CN113543149A - 用于建立馈电链路的控制方法、装置、系统以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于建立馈电链路的控制方法、装置、卫星互联网系统以及存储介质，涉及卫星通信技术领域，其中方法包括：根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息；基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；基于卫星接入时长序列信息控制天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。本公开的方法、装置、系统以及存储介质，利用卫星星座与地面信关站的时间维度关系进行卫星时长预报和时长序列规划计算，实现择星择站的任务分配，能够有效减少天线的反复切换，减少通信时延，并可以降低动态规划复杂度，能够灵活地实现信关站的扩容。

Description

用于建立馈电链路的控制方法、装置、系统以及存储介质

技术领域

本公开涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种用于建立馈电链路的控制方法、装置、卫星互联网系统以及存储介质。

背景技术

低轨卫星系统具有时延低、全覆盖的优点，尤其在一些人员居住分散、无法铺设通信电缆和移动通信基站的位置，或铺设通信电缆和移动通信基站费用较高的场合。卫星互联网系统的低轨卫星星座在信关站覆盖区域内具有高速运动的特点，信关站与在轨卫星馈电链路的建立是一个动态变化过程。对于传统地球同步通信卫星系统，地面信关站与同步卫星相对位置固定，无需频繁调整馈电链路指向即可实现星地馈电链路的建立，而卫星互联网系统的地面信关站需要同时接入多颗低轨互联网卫星，且接入卫星随时间变化。因此，现有的馈电链路建立方法不适用于卫星互联网系统。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于建立馈电链路的控制方法、装置、卫星互联网系统以及存储介质。

根据本公开的一个方面，提供一种用于建立馈电链路的控制方法，包括：根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息；根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；其中，所述卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系；基于所述卫星接入时长序列信息控制所述天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

可选地，所述信关站信息包括：信关站的地址信息和环境因素信息；所述根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息包括：根据所述地址信息和所述环境因素信息确定所述信关站的可视范围信息；基于所述可视范围信息和所述卫星轨道预报信息获得所述卫星可接入轨道弧段预报信息。

可选地，所述根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息包括：根据所述可视范围信息和所述卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个所述信关站对于卫星的建链区域；如果所述建链区域之间存在重叠区域，则基于所述卫星馈电链路的建链时长最长规则对所述重叠区域进行划分，生成相互独立的所述建链区域；根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息；根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息和所述星地组网规划信息，确定所述卫星接入时长序列信息。

可选地，所述根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息包括：获得每个信关站相对于各个可见卫星的所述建链区域，生成每个信关站的组网规划信息；根据全部信关站的组网规划信息生成所述星地组网规划信息。

可选地，所述确定所述卫星接入时长序列信息包括：当确定所述天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长都相同，则将所述多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定所述接入时间；如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长不相同，则将所述多颗卫星中、与所述天线建链时间最长的卫星作为所述跟踪目标卫星，并确定接入时间。

可选地，获取多个所述跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于所述仰角信息确定此信关站与每个所述跟踪卫星相对应的边界信息。

可选地，当卫星的星下点进入所述建链区域后，所述信关站基于所述卫星接入时长序列信息与该卫星建立所述馈电链路；当卫星的星下点离开所述建链区域，则所述信关站与卫星取消所述馈电链路。

根据本公开的另一方面，提供一种用于建立馈电链路的控制装置，包括：接入轨道预报模块，用于根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息；时长序列确定模块，用于根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；其中，所述卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系；跟踪建链控制模块，用于基于所述卫星接入时长序列信息控制所述天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

可选地，所述信关站信息包括：信关站的地址信息和环境因素信息；所述接入轨道预报模块，用于根据所述地址信息和所述环境因素信息确定所述信关站的可视范围信息；基于所述可视范围信息和所述卫星轨道预报信息获得所述卫星可接入轨道弧段预报信息。

