卫星波束轮询系统以及方法与流程

本说明书实施例涉及低轨卫星通信，特别涉及一种卫星波束轮询系统。

背景技术：

1、随着卫星通信技术的不断发展，卫星通信以其覆盖范围广、移动性强、传输容量大、组网方式灵活、不受地理条件限制等特点，在通信领域得到世界各国的重视。目前星地结合网络在带宽、功率消耗及频谱效率等方面具有明显的优势，因而逐渐称为未来通信领域一个新的研究亮点。但是目前的星地结合网络在感知用户位置、快速调度波束等方面的能力不足，无法做到快速凝视地面固定地点或者某个特定终端，因此如何使星地结合网络中的低轨卫星按需调度波束资源，为用户提供更好的服务是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供了一种卫星波束轮询系统。本说明书一个或者多个实施例同时涉及一种卫星波束轮询方法、一种卫星波束轮询装置，一种计算设备，一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

2、根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器；

3、所述通信基带，根据波束调度请求中携带的静态图谱和轮询波束发射规则，生成目标波位集合对应的动态图谱并发送至所述波束调度模块，其中，所述静态图谱用于确定所述目标波位集合；

4、所述波束调度模块，对所述动态图谱进行时间同步，根据同步结果获得波位调度图谱，获取目标卫星的星历信息，根据所述星历信息和所述波位调度图谱生成所述目标波位集合对应的目标波控信息，按照所述目标波控信息生成波控指令集合并发送至所述波控器；

5、所述波控器，确定所述目标波位集合对应的虚拟波位，基于所述波控指令集合调整所述目标卫星的相控阵天线，以使所述目标卫星通过调整后的相控阵天线向所述虚拟波位发射波束，并与目标波位集合对应的通信终端进行通信。

6、根据本说明书实施例的第二方面，提供了一种卫星波束轮询方法，应用于卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器，所述方法包括：

7、通过所述通信基带根据波束调度请求中携带的静态图谱和轮询波束发射规则，生成目标波位集合对应的动态图谱并发送至所述波束调度模块，其中，所述静态图谱用于确定所述目标波位集合；

8、通过所述波束调度模块对所述动态图谱进行时间同步，根据同步结果获得波位调度图谱，获取目标卫星的星历信息，根据所述星历信息和所述波位调度图谱生成所述目标波位集合对应的目标波控信息，按照所述目标波控信息生成波控指令集合并发送至所述波控器；

9、通过所述波控器确定所述目标波位集合对应的虚拟波位，基于所述波控指令集合调整所述目标卫星的相控阵天线，以使所述目标卫星通过调整后的相控阵天线向所述虚拟波位发射波束，并与目标波位集合对应的通信终端进行通信。

10、根据本说明书实施例的第三方面，提供了一种卫星波束轮询装置，应用于卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器，所述装置包括：

11、第一生成模块，被配置为通过所述通信基带根据波束调度请求中携带的静态图谱和轮询波束发射规则，生成目标波位集合对应的动态图谱并发送至所述波束调度模块，其中，所述静态图谱用于确定所述目标波位集合；

12、第二生成模块，被配置为通过所述波束调度模块对所述动态图谱进行时间同步，根据同步结果获得波位调度图谱，获取目标卫星的星历信息，根据所述星历信息和所述波位调度图谱生成所述目标波位集合对应的目标波控信息，按照所述目标波控信息生成波控指令集合并发送至所述波控器；

13、调整模块，被配置为通过所述波控器确定所述目标波位集合对应的虚拟波位，基于所述波控指令集合调整所述目标卫星的相控阵天线，以使所述目标卫星通过调整后的相控阵天线向所述虚拟波位发射波束，并与目标波位集合对应的通信终端进行通信。

14、根据本说明书实施例的第四方面，提供了一种计算设备，包括：

15、存储器和处理器；

16、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述卫星波束轮询方法的步骤。

17、根据本说明书实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现上述卫星波束轮询方法的步骤。

18、根据本说明书实施例的第六方面，提供了一种计算机程序，其中，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述卫星波束轮询方法的步骤。

