CN112600606B - 一种星间链路节点快速接入的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种星间链路节点快速接入的方法，包括如下步骤：(1)扩展用户卫星节点信息配置；(2)建链状态匹配，利用北斗星时隙路由表中的待机时隙，将待机时隙的收发状态与扩展用户卫星进行匹配，达到收发的建链状态；(3)网络拓扑路由表更新上注，将规划完成的星座配置表、时隙路由表等网络用表进行上注，通过缓冲区标志、上注计数等检验用表正确性；(4)节点快速接入，该步骤在扩展用户卫星节点信息配置后，查询建链规划表并更新相应的链路状态，完成星间链路节点快速接入通过对扩展用户卫星节点信息配置，建链状态匹配，网络拓扑路由表更新上注，节点快速接入四个步骤，实现星间链路节点快速接入。

Description

一种星间链路节点快速接入的方法
技术领域
本发明属于航天测量与控制领域，具体涉及一种星间链路节点快速接入的方法。
背景技术
星间链路作为北斗导航系统中的重要组成，在军事、商民用领域担负着重要作用。通过覆盖全球的星间链路网络，能够实现测量通信等重要数据的星间转发、传输，境外卫星遥测回传、境外卫星遥控指令上注、短报文全网播发等功能。
在星间链路应用发展过程中，扩展用户对于星间链路节点接入的要求也在不断提高。由于北斗星间链路节点所应用的网络拓扑路由是于北斗周开始运行前一周的某日注入，对于有应急入网需求的用户来说，以整周作为周期的规划入网时效性不强，响应速度慢，无法满足其应急需求。此类规划作为常规方式可满足星间链路日常管理，但是作为应急入网，还需要创建一种新的节点快速入网的方法，以满足扩展用户的应急入网需求。
发明内容
为了满足扩展用户应急入网的需求，本发明提供了一种星间链路节点快速接入的方法。通过对扩展用户卫星节点信息配置，建链状态匹配，网络拓扑路由表更新上注，节点快速接入四个步骤，实现星间链路节点快速接入。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：1.一种星间链路节点快速接入的方法，包括如下步骤：
(1)扩展用户卫星节点信息配置，向星间链路运管中心提交需快速接入星间链路卫星的各项状态参数，星间链路运管中心根据扩展用户提交的信息生成对应的星座配置表、时隙表、路由表；
(2)建链状态匹配，利用北斗星时隙路由表中的待机时隙，将待机时隙的收发状态与扩展用户卫星进行匹配，达到收发的建链状态，其中，建链所需用表及指令，包括：星座配置表，时隙表、路由表、切换星座配置表、历书、长期历书缓冲区切换、地面目标坐标参数、全网钟差、星间链路通道时延参数；
(3)网络拓扑路由表更新上注，将规划完成的星座配置表、时隙路由表进行上注，缓冲区标志、上注计数用于检验用表正确性；
(4)节点快速接入，该步骤在扩展用户卫星节点信息配置后，查询建链规划表并更新相应的链路状态，完成星间链路节点快速接入。
其中，所述步骤(3)还包括：通过查看伪距测量值、锁定判断建链是否正常，检查星间链路运行过程中是否为扩展用户提供正确的测量通信数据，并定期对网络拓扑路由表进行更新。
其中，所述步骤(4)还包括：根据更新后星座配置表，对单个或多个节点卫星的网络拓扑路由进行重新规划，修改其中待机时隙，与扩展用户的收发状态进行匹配，并将其向建链卫星重新发送、更新历书和钟差，并向节点卫星与扩展用户发送。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种北斗导航系统星间链路节点快速接入的方法，用于北斗星间链路在轨运行过程中为用户提供测量通信数据等重要的信息。由于北斗星间链路节点所应用的网络拓扑路由是于北斗周开始运行前一周的某日注入，为应对个别用户提出应急入网的需求，提出了一种星间链路节点快速入网的方法，可以满足应急用户的需求。本发明首先为扩展用户建立唯一的状态信息，用于网络拓扑路由规划；对扩展用户及与其建链的卫星，重新进行时隙路由表规划，将待机时隙收发状态与扩展用户进行匹配；向扩展用户与建链卫星重新发送网络拓扑路由，实现建链，完成星间链路节点快速接入。
附图说明
图1是本方法框架图；
图2扩展用户节点信息传递图；
图3节点信息配置图；
图4建链状态匹配图；
图5星间链路节点快速接入流程图。
具体实施方式
以下是本方法具体实施示例。
参照图1，其为本方法框图，首先进行步骤1-1节点信息配置，该步骤为扩展用户应急入网卫星进行节点信息配置。首先明确扩展用户卫星接入北斗星间链路设备指标要求，作为节点快速接入星间链路网络，要具备北斗相控阵星间链路单频时分体制的测量和数据收发功能；具备按照星间链路运管指令执行波束切换、建链、路由功能；具备通过星间链路将星间链路设备状态遥测参数下传的功能，具备通过星间链路接收并执行星间链路运管指令的功能；能够对收发信号进行自适应调节、补偿，实现北斗卫星的双向捕获和建链的功能。同时，在信号与数据格式、星间链路信息协议要求上能够匹配。其次进行步骤1-2，对建链状态进行匹配，利用北斗星时隙路由表中的待机时隙，将待机时隙的收发状态与扩展用户卫星进行匹配，达到收发的建链状态。然后进行步骤1-3，将规划完成的星座配置表、时隙路由表进行上注，缓冲区标志、上注计数用于检验用表正确性。最后进行步骤1-4，该步骤在扩展用户卫星获取整个网络用表后，查询建链规划表并更新相应的链路状态。完成星间链路节点快速接入。
参照图2，其为本方法的扩展用户节点信息传递图，通过本方法，实现扩展用户节点在星间链路中快速接入，具备与北斗导航卫星星座通过星间链路互联，实现高精度测定轨能力；具备与北斗星间链路连通能力，具有传输数据加密能力。
参照图3，其为本方法节点信息配置示意图。图3描述了扩展用户卫星，在进行快速接入星间链路网络前的准备工作。首先步骤3-1接到扩展用户应急快速接入星间链路需求后，执行步骤3-2、3-3，主要包括修改网络拓扑路由表中的各项信息，包括星座配置表中添加扩展用户节点信息，设置可用性、修改添加卫星代号、匹配数据格式与星间链路网络协议要求等，最后实现步骤3-4，生成新的星座配置表。
参照图4，其为本方法建链状态匹配图，对扩展用户卫星与建链卫星的时隙路由表建链状态进行修改。首先进行步骤4-1初始化，然后进行步骤4-2判断当前时隙是否为待机时隙，若是待机时隙，则进入步骤4-4，将该时隙的时隙路由表修改为扩展用户与建链北斗星具备收发关系的状态，然后进行步骤4-5，检查是否判断完全部时隙，若大于k时隙，则形成新的时隙路由表，若小于k时隙，则返回步骤4-2继续进行判断。若当前时隙不是待机时隙，则继续判断下一时隙，直至k个时隙全部判断结束。
参照图5，其为本方法的星间链路节点快速接入流程图，当扩展用户卫星收到并执行网络拓扑路由表后，建链逻辑关系按此图进行。首先进行步骤5-1初始化，然后进行步骤5-2判断当前扩展用户卫星使用时隙是否为待机时隙，若是待机时隙，则进行步骤5-3继续判断下一时隙，若不是待机时隙，则进行步骤5-4按照时隙路由表内容与北斗卫星进行建链。然后进行步骤5-5判断是否大于k时隙，若是，则进入步骤5-6表明时隙路由表可用，节点快速入网完成，并返回第一个时隙继续循环进行建链，若不是则进入步骤5-2继续判断下一时隙。
表1为卫星星座配置表，用于标识卫星代号、节点类型、卫星类型、可用性等；表2为卫星时隙表，用于表明卫星每一时隙与其他卫星的建链状态，包括接收、发送和待机；表3为卫星路由表，用于标识在某一时隙下，允许卫星传输特定卫星的遥测数据。它们都采用时间的驱动方式，在每个整小时开始时读取上述表项可以决定该时隙的建链状态和遥测数据传输内容，完成星间链路节点接入与数据转发。
表1卫星星座配置表
表2卫星时隙表
时隙号 建链节点代号 前X秒收发状态 后X秒收发状态
时隙1 卫星A 收/发 发/收
时隙2 卫星B 发/收 收/发
… … … …
时隙X 扩展用户 发/收 收/发
… … … …
时隙k 卫星C 收/发 发/收
表3XX卫星路由表
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (3)

