CN110752868A - 在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质，应用于中继卫星系统，其中方法包括：确定目标测控资源时间段；获取用户关于第二目标任务的影随申请；根据目标测控资源时间段和影随申请，生成影随测控计划；影随测控计划为同时执行第一目标任务和第二目标任务的计划；根据影随测控计划建立用户和中继卫星系统之间的链路连接；基于链路连接执行影随测控计划。本发明缓解了现有技术中存在的对中继卫星资源利用率低下的技术问题。

Description

在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质

技术领域

本发明涉及天基测控技术领域，尤其是涉及一种在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质。

背景技术

中继卫星系统是为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨道测控服务的系统。中继卫星星间天线是S/Ka双频段天线，由于S/Ka波束随动，S波束宽，因此系统具备对目标利用Ka波束执行高速数传任务的同时利用S波束进行测控的能力。但是中继卫星能够提供服务的资源是有限的，在现有技术中，如果用户申请的时间段与已分配资源有重叠，则会被当做资源冲突。对于中继卫星只执行测控任务或者数据传输任务的情况，也会被算作已分配资源，这样一来就会造成中继卫星资源上的浪费，导致中继卫星资源利用率低下的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质，以缓解了现有技术中存在的对中继卫星资源利用率低下的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种在轨航天器影随测控方法，应用于中继卫星系统，包括：确定目标测控资源时间段；其中，所述目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，所述第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，所述中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星；获取用户关于第二目标任务的影随申请；其中，所述第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且所述第二目标任务与所述第一目标任务为不同的任务，所述第二目标任务与所述第一目标任务的用户目标相同，所述第二目标任务的执行时间段与所述目标测控资源时间段有重叠，所述用户目标为所述用户通过所述中继卫星实施控制或获取使用权的对象；根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划；所述影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行所述第一目标任务和所述第二目标任务的计划；根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接；基于所述链路连接执行所述影随测控计划。

进一步地，所述用户目标包括以下任一项：飞行目标，海基的移动目标，海基的固定目标，陆基的移动目标或陆基的固定目标。

进一步地，根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划，包括：以所述第一目标任务的捕跟开始时间和所述第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为所述影随测控计划的捕跟开始时间，以所述第一目标任务的捕跟结束时间和所述第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为所述影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

进一步地，根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接，包括：建立所述用户与所述中继卫星之间的链路连接；建立所述中继卫星和所述用户目标之间的链路连接。

进一步地，在确定目标测控资源时间段之后，所述方法还包括：向所述用户发送所述目标测控资源时间段。

第二方面，本发明实施例还提供了一种在轨航天器影随测控装置，应用于中继卫星系统，包括：资源确定模块，申请获取模块，计划生成模块，链路连接建立模块和执行模块，其中，所述资源确定模块，用于确定目标测控资源时间段；其中，所述目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，所述第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，所述中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星；所述申请获取模块，用于获取用户关于第二目标任务的影随申请；其中，所述第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且所述第二目标任务与所述第一目标任务为不同的任务，所述第二目标任务与所述第一目标任务的用户目标相同，所述第二目标任务的执行时间段与所述目标测控资源时间段有重叠，所述用户目标为所述用户通过所述中继卫星实施控制或获取使用权的对象；所述计划生成模块，用于根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划；所述影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行所述第一目标任务和所述第二目标任务的计划；所述链路连接建立模块，用于根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接；所述执行模块，用于基于所述链路连接执行所述影随测控计划。

进一步地，所述用户目标包括以下任一项：飞行目标，海基的移动目标，海基的固定目标，陆基的移动目标或陆基的固定目标。

进一步地，所述计划生成模块还用于：以所述第一目标任务的捕跟开始时间和所述第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为所述影随测控计划的捕跟开始时间，以所述第一目标任务的捕跟结束时间和所述第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为所述影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

