CN111934746A - 低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法及设备，在一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理，与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，与高轨卫星的星间链路天线功能与中继数传天线进行复用性设计，完成低轨‑低轨、低轨‑高轨双向链路建立。本发明具有工程实现简单、在轨应用灵活的优点，为未来卫星星间通信系统设计提供参考和依据。

Description

低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法及设备

技术领域

本发明属于卫星数据传输领域，具体地，涉及一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法及设备。尤其地，涉及一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计方法。

背景技术

随着航天技术的迅速发展和应用，传统的单颗卫星独立工作模式由于其探测及通信区域受限，己经越来越难以满足应用需求。由低轨卫星和高轨卫星组成的卫星网络，能够实现两种轨道高度卫星的优势互补，具有空间频谱利用率高、可实现大范围覆盖等优点，在环境与灾害监测、资源探测、导航、通信广播等领域具有特殊作用。在卫星网络中，需要通过星间通信将各颗卫星获取的数据进行及时交互和融合处理，以提高任务执行效率和卫星效能，因此星间通信系统技术具有十分重要的作用。

在目前常规的星间通信系统设计中，往往针对实现星间通信功能的设备分别进行设计，如单独配置低轨卫星与低轨卫星、低轨卫星与高轨卫星的星间通信终端及星间通信天线，未对系统间相似的功能进行统筹考虑。但是整星的功耗、重量有一定的限制，不能无限扩展。低轨卫星与低轨卫星、低轨卫星与高轨卫星间星间通信在基带及射频处理方面非常相似，所涉及的硬件设备具有通用性。同时，星间通信天线与卫星对地数传天线、中继数传天线在功能上具有可复用性。因此，如何统筹考虑设计低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信方式，在降低系统复杂度和提高系统集成度的同时应用星间通信技术，成为一个重要研究内容。

在卫星星间通信领域，根据已检索的专利，该领域研究人员针对卫星星间通信设计已提出多种方法。

1)《一种GEO卫星基于1P的星地转发和星间组网的一体化系统》201510729481.4，本发明提出了一种高轨卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统，实现了两颗高轨卫星间的路由和交换功能。未涉及低轨卫星与高轨卫星、低轨卫星与低轨卫星间的星间通信设计，不能解决本发明提出的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计问题。

2)《卫星移动通信星座星间测控系统和方法》201310078200.4，本发明提出了一种卫星移动通信星座星间测控系统,通过地面测控站和高轨卫星对低轨卫星进行实时、有效、可靠测控，未涉及低轨卫星间的星间通信设计，不能解决本发明提出的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计问题。

因此，目前尚无低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计方法。针对这一情况，亟需开展低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计研究。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计方法，其在一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理，与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，与高轨卫星的星间链路天线功能与中继数传天线进行复用性设计，完成低轨-低轨、低轨-高轨双向链路建立,具有工程实现简单、在轨应用灵活的优点。

根据本发明提供的一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，采用一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理；

与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，数传天线同时完成卫星对地面站数据传输、卫星与其他低轨卫星的星间链路通信功能；

与高轨卫星的星间链路天线功能与中继天线进行复用性设计，中继天线同时完成卫星与中继卫星数据收发、卫星与其他高轨卫星的星间链路通信功能，从而完成低轨-低轨、低轨-高轨双向链路建立；

所述设备包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构。

优选地，所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理。

优选地，所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作。

优选地，所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz。

优选地，所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°。

优选地，所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成。

优选地，所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz。

优选地，所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

根据本发明提供的一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设备，包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构；

所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理；

所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作；

所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz；

所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°；

所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成；

所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz；

所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过设计一种提供一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计方法，在一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理，与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，与高轨卫星的星间链路天线功能与中继数传天线进行复用性设计，完成低轨-低轨、低轨-高轨双向链路建立,具有工程实现简单、在轨应用灵活的优点，为未来卫星星间通信系统设计提供参考和依据。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计装置的组成示意图。

图2为本发明低轨卫星与高轨卫星工作模式示意图。

图3为本发明低轨卫星与其他低轨卫星工作模式示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，采用一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理；

与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，数传天线同时完成卫星对地面站数据传输、卫星与其他低轨卫星的星间链路通信功能；

与高轨卫星的星间链路天线功能与中继天线进行复用性设计，中继天线同时完成卫星与中继卫星数据收发、卫星与其他高轨卫星的星间链路通信功能，从而完成低轨-低轨、低轨-高轨双向链路建立；