19、本说明书提供了一种卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器；所述通信基带，根据波束调度请求中携带的静态图谱和轮询波束发射规则，生成目标波位集合对应的动态图谱并发送至所述波束调度模块，其中，所述静态图谱用于确定所述目标波位集合；所述波束调度模块，对所述动态图谱进行时间同步，根据同步结果获得波位调度图谱，获取目标卫星的星历信息，根据所述星历信息和所述波位调度图谱生成所述目标波位集合对应的目标波控信息，按照所述目标波控信息生成波控指令集合并发送至所述波控器；所述波控器，确定所述目标波位集合对应的虚拟波位，基于所述波控指令集合调整所述目标卫星的相控阵天线，以使所述目标卫星通过调整后的相控阵天线向所述虚拟波位发射波束，并与目标波位集合对应的通信终端进行通信。

20、本说明书一个实施例实现了通过通信基带根据波束调度请求中携带的静态图谱确定调度需求，根据静态图谱和轮询波束发射规则生成目标波位集合的动态图谱，从而根据动态图谱可以确定出每个目标波位的覆盖时长，通信基带将动态图谱发送至波束调度模块之后，波束调度模块对动态图谱进行时间同步，获得波位调度图谱，从而根据波位调度图谱可以确定出每个目标波位的实际覆盖时间，后续通过目标卫星的星历信息和波位调度图谱生成目标波控信息并生成波控指令集合，实现了将波束调度信息转换至相控阵天线的控制信息，将波控指令集合发送至波控器之后，可以使得波控器按照波控指令集合对相控阵天线进行角度调整，以使目标卫星通过相控阵天线向目标波位集合的虚拟波位发送波束，从而实现对卫星波束的轮询调度控制，起到为用户提供更好的业务服务的效果。

技术特征：

1.一种卫星波束轮询系统，其特征在于，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述波束调度模块，基于所述星历信息对所述波位调度图谱进行姿态补偿，获得预波控图谱，对所述预波控图谱进行离散计算，获得预波控向量并作为目标波控信息，其中，所述预波控图谱用于存储所述相控阵天线的角度信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述波束调度模块，获取传输时延信息，基于所述传输时延信息对所述目标波控信息进行时间补偿，根据时间补偿后的目标波控信息生成波控指令集合。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信基带，确定波位驻留时间和波束重访周期，并将所述波位驻留时间和所述波束重访周期作为轮询波束发射规则。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通信基带，根据所述波位驻留时间和所述波束重访周期对所述静态图谱进行波位时间设置，根据设置结果生成目标波位集合对应的动态图谱。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述通信基带，根据所述波位驻留时间和所述波束重访周期确定所述目标波位集合中每个目标波位对应的波束设置时间，根据所述每个目标波位对应的波束设置时间生成所述动态图谱。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述波束调度模块，对所述动态图谱中每个目标波位对应的波束设置时间进行时间同步，确定每个目标波位对应的波束调度时间，根据每个目标波位对应的波束调度时间生成所述波位调度图谱。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的系统，其特征在于，所述静态图谱用于存储所述目标波位集合对应的波位标识信息，所述动态图谱用于存储所述波位标识信息和所述目标波位集合对应的波位时间信息。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括数据传输模块；

10.一种卫星波束轮询方法，其特征在于，所述方法用于卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器，所述方法包括：

11.一种卫星波束轮询装置，其特征在于，应用于卫星波束轮询系统，所述系统包括通信基带、波束调度模块、波控器，所述装置包括：

12.一种计算设备，其特征在于，包括：

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求10所述方法的步骤。

技术总结
本说明书实施例提供卫星波束轮询系统以及方法，其中所述系统包括通信基带，根据波束调度请求中携带的静态图谱和轮询波束发射规则，生成目标波位集合对应的动态图谱并发送至波束调度模块，其中，静态图谱用于确定目标波位集合；波束调度模块，对动态图谱进行时间同步，根据同步结果获得波位调度图谱，获取目标卫星的星历信息，根据星历信息和波位调度图谱生成目标波位集合对应的目标波控信息，按照目标波控信息生成波控指令集合并发送至波控器；波控器，确定目标波位集合对应的虚拟波位，基于波控指令集合调整目标卫星的相控阵天线，以使目标卫星通过调整后的相控阵天线向虚拟波位发射波束，并与目标波位集合对应的通信终端进行通信。

技术研发人员：戚少博,朱亮,侯海洋,闫晓亮
受保护的技术使用者：银河航天（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16