可选地，所述时长序列确定模块，包括：建链区域划分单元，用于根据所述可视范围信息和所述卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个所述信关站对于卫星的建链区域；如果所述建链区域之间存在重叠区域，则基于所述卫星馈电链路的建链时长最长规则对所述重叠区域进行划分，生成相互独立的所述建链区域；系统组网规划单元，用于根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息；时长序列获取单元，用于根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息和所述星地组网规划信息，确定所述卫星接入时长序列信息。

可选地，所述系统组网规划单元，用于获得每个信关站相对于各个可见卫星的所述建链区域，生成每个信关站的组网规划信息；根据全部信关站的组网规划信息生成所述星地组网规划信息。

可选地，所述时长序列获取单元，还用于当确定所述天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长都相同，则将所述多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定所述接入时间；如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长不相同，则将所述多颗卫星中、与所述天线建链时间最长的卫星作为所述跟踪目标卫星，并确定接入时间。

可选地，所述建链区域划分单元，用于获取多个所述跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于所述仰角信息确定此信关站与每个所述跟踪卫星相对应的边界信息。

可选地，当卫星的星下点进入所述建链区域后，所述信关站基于所述卫星接入时长序列信息与该卫星建立所述馈电链路；当卫星的星下点离开所述建链区域，则所述信关站与卫星取消所述馈电链路。

根据本公开的又一方面，提供一种用于建立馈电链路的控制装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。

根据本公开的又一方面，一种卫星互联网系统，包括：如上所述的用于建立馈电链路的控制装置。

根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

本公开的用于建立馈电链路的控制方法、装置、卫星互联网系统以及存储介质，利用卫星星座与地面信关站的时间维度关系进行卫星时长预报和时长序列规划计算，实现择星择站的任务分配，能够有效减少天线的反复切换，减少通信时延；能够按照时间维度对信关站进行建链区域划分，可以降低动态规划复杂度，能够灵活地实现信关站的扩容。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例的流程示意图；

图2为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例中的获取卫星可接入轨道弧段预报信息的流程示意图；

图3为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例中的确定卫星接入时长序列信息的流程示意图；

图4是低轨互联网星座接入网的工作原理示意图；

图5是信关站的建链区域的独立规划原理示意图；

图6为根据本公开的用于建立馈电链路的控制装置的一个实施例的模块示意图；

图7为根据本公开的用于建立馈电链路的控制装置的一个实施例中的时长序列确定模块的模块示意图；

图8为根据本公开的用于建立馈电链路的控制装置的另一个实施例的模块示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。

上世纪九十年代初期，面向个人移动通信服务，摩托罗拉、劳拉、阿尔卡特、波音等公司陆续建成极具代表性的Iridium(铱星)、ORBCOMM、Globalstar等低轨卫星通信系统。但是，由于市场定位不准、建设成本高昂，投入运营的Iridium、ORBCOMM、Globalstar系统均于2000年前后破产。近几年，在互联网应用、微小卫星制造和低成本发射等技术发展的驱动下，面向卫星互联网接入服务，低轨星座有了进一步发展，典型的低轨星座有OneWeb、Starlink等。低轨互联网系统空间段星座高度约1200千米，该高度可有效地降低了终端用户数据传输延迟，并在相同天线的尺寸及发射功率条件下，提升了数据带宽。

但是，随着卫星轨道高度的降低，单颗卫星的地面覆盖区域大幅度降低，以美国OneWeb低轨互联网系统为例，第一阶段核心星座由650颗左右卫星组成，这些卫星均匀分布在高度1200km的18个轨道平面上，倾角为87.9度，地面部分则需建设数十个Ka波段的信关站分布于中、高纬度，以实现卫星星座、信关站、地面核心网的双向数据交互功能。

卫星互联网系统采用“天星地网”组网模式，馈电链路侧采用透明转发机制，用户终端与地面信关站组成卫星互联网的接入网系统。卫星接入网终端与信关站之间的接入网链路可表示为“用户侧链路-透明转发(卫星)-馈电侧链路”，用户侧链路与馈电侧链路采用不同的射频频段，卫星透明转发器完成用户侧链路与馈电侧链路之间的合路、变频、放大功能，以及馈电侧链路与用户侧链路之间的分路、变频、放大功能，进而实现终端与信关站双向数据传输。