进一步地，所述装置还包括：发布模块，用于向所述用户发送所述目标测控资源时间段。

第三方面，本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述第一方面所述方法。

本发明提供了一种在轨航天器影随测控方法、装置和计算机可读介质，应用于中继卫星系统，其中方法包括：确定目标测控资源时间段；获取用户关于第二目标任务的影随申请；根据目标测控资源时间段和影随申请，生成影随测控计划；影随测控计划为同时执行第一目标任务和第二目标任务的计划；根据影随测控计划建立用户和中继卫星系统之间的链路连接；基于链路连接执行影随测控计划。本发明提供的在轨航天器影随测控方法，通过将中继卫星只执行测控任务或只执行数据传输任务的时间段确定为目标测控资源时间段，再结合用户的应随申请，生成影随测控计划，最后可以通过影随测控计划令中继卫星同时执行测控任务和数据传输任务的方式，使得中继卫星资源利用率得以提高，从而缓解了现有技术中存在的对中继卫星资源利用率低下的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种航天器影随测控方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种航天器影随测控装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种航天器影随测控装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1是根据本发明实施例提供的一种在轨航天器影随测控方法的示意图，如图1所示，该方法应用于中继卫星系统，其中，中继卫星系统包括：中继卫星，地面站和运行管理中心，具体地，该方法应用于运行管理中心，包括如下步骤：

步骤S102，确定目标测控资源时间段。

其中，目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星。

具体地，针对于同一型号任务(即同一个用户目标的任务)有多个用户中心(用户中心包括：有效载荷中心，申请执行数据传输任务，和平台测控中心，申请执行测控任务)的情况，即针对同一型号任务用户终端运控功能与测控功能分属不同用户中心的情况，若中继卫星单址天线某一时间弧段分配给测控任务(或数据传输任务)，则在相同时间段内仍可接收另一用户的数据传输任务(或测控任务)的资源使用申请，并向数据传输任务(或者测控任务)的运控中心定向发布为空闲时间段，并将该空闲时间段确定为目标测控资源时间段。

步骤S104，获取用户关于第二目标任务的影随申请。

其中，第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且第二目标任务与第一目标任务为不同的任务。例如，第一目标任务为测控任务，第二目标任务为数据传输任务。

具体地，第二目标任务与第一目标任务的用户目标相同。其中，用户目标为用户通过中继卫星实施控制或获取使用权的对象。具体地，用户目标泛指某一用户中心通过中继卫星系统的“弯管”信道实施控制和使用权的对象，包括以下任一项：飞行目标(卫星、飞船和飞机等)或海基的移动目标、海基的固定目标、陆基的移动或陆基的固定目标。

具体地，第二目标任务的执行时间段与目标测控资源时间段有重叠。例如，第二目标任务与目标测控资源时间段相同或者有部分重叠。

步骤S106，根据目标测控资源时间段和影随申请，生成影随测控计划。影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行第一目标任务和第二目标任务的计划。

步骤S108，根据影随测控计划建立用户和中继卫星系统之间的链路连接。具体地，通过中继卫星系统建立用户和用户目标之间的前向数据传输链路和返向数据传输链路。

步骤S110，基于链路连接执行影随测控计划。

具体地，在链路连接保持期间，运行管理中心接收到有效载荷中心和平台测控中心发送的前向用户数据后，向地面站的数据传输终端转发，地面站的数据传输终端完成多路数据的扩频、调制后发送至中继卫星，再由中继卫星转发到用户目标(即跟踪目标或影随目标)；卫星通信中心接收地面站的数据传输终端发送的返向数据后，向有效载荷中心和平台测控中心转发，完成影随测控计划。

本发明提供了一种在轨航天器影随测控方法，应用于中继卫星系统，包括：确定目标测控资源时间段；获取用户关于第二目标任务的影随申请；根据目标测控资源时间段和影随申请，生成影随测控计划；影随测控计划为同时执行第一目标任务和第二目标任务的计划；根据影随测控计划建立用户和中继卫星系统之间的链路连接；基于链路连接执行影随测控计划。本发明提供的在轨航天器影随测控方法，通过将中继卫星只执行测控任务或只执行数据传输任务的时间段确定为目标测控资源时间段，再结合用户的应随申请，生成影随测控计划，最后可以通过影随测控计划令中继卫星同时执行测控任务和数据传输任务的方式，使得中继卫星资源利用率得以提高，从而缓解了现有技术中存在的对中继卫星资源利用率低下的技术问题。