1.一种星间链路节点快速接入的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)扩展用户卫星节点信息配置，向星间链路运管中心提交需快速接入星间链路卫星的各项状态参数，星间链路运管中心根据扩展用户提交的信息生成对应的星座配置表、时隙表、路由表；
(2)建链状态匹配，利用北斗星时隙路由表中的待机时隙，将待机时隙的收发状态与扩展用户卫星进行匹配，达到收发的建链状态，其中，建链所需用表及指令，包括：星座配置表，时隙表、路由表、切换星座配置表、历书、长期历书缓冲区切换、地面目标坐标参数、全网钟差、星间链路通道时延参数；
(3)网络拓扑路由表更新上注，将规划完成的星座配置表、时隙路由表进行上注，缓冲区标志、上注计数用于检验用表正确性；
(4)节点快速接入，该步骤在扩展用户卫星节点信息配置后，查询建链规划表并更新相应的链路状态，完成星间链路节点快速接入。
2.根据权利要求1所述的一种星间链路节点快速接入的方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括：通过查看伪距测量值、锁定判断建链是否正常，检查星间链路运行过程中是否为扩展用户提供正确的测量通信数据，并定期对网络拓扑路由表进行更新。
3.根据权利要求1所述的一种星间链路节点快速接入的方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括：根据更新后星座配置表，对单个或多个节点卫星的网络拓扑路由进行重新规划，修改其中待机时隙，与扩展用户的收发状态进行匹配，并将其向建链卫星重新发送、更新历书和钟差，并向节点卫星与扩展用户发送。
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