信关站由多个馈电天线组成，同时信关站天线将根据设备性能、周围环境情况等因素具有特定的可视范围。此外，一个信关站具备多个天线，可同时接入多颗在轨卫星，每颗卫星对地用户区域侧覆盖相同且相互交叠范围较小，信关站通过与多颗卫星同时建立馈电链路，进而通过多颗卫星实现特定地面区域的业务覆盖。

低轨互联网卫星系统的卫星在信关站覆盖区域内具有高速运动的特点，信关站与在轨卫星之间的馈电链路的建立是一个动态变化过程。传统地球同步通信卫星系统，地面信关站与同步卫星相对位置固定，无需频繁调整馈电链路指向即可实现星地馈电链路的建立，而低轨互联网系统地面信关站需要同时接入多颗低轨互联网卫星，且接入卫星随时间变化。

图1为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：

步骤101，根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息。

卫星星座可以为低轨卫星星座等；信关站可以有多个，分别部署在不同的区域内。信关站信息包括信关站的地址信息和环境因素信息等，卫星轨道预报信息包括星过境仰角、星历等信息。

步骤102，根据卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系。

步骤103，基于卫星接入时长序列信息控制天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

控制天线进行卫星跟踪并建立馈电链路可以使用多种方法。例如，可以将与各个信关站相对应的卫星接入时长序列信息发送给相对应的信关站，以使各个信关站基于各自的卫星接入时长序列信息建立馈电链路，可以采用现有的多种方法建立馈电电路。

图2为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例中的获取卫星可接入轨道弧段预报信息的流程示意图，如图2所示：

步骤201，根据地址信息和环境因素信息确定信关站的可视范围信息。

步骤202，基于可视范围信息和卫星轨道预报信息获得卫星可接入轨道弧段预报信息。

在一个实施例中，信关站的地址信息包括信关站经纬度等，信关站的环境因素信息包括环境地理信息、周边建筑物信息等；可以根据信关站经纬度、卫星过境仰角、地球转动速度、星历、信关站天线最低仰角和卫星馈电天线最大摆幅等信息，确定某个区域内的信关站对过境卫星的可接入弧段长度的预报。

例如，卫星在每个时间点的位置可通过轨道预报算法(包括现有的J2、J4、SPG4等算法)计算，通过计算卫星位置和信关站位置可得出通视夹角，通过将计算得出的通视夹角与天线最低仰角和卫星馈电天线最大摆幅等天线性能指标作对比，可以得出确各个卫星经过信关站的卫星可接入轨道弧段预报信息，可接入轨道弧段也可以称为可见时长弧段。

在对多个信关站进行选星时，根据卫星馈电链路的建链时长最长规则，对多个信关站按照时间顺序确定跟踪天线的跟踪目标卫星，生成包括跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系的卫星接入时长序列信息，卫星馈电链路的建链时长最长意味着卫星可接入轨道弧段最长。各个信关站基于卫星接入时长序列信息，当确定各个卫星的星下点位于天线的地理边界范围内时，建立此卫星与信关站的特定天线之间的馈电链路。

例如，卫星星座包含有卫星101、102至109，卫星101、102至109分别通过北京的信关站。在北京的信关站内的每个天线分别对卫星101至109的建链时长一致的情况下，如果卫星101首先到达天线的地理边界内，则对卫星101优先进行建链服务。

如果存在天线A对卫星102的建链时间长于对其它卫星的建链时间，则优先选择卫星102建立馈电链路。各个信关站根据卫星可接入轨道弧段预报信息，将信关站的天线提前对准卫星即将进入的物理边界，等待卫星接入。

在一个实施例中，确定与信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息可以采用多种方法。图3为根据本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个实施例中的确定卫星接入时长序列信息的流程示意图，如图3所示：