可选地，步骤S16还包括：

以第一目标任务的捕跟开始时间和第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为影随测控计划的捕跟开始时间，以第一目标任务的捕跟结束时间和第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

具体地，任务时间包括任务准备时间、捕跟时间和任务恢复时间。

可选地，本发明提供的在轨航天器影随测控方法，还包括计划管理设计。具体地，对于已生成的影随测控计划，运行管理中心必须严格保证计划的可实施性，设法保证影随计划不受其依附的主计划变化的影响，即使主计划被删除或者调整了任务时间，也会为用户保留影随测控计划；反之亦然，影随计划的变化也不能影响主计划(其中，主计划为上述第一目标任务，影随计划为上述第二目标任务)。即，影随测控计划要随着主计划或者影随计划的变化而变化。例如：

如果主计划或影随计划被删除，应需影随测控计划，并保留剩余的影随计划或主计划；

如果主计划或影随计划的任务时间段被调整，则根据调整后两计划的时间段是否有重叠而进行不同的处理：如果有重叠，则根据调整后的任务时间段重新生成影随测控计划；如果没有重叠，则拆分并生成各自操作计划。

可选地，步骤S108还包括：

建立用户与中继卫星之间的链路连接；

建立中继卫星和用户目标之间的链路连接。

具体地，建立中继卫星系统全程链路包括：建立空间链路和建立底面链路。其中，空间链路为用户-中继卫星-地面站之间的空间传输链路；地面链路为地面站-运行管理中心-用户中心之间的地面传输链路。

可选地，在步骤S102之后，还包括：

向用户发送目标测控资源时间段。即，将确定为目标测控资源时间段发送给用户，用户可以根据目标测控资源时间段提交影随申请。

通过以上描述可知，本发明提供的在轨航天器影随测控方法，通过将中继卫星只执行测控任务或只执行数据传输任务的时间段确定为目标测控资源时间段，再结合用户的应随申请，生成影随测控计划，最后可以通过影随测控计划令中继卫星同时执行测控任务和数据传输任务的方式，使得中继卫星资源利用率得以提高，运行管理中心对满足影随测控条件的用户的使用申请生成相应的操作计划，配置好状态从而建立用户中心与用户之间实时的数据中继通道，实现用户与多用户中心之间的数据实时传输，从而提高了中继卫星资源利用率。

实施例二：

图2是本发明实施例提供的一种在轨航天器影随测控装置的示意图，如图2所示，该装置应用于中继卫星系统，其中，中继卫星系统包括：中继卫星，地面站和运行管理中心，该在轨航天器影随测控装置具体地包括：资源确定模块10，申请获取模块20，计划生成模块30，链路连接建立模块40和执行模块50。

具体地，资源确定模块10，用于确定目标测控资源时间段；其中，目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星。

申请获取模块20，用于获取用户关于第二目标任务的影随申请；其中，第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且第二目标任务与第一目标任务为不同的任务，第二目标任务与第一目标任务的用户目标相同，第二目标任务的执行时间段与目标测控资源时间段有重叠，用户目标为用户通过中继卫星实施控制或获取使用权的对象。

可选地，用户目标包括：飞行目标，海基的移动目标，海基的固定目标，陆基的移动目标或陆基的固定目标。

计划生成模块30，用于根据目标测控资源时间段和影随申请，生成影随测控计划；影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行第一目标任务和第二目标任务的计划。

链路连接建立模块40，用于根据影随测控计划建立用户和中继卫星系统之间的链路连接。

执行模块50，用于基于链路连接执行影随测控计划。

可选地，计划生成模块30还用于：

以第一目标任务的捕跟开始时间和第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为影随测控计划的捕跟开始时间，以第一目标任务的捕跟结束时间和第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

具体地，任务时间包括任务准备时间、捕跟时间和任务恢复时间。

可选地，图3是本发明实施例提供的另一种在轨航天器影随测控装置的示意图，如图3所示，该装置还包括：发布模块60，用于向用户发送目标测控资源时间段。即，将确定为目标测控资源时间段发送给用户，用户可以根据目标测控资源时间段提交影随申请。

可选地，链路连接建立模块40建立链路的过程中，用于影随目标测控的地面站数传终端包含多个调制解调器，每个解调器对应一个影随目标信号，用于跟踪目标数传的地面站，单台数传终端包含一个调制解调器。

