第一数据接收单元和地面基站之间经跳频实现数据收发时，第二数据发送单元、第二数据接收单元能同步实现跳频和第一数据发送单元、第一数据接收单元实现数据交互。
8.本发明有益效果是：本发明在速率控制单元及性能判别单元等的作用下，能自动控制星载设备或者传感器等数据发送速率，保证相关设备或者传感器能有效发送数据前提下，还不会对其他设备或传感器的数据传输速率造成影响；在跳频控制单元及性能判别单元等的作用下，通信受到恶意干扰时能自起动跳频设备工作实现保密通信；地面基站收据收发系统出现故障时，能自动经切换单元切换另一套备用的系统工作，有效保证了地面基站和星载平台本体之间的数据交互。本发明中，如果工作时相关单元模块进行了速率、跳频调节或者切换了主从数据收发系统，能及时将相关信息传递给地面基站工作人员，这样工作人员能及时了解到情况，进行针对性措施，进一步保证了星载平台和地面之间的数据有效交互。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
9.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
10.图1是本发明应用单元架构框图示意。
具体实施方式
11.图1中所示，卫星通信方法，采用第一数据接收单元、第一数据发送单元、速率控制单元、跳频控制单元、第二数据接收单元、第二数据发送单元、性能判别单元、切换单元、提
示单元、地面基站的数据收发系统作为通信的设备，地面基站的数据收发系统具有两套分别作为主收据收发系统及备份数据收发系统；所述第一数据接收单元、第一数据发送单元、速率控制单元、跳频控制单元、提示单元是安装在卫星平台上主控模块内的应用软件，第二数据接收单元、第二数据发送单元、性能判别单元、切换单元是安装在地面基站控制模块内的应用单元。
12.图1所示，通信方法包括如下：步骤a：第一数据单元工作时接收地面基站第二数据发送单元发送的指令数据并输出到主控模块，控制卫星平台上的星载设备及传感器等工作方式、实现卫星平台的控制，同时第一数据发送单元将星载设备的工作数据及传感器工作采集的数据传递到地面基站控制模块。步骤b：地面基站的第二数据接收单元工作时接收卫星平台传输的各种数据并输出数据到控制模块，控制模块将数据输出到性能判别单元，性能判别单元实时对卫星平台搭载的星载设备及传感器传输的数据有效性及速率等进行判别。步骤c：性能判别单元工作时分别判别接收的多套星载设备及传感器传输的数据强弱，如果相应的星载设备或者传感器输出的数据信号过弱或者过强、经第二数据发送单元发送速率调节指令，速率控制单元接收到指令后控制相应的星载设备或传感器调节输出数据速率；其中，性能判别单元内分别储存有卫星平台搭载的多套星载设备及传感器的正常传输数据的速率，并设有多套星载设备及传感器传输数据的速率上及下速率阈值，这样为性能判别单元的有效工作起到了技术支撑；实际情况下，速率控制单元控制相关星载设备及传感器发送数据的速率时，能调取性能判别单元储存的多套星载设备及传感器传输数据的速率上及下速率数据阈值作比对，进而控制速率过低的相关星载设备及传感器发送数据速率变大，并控制速率过高的相关星载设备及传感器发送数据速率变小，保证相关星载设备及传感器传输数据的速率处于正常情况下，还不会对其他设备及传感器传输数据的速率造成影响。
13.图1所示，步骤d：跳频控制单元工作时实时探测和地面基站之间的通信信号是否正常，遭受到恶意干扰时（比如卫星平台应用于军用，战时或平时遭受到了敌对方大功率电磁干扰，原有通信频率无法有效保证数据的收发）起动卫星平台搭载的星载设备及传感器经主控模块控制第一数据发送单元、第一数据接收单元和地面基站之间经跳频信号实现数据收发：其中，主控模块控制第一数据发送单元、第一数据接收单元和地面基站之间经跳频实现数据收发时，第二数据发送单元、第二数据接收单元能同步实现跳频和第一数据发送单元、第一数据接收单元实现数据交互。步骤e：性能判别单元判断数据收发系统接收及发送数据的工作情况，如果接收数据及发送数据出现问题时输出指令到切换单元，切换单元切换主数据收发系统和控制模块开路，并控制备份数据收发系统工作和和控制模块闭合，设备能正常再次工作。本发明中，如果速率控制单元进行了主收据收发系统及备份数据收发系统切换操作、进行了跳频调节、进行了速率调节，会通过提示单元将切换、跳频、速率调节信息传递给地面基站人员的手机及pc机等相关应用，管理人员接收到信息后，能直观第一时间了解到情况，进而进行针对性措施，进一步保证了星载平台和地面之间的数据有效交互（比如了解情况后，发现是敌对方用通信干扰设备在干扰通信，就可采取军事措施等将清除）。
14.图1所示，通过上述所有单元共同作用，本发明能自动控制星载设备或者传感器等数据的发送速率，保证相关星载设备或者传感器能有效发送数据前提下，还不会对其他星
载设备或传感器的数据传输速率造成影响；通信受到恶意干扰时能自起动跳频设备工作实现保密通信；地面基站主收据收发系统出现故障时，能自动经切换单元切换另一套备用的收据收发系统工作，有效保证了地面基站和星载平台本体之间的数据交互。
15.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
16.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。