步骤301，根据可视范围信息和卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个信关站对于卫星的建链区域。

步骤302，如果建链区域之间存在重叠区域，则基于卫星馈电链路的建链时长最长规则对重叠区域进行划分，生成相互独立的建链区域。

步骤303，根据全部信关站的建链区域，生成星地组网规划信息。

步骤304，根据卫星可接入轨道弧段预报信息和星地组网规划信息，确定卫星接入时长序列信息。

生成星地组网规划信息可以采用多种方法。例如，获得每个信关站相对于各个可见卫星的建链区域，生成每个信关站的组网规划信息，根据全部信关站的组网规划信息生成星地组网规划信息。

在确定卫星接入时长序列信息时，当确定天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果天线与多颗卫星的建链时长都相同，则将多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定接入时间；如果天线与多颗卫星的建链时长不相同，则将多颗卫星中、与天线建链时间最长的卫星作为跟踪目标卫星，并确定接入时间。

获取多个跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于仰角信息确定此信关站与每个跟踪卫星相对应的边界信息。当卫星的星下点进入建链区域后，信关站基于卫星接入时长序列信息与该卫星建立馈电链路，当卫星的星下点离开建链区域，则某个信关站建链区域后信关站与卫星取消馈电链路。

在一个实施例中，如图4所示，信关站由多个馈电天线组成，具有特定的可视范围。本公开的用于建立馈电链路的控制方法，包括卫星接入弧段时间估计和时长序列规划计算两部分。如图5所示，巨型星座具有K个轨道面，每个轨道面包含L个卫星，信关站网由M个地面信关站组成，巨型星座每个轨道面及卫星轨道参数等已知，地面信关站的经纬度等信息已知，对于M个地面信关站与K×L个卫星进行组网规划，用于控制信关站的天线与卫星建立馈电链路。

根据地址信息和环境因素信息计算出每个信关站的可视范围，结合经过该信关站的卫星轨道预报信息进行星地弧段接入预报，获得卫星可接入轨道弧段预报信息。例如，获得信关站站址的经纬度和高度，记为[lon₀,lat₀,alt₀]，利用现有的坐标转换公式，将经纬度和高度从地心坐标系转化为笛卡尔坐标系中的坐标[x₀,y₀,z₀]；信关站周围的地理环境信息通过采样可抽象成一组经纬度和高度的坐标点[lon_k,lat_k,alt_k],利用现有的坐标转换公式可转换成[x_k,y_k,z_k]。通过三角函数公式和信关站的地址和环境信息即可求得信关站的连线与当地地平面的夹角，从而计算出该信关站的可视范围信息，即可视范围角度，环境信息也可以包括周围高层建筑设施遮挡、降雨遮挡等。

根据卫星轨道预报信息，卫星在笛卡尔坐标系下、带有时间标签的位置信息可通过现有的算法得到。通过计算卫星在不同时间段内与信关站天线的夹角并与信关站可视夹角进行比对，利用牛顿迭代法等现有的方法可以获得卫星可接入轨道弧段预报信息。

假设多个信关站区内的多个天线P在可视范围内同时将有Q颗卫星需要提供建链服务，则通过计算可得P×Q个馈电链路的建链时长并进行排序，信关站的天线将按照排序结果优先连接建链时长最长(相当于可见轨道弧段最长)的卫星，剩余卫星与天线仍按相同的方式进行配对建链。

可以对信关站的建链区域进行独立规划：根据信关站的可视范围、卫星可接入轨道弧段预报信息进行具有时间维度的动态独立分割，生成M个信关站对于每个卫星的建链区域；如果多个信关站对于一个卫星的建链区域有重叠部分，则基于卫星馈电链路的建链时长最长规则对重叠区域进行划分，以保证馈电链路通信时长局部最优为基准进行分割，使信关站的建链区域相互不交叠。