建立全程链路时，对影随目标的前向信号处理过程如下：

每个调制器根据对应目标的动态特征对该目标的前向数据进行多普勒补偿后，根据既定的码字分别完成前向信号的调制发射。

对影随目标的返向信号处理过程如下：

影随目标的返向数据经中继卫星转发后，通过一个信道同时传输到每个解调器中，每个解调器根据对应目标信号的码字，对该路信号进行检测、还原后传输至卫星通信中心。

通过以上描述可知，通过以上描述可知，本发明提供的在轨航天器影随测控装置，通过利用执行模块同时执行测控任务和数据传输任务的方式，使得中继卫星资源利用率得以提高，运行管理中心对满足影随测控条件的用户的使用申请生成相应的操作计划，配置好状态从而建立用户中心与用户之间实时的数据中继通道，实现用户与多用户中心之间的数据实时传输，从而提高了中继卫星资源利用率。

本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述实施例一的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种在轨航天器影随测控方法，其特征在于，应用于中继卫星系统，包括：

确定目标测控资源时间段；其中，所述目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，所述第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，所述中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星；

获取用户关于第二目标任务的影随申请；其中，所述第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且所述第二目标任务与所述第一目标任务为不同的任务，所述第二目标任务与所述第一目标任务的用户目标相同，所述第二目标任务的执行时间段与所述目标测控资源时间段有重叠，所述用户目标为所述用户通过所述中继卫星实施控制或获取使用权的对象；

根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划；所述影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行所述第一目标任务和所述第二目标任务的计划；

根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接；

基于所述链路连接执行所述影随测控计划。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户目标包括以下任一项：飞行目标，海基的移动目标，海基的固定目标，陆基的移动目标或陆基的固定目标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划，包括：

以所述第一目标任务的捕跟开始时间和所述第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为所述影随测控计划的捕跟开始时间，以所述第一目标任务的捕跟结束时间和所述第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为所述影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接，包括：

建立所述用户与所述中继卫星之间的链路连接；

建立所述中继卫星和所述用户目标之间的链路连接。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定目标测控资源时间段之后，所述方法还包括：

向所述用户发送所述目标测控资源时间段。

6.一种在轨航天器影随测控装置，其特征在于，应用于中继卫星系统，包括：资源确定模块，申请获取模块，计划生成模块，链路连接建立模块和执行模块，其中，

所述资源确定模块，用于确定目标测控资源时间段；其中，所述目标测控资源时间段为中继卫星仅执行第一目标任务的时间段，所述第一目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，所述中继卫星为可以同时执行测控任务和数据传输任务的中继卫星；

所述申请获取模块，用于获取用户关于第二目标任务的影随申请；其中，所述第二目标任务包括以下任一项：测控任务，数据传输任务，且所述第二目标任务与所述第一目标任务为不同的任务，所述第二目标任务与所述第一目标任务的用户目标相同，所述第二目标任务的执行时间段与所述目标测控资源时间段有重叠，所述用户目标为所述用户通过所述中继卫星实施控制或获取使用权的对象；

所述计划生成模块，用于根据所述目标测控资源时间段和所述影随申请，生成影随测控计划；所述影随测控计划为在所述第一目标任务和所述第二目标任务的重叠时间段内同时执行所述第一目标任务和所述第二目标任务的计划；

所述链路连接建立模块，用于根据所述影随测控计划建立所述用户和所述中继卫星系统之间的链路连接；

所述执行模块，用于基于所述链路连接执行所述影随测控计划。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用户目标包括以下任一项：飞行目标，海基的移动目标，海基的固定目标，陆基的移动目标或陆基的固定目标。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计划生成模块还用于：

以所述第一目标任务的捕跟开始时间和所述第二目标任务的捕跟开始时间中最早的时间为所述影随测控计划的捕跟开始时间，以所述第一目标任务的捕跟结束时间和所述第二目标任务的捕跟结束时间中最晚的时间为所述影随测控计划的结束时间，生成影随测控计划。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：发布模块，用于向所述用户发送所述目标测控资源时间段。

10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-5任一所述方法。

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