所述设备包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构。

具体地，所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理。

具体地，所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作。

具体地，所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz。

具体地，所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°。

具体地，所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成。

具体地，所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz。

具体地，所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

根据本发明提供的一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设备，包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构；

所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理；

所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作；

所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz；

所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°；

所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成；

所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz；

所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

下面通过优选例，对本发明进行更为具体地说明。

优选例1：

根据本发明的一个方面，提供一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计方法，包括星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线驱动机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线、数传天线驱动机构。星间通信处理单元位于中继双工器、左旋极化器的左侧且与中继双工器、左旋极化器相连。中继天线位于中继双工器的右侧且与中继双工器相连。中继天线驱动机构位于中继天线的下侧且与中继天线相连。数传天线位于右旋极化器、左旋极化器的右侧且与右旋极化器、左旋极化器相连，数传天线驱动机构位于数传天线的下侧且与数传天线相连。

其中，所述星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输、与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理。

所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作。

所述中继天线，用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射。低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz。

所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能。通过增加机构运动范围从而尽量提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°。

所述右旋极化器，用于完成对地数传信号的右旋极化形成。

所述左旋极化器，用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成。

所述数传天线，用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射。低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz。

所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能。通过增加机构运动范围从而尽量提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

优选例2：

如图1所示，本发明低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设计装置包括星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线驱动机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线、数传天线驱动机构组成。星间通信处理单元位于中继双工器、左旋极化器的左侧且与中继双工器、左旋极化器相连。中继天线位于中继双工器的右侧且与中继双工器相连。中继天线驱动机构位于中继天线的下侧且与中继天线相连。数传天线位于右旋极化器、左旋极化器的右侧且与右旋极化器、左旋极化器相连，数传天线驱动机构位于数传天线的下侧且与数传天线相连。

其中，所述星间通信处理单元包括，LVDS接口、编码调制模块1、上变频模块1、解调译码模块1、下变频模块1、编码调制模块2、上变频模块2、解调译码模块2、下变频模块2，LVDS接口位于编码调制模块1、解调译码模块1、编码调制模块2、解调译码模块2的左侧且与编码调制模块1、解调译码模块1、编码调制模块2、解调译码模块2相连，上变频模块1位于编码调制模块1的右侧且与编码调制模块1相连，下变频模块1位于解调译码模块1位于的右侧且与解调译码模块1相连，上变频模块2位于编码调制模块2的右侧且与编码调制模块2相连，下变频模块2位于解调译码模块2位于的右侧且与解调译码模块2相连。

本发明的上述实例所述的LVDS接口接收需发送至高轨卫星的数据并发送至所述编码调制模块1，接收需发送至低轨卫星的数据并发送至所述编码调制模块2，接收解调译码模块1输出的其他高轨卫星发送来的数据并发送至整星，接收解调译码模块2输出的其他低轨卫星发送来的数据并发送至整星。

所述的编码调制模块1，通过所述LVDS接口接收整星送来的待发送至高轨卫星星间通信数据，将数据进行加密、编码、加扰、扩频调制后，输出中频信号至所述上变频模块1。

所述的上变频模块1，将所述编码调制模块1输出的中频信号进行上变频、功率放大处理，变频至22GHz～23GHz工作频段，然后发送至所述中继波导组合件、中继天线。

所述的下变频模块1，接收经所述中继天线、中继波导组合件输出的高轨卫星发送的Ka频段信号，下变频至中频信号送入所述解调译码模块1。

所述的解调译码模块1，接收所述下变频模块1输出的中频信号，经过解调、解扰、译码、解密后，通过LVDS接口发送给整星进行后续处理。

所述的编码调制模块2，通过所述LVDS接口接收整星送来的待发送至低轨卫星星间通信数据，将数据进行加密、编码、加扰、扩频调制后，输出中频信号至所述上变频模块2。

所述的上变频模块2，将所述编码调制模块2输出的中频信号进行上变频、功率放大处理，变频至24GHz～25GHz工作频段，然后发送至所述左旋极化器、数传天线。

所述的下变频模块2，接收经所述数传天线、左旋极化器输出的低轨卫星发送的Ka频段信号，下变频至中频信号送入所述解调译码模块2。

所述的解调译码模块2，接收所述下变频模块2输出的中频信号，经过解调、解扰、译码、解密后，通过LVDS接口发送给整星进行后续处理。

所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作。

所述中继天线，用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射。低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz。