例如，将卫星馈电链路的建链时长最大化作为求解最优准则，将星地建链的起始时间和结束时间等作为目标函数中的自变量，将信关站覆盖区域基准以时间的形式体现，目标函数如下：

其中，i表示卫星从第1个信关站到第N个信关站的建链过程，t_{i start}与t_{i end}分别表示卫星经过第i个信关站的开始时间与结束时间；a_i为通信链路权值，表征卫星可接入轨道弧段预报信息中的卫星预报弧段的长短。

通过设置信关站i和信关站i+1与卫星之间的馈电链路的开始与结束时间的约束关系，求解该目标函数1-1可计算出信关站对于该卫星的覆盖区域，对重叠区域进行划分，使之互不交叠，生成相互独立的建链区域。将M个信关站对K×L个卫星的星地组网规划分解成每个信关站对各自的可见卫星动态库内的卫星的建链组网规划(组网规划信息)，各信关站独立生成各自的组网规划信息并共同组成整个系统的星地组网规划信息(星地组网规划方案)。

如图5所示，信关站的建链区域进行独立规划，根据卫星馈电链路的建链时长最长规则(卫星建链弧段最长规则)将全区域覆盖分解为若干个独立区域，根据卫星可接入轨道弧段预报信息计算信关站对于每个卫星的建链区域(建链边界)；对于每一个卫星，信关站的建链区域都是动态设置的，满足建链弧段最长规划策略。

当建链区域确定以后，卫星的星下点进入某个信关站的建链区域后，信关站与该卫星建立馈电链路；当卫星的星下点飞出某个信关站的建链区域后，信关站与卫星取消建立的馈电链路；如果卫星飞入下一个信关站，则两个相邻信关站根据各自的建链区域信息完成当前卫星馈电链路的跨站切换。

例如，在卫星天线与上一个信关站的天线进行通信的同时，根据预报与建链规划结果预先将另一个用于建立馈电链路的星上天线转动至下一个信关站等待接续，下一个信关站的天线与之配合，提前指向卫星即将进入的物理边界，进入接续待命状态。

如图5所示，三个信关站分别分布在中国东部、南部和西部地区，三个信关站的可视范围以圆形表示，某特定卫星轨道如虚线所示。三个信关站区的可视范围与卫星轨道均有交叠；信关站区2与3的建链弧段远大于1，根据动态切片原理，将按照直线所示进行信关站区2与3的区域划分，而信关站区1不为该星该圈次提供建链服务。

上述实施例的用于建立馈电链路的控制方法，能够实现信关站分时选星：充分利用巨型星座与地面信关站的时间维度关系，将信关站可见卫星选取由所有卫星遍历计算方法改为卫星时长预报和时长序列规划计算相结合，改变了基于轨道根数外推所有卫星与信关站仰角方法所带来的巨大计算量问题，将多维信息统一到时间维度进行区域规划考虑，可根据时间要求完成择星择站的任务分配，具备多区独立计算，多天线并行执行，可有效减少天线反复切换的时间要求。

上述实施例的用于建立馈电链路的控制方法，能够实现信关站建链区域独立规划：由于地面卫星用户具有明显的区域聚集特点，将全球信关站统一组网规划切分为各大区相对独立规划，按照时间维度对信关站进行重新区域划分，保障各热点用户区域的有效使用；并且由于人口分布的集中性，各时间段由于地理跨度较大，各个站区的独立规划相关性较小，可以实现各自独立规划且交叉预报，大大降低了多站多星动态规划复杂度。

上述实施例的用于建立馈电链路的控制方法，能够支撑区域建设灵活扩展：采用时间维度规划，主要满足地区用户要求，通过汇集用户占用时间的要求，可以进一步指导区域扩容，对于信关站建设的地点和能力，只要对应到区域的时间能力上，就可以完成信关站扩容建设指导意见，使用时补充时间序列即可，无需引入额外的任务规划约束计算。

在一个实施例中，如图6所示，本公开提供一种用于建立馈电链路的控制装置60，包括：接入轨道预报模块61、时长序列确定模块62和跟踪建链控制模块63。接入轨道预报模块61根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息。

时长序列确定模块62根据卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息，卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系等。跟踪建链控制模块63基于卫星接入时长序列信息控制天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

在一个实施例中，信关站信息包括信关站的地址信息和环境因素信息等；接入轨道预报模块61根据地址信息和环境因素信息确定信关站的可视范围信息，基于可视范围信息和卫星轨道预报信息获得卫星可接入轨道弧段预报信息。

如图7所示，时长序列确定模块62包括：建链区域划分单元621、系统组网规划单元622和时长序列获取单元623。建链区域划分单元621根据可视范围信息和卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个信关站对于卫星的建链区域；如果建链区域之间存在重叠区域，则建链区域划分单元621基于卫星馈电链路的建链时长最长规则对重叠区域进行划分，生成相互独立的建链区域。系统组网规划单元622根据全部信关站的建链区域，生成星地组网规划信息。时长序列获取单元623根据卫星可接入轨道弧段预报信息和星地组网规划信息，确定卫星接入时长序列信息。

系统组网规划单元622获得每个信关站与各个可见卫星的建链区域，生成每个信关站的组网规划信息，根据全部信关站的组网规划信息生成星地组网规划信息。

当确定天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果天线与多颗卫星的建链时长都相同，则时长序列获取单元623将多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定接入时间；如果天线与多颗卫星的建链时长不相同，则时长序列获取单元623将多颗卫星中、与天线建链时间最长的卫星作为跟踪目标卫星，并确定接入时间。

建链区域划分单元621获取多个跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于仰角信息确定此信关站与每个跟踪卫星相对应的边界信息。当卫星的星下点进入建链区域后，信关站基于卫星接入时长序列信息与该卫星建立馈电链路，当卫星的星下点离开建链区域，则某个信关站建链区域后信关站与卫星取消馈电链路。

图8为根据本公开的用于建立馈电链路的控制装置的另一个实施例的模块示意图。如图8所示，该装置可包括存储器81、处理器82、通信接口83以及总线84。存储器81用于存储指令，处理器82耦合到存储器81，处理器82被配置为基于存储器81存储的指令执行实现上述的用于建立馈电链路的控制方法。

存储器81可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器81也可以是存储器阵列。存储器81还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器82可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的用于建立馈电链路的控制方法的一个或多个集成电路。

在一个实施例中，本公开提供一种卫星互联网系统，包括如上任一实施例的用于建立馈电链路的控制装置。

在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的用于建立馈电链路的控制方法。

上述实施例中的用于建立馈电链路的控制方法、装置、卫星互联网系统以及存储介质，利用卫星星座与地面信关站的时间维度关系进行卫星时长预报和时长序列规划计算，实现择星择站的任务分配，能够有效减少天线的反复切换，减少通信时延；能够按照时间维度对信关站进行建链区域划分，可以降低动态规划复杂度，能够灵活地实现信关站的扩容。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (17)

1.一种用于建立馈电链路的控制方法，包括：

根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息；

根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；其中，所述卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系；

基于所述卫星接入时长序列信息控制所述天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

2.如权利要求1所述的方法，所述信关站信息包括：信关站的地址信息和环境因素信息；所述根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息包括：

根据所述地址信息和所述环境因素信息确定所述信关站的可视范围信息；

基于所述可视范围信息和所述卫星轨道预报信息获得所述卫星可接入轨道弧段预报信息。

3.如权利要求2所述的方法，所述根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息包括：

根据所述可视范围信息和所述卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个所述信关站对于卫星的建链区域；

如果所述建链区域之间存在重叠区域，则基于所述卫星馈电链路的建链时长最长规则对所述重叠区域进行划分，生成相互独立的所述建链区域；

根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息；

根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息和所述星地组网规划信息，确定所述卫星接入时长序列信息。