所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能。通过增加机构运动范围从而尽量提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°。

所述右旋极化器，用于完成对地数传信号的右旋极化形成。

所述左旋极化器，用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成。

所述数传天线，用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射。低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz。

所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能。通过增加机构运动范围从而尽量提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

优选例3：

如图2所示，卫星根据低轨卫星与高轨卫星的相对位置计算机构指向角度，中继天线机构根据计算结果控制中继天线指向高轨卫星，可完成卫星对天面X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°范围的扫描。星间通信处理单元将整星发送的数据进行加密、编码、加扰、扩频调制、上变频及功率放大，复用中继波导组合件、中继天线将信号向高轨卫星发送。同时，通过中继天线接收高轨卫星发送的星间数据，复用中继波导组合件送至星间通信处理单元，进行下变频、解调、解扩、解扰、译码、解密后送至卫星进行后续处理。星间通信收发速率分为12kbps、24kbps两档。

优选例4：

如图3所示，卫星根据低轨卫星与其他低轨卫星的相对位置计算机构指向角度，数传天线机构根据计算结果控制数传天线指向低轨卫星，机构运动最大运动范围为-75°～75°、Y轴-75°～75°。星间通信处理单元将整星发送的数据进行加密、编码、加扰、扩频调制、上变频及功率放大，通过左旋极化器、数传天线将信号向其他低轨卫星发送。同时，通过数传天线接收其他低轨卫星发送的星间数据，通过左旋极化器送至星间通信处理单元，进行下变频、解调、解扩、解扰、译码、解密后送至卫星进行后续处理。星间通信收发速率分为12kbps、24kbps两档。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，采用一台设备内同时实现低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信基带处理、射频处理；

与低轨卫星的星间链路天线功能与数传天线进行复用性设计，数传天线同时完成卫星对地面站数据传输、卫星与其他低轨卫星的星间链路通信功能；

与高轨卫星的星间链路天线功能与中继天线进行复用性设计，中继天线同时完成卫星与中继卫星数据收发、卫星与其他高轨卫星的星间链路通信功能，从而完成低轨-低轨、低轨-高轨双向链路建立；

所述设备包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构。

2.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理。

3.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作。

4.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz。

5.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°。

6.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成。

7.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz。

8.根据权利要求1所述的低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化方法，其特征在于，所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

9.一种低轨卫星与其他高、低轨卫星星间通信一体化设备，其特征在于，包括：星间通信处理单元、中继双工器、中继天线、中继天线机构、右旋极化器、左旋极化器、数传天线以及数传天线机构；

所述的星间通信处理单元用于实现与高轨卫星星间双向传输，以及与其他低轨卫星星间双向传输的数据基带及射频处理；

所述的中继双工器为收、发信号提供合适带宽的通道并使收、发信号良好隔离，保证接收、发射同时正常工作；

所述的中继天线用于完成低轨卫星与高轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至中继卫星的无线信号辐射；

低轨卫星与高轨卫星信号收发频段为22GHz～23GHz，中继数传工作频段为25～27GHz；

所述的中继天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动中继天线指向高轨卫星及中继卫星，从而实现卫星中继天线与高轨卫星的指向、通信功能，及与中继卫星的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围提高通信时长，中继天线机构运动范围设计为X轴-90°～90°、Y轴-90°～90°；

所述的右旋极化器用于完成对地数传信号的右旋极化形成，左旋极化器用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发无线信号的右旋极化形成；

所述的数传天线用于完成低轨卫星与其他低轨卫星数据收发的无线信号辐射和接收，低轨卫星至地面站的无线信号辐射；

低轨卫星与其他低轨卫星信号收发频段为24GHz～25GHz，对地数传工作频段为25～27GHz；

所述的数传天线驱动机构采用X、Y轴两维座架形式，通过接收卫星计算输出的指向角度控制指令，驱动数传天线指向其他低轨卫星及地面站，从而实现低轨卫星数传天线与其他低轨卫星的指向、通信功能，及与地面站的指向、通信功能；

通过增加机构运动范围从而提高通信时长，数传天线机构运动范围设计为X轴-75°～75°、Y轴-75°～75°。

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