4.如权利要求3所述的方法，所述根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息包括：

获得每个信关站相对于各个可见卫星的所述建链区域，生成每个信关站的组网规划信息；

根据全部信关站的组网规划信息生成所述星地组网规划信息。

5.如权利要求3所述的方法，所述确定所述卫星接入时长序列信息包括：

当确定所述天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长都相同，则将所述多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定所述接入时间；如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长不相同，则将所述多颗卫星中、与所述天线建链时间最长的卫星作为所述跟踪目标卫星，并确定接入时间。

6.如权利要求3所述的方法，还包括：

获取多个所述跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于所述仰角信息确定此信关站与每个所述跟踪卫星相对应的边界信息。

7.如权利要求3所述的方法，还包括：

当卫星的星下点进入所述建链区域后，所述信关站基于所述卫星接入时长序列信息与该卫星建立所述馈电链路；当卫星的星下点离开所述建链区域，则所述信关站与卫星取消所述馈电链路。

8.一种用于建立馈电链路的控制装置，包括：

接入轨道预报模块，用于根据信关站信息和卫星星座的卫星轨道预报信息，获取与位于各区域内的信关站相对应的卫星可接入轨道弧段预报信息；

时长序列确定模块，用于根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息，基于卫星馈电链路的建链时长最长规则确定与所述信关站的天线相对应的卫星接入时长序列信息；其中，所述卫星接入时长序列信息包括：跟踪目标卫星与接入时间之间的对应关系；

跟踪建链控制模块，用于基于所述卫星接入时长序列信息控制所述天线进行卫星跟踪并建立馈电链路。

9.如权利要求8所述的装置，所述信关站信息包括：信关站的地址信息和环境因素信息；

所述接入轨道预报模块，用于根据所述地址信息和所述环境因素信息确定所述信关站的可视范围信息；基于所述可视范围信息和所述卫星轨道预报信息获得所述卫星可接入轨道弧段预报信息。

10.如权利要求9所述的装置，其中，

所述时长序列确定模块，包括：

建链区域划分单元，用于根据所述可视范围信息和所述卫星可接入轨道弧段预报信息，生成每个所述信关站对于卫星的建链区域；如果所述建链区域之间存在重叠区域，则基于所述卫星馈电链路的建链时长最长规则对所述重叠区域进行划分，生成相互独立的所述建链区域；

系统组网规划单元，用于根据全部信关站的所述建链区域，生成星地组网规划信息；

时长序列获取单元，用于根据所述卫星可接入轨道弧段预报信息和所述星地组网规划信息，确定所述卫星接入时长序列信息。

11.如权利要求10所述的装置，其中，

所述系统组网规划单元，用于获得每个信关站相对于各个可见卫星的所述建链区域，生成每个信关站的组网规划信息；根据全部信关站的组网规划信息生成所述星地组网规划信息。

12.如权利要求10所述的装置，其中，

所述时长序列获取单元，还用于当确定所述天线同时能够与多颗卫星建立馈电链路时，如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长都相同，则将所述多颗卫星中首先到达此天线的跟踪地理边界内的卫星作为跟踪目标卫星，并确定所述接入时间；如果所述天线与所述多颗卫星的建链时长不相同，则将所述多颗卫星中、与所述天线建链时间最长的卫星作为所述跟踪目标卫星，并确定接入时间。

13.如权利要求10所述的装置，其中，

所述建链区域划分单元，用于获取多个所述跟踪目标卫星与同一信关站相对应的仰角信息，基于所述仰角信息确定此信关站与每个所述跟踪卫星相对应的边界信息。

14.如权利要求10所述的装置，其中，

当卫星的星下点进入所述建链区域后，所述信关站基于所述卫星接入时长序列信息与该卫星建立所述馈电链路；当卫星的星下点离开所述建链区域，则所述信关站与卫星取消所述馈电链路。

15.一种用于建立馈电链路的控制装置，包括：

存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

16.一种卫星互联网系统，包括：

如权利要求8至15任一项所述的用于建立馈电链路的控制装置。

17.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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