CN116112064B - 卫星通信仿真系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星通信仿真系统及其控制方法，该卫星通信仿真系统包括：卫星组网算法系统、卫星通信信道模拟系统、数据传输链路质量评估系统；所述卫星组网算法系统用于发送仿真需求、发送卫星轨道数据和接收链路传输质量数据；所述卫星通信信道模拟系统用于根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；所述数据传输链路质量评估系统用于根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并发送所述链路传输质量数据；本发明提供的卫星通信仿真系统，能够通过真实的物理设备模拟卫星通信时的通信数据的传输过程，提高了卫星通信仿真系统的可信度。

Description

卫星通信仿真系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及卫星通信仿真系统及其控制方法。

背景技术

卫星通信仿真系统是卫星通信地面验证系统的核心技术，现有的卫星通信仿真系统主要包括：纯软件仿真方案的系统、等效信道模拟方案的系统和局部信道模拟方案的系统；然而，目前的卫星通信仿真系统存在的缺陷包括：主要是概念性的仿真、没有真实的数据传输设备与信道模拟器连接以及只能仿真下行星地信道或上行星地信道，导致现有的卫星通信仿真系统的可信度较低。

因此，如何提高卫星通信仿真系统的可信度，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种卫星通信仿真系统及其控制方法，旨在解决如何提高卫星通信仿真系统的可信度的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种卫星通信仿真系统，所述卫星通信仿真系统包括：

卫星组网算法系统、

卫星通信信道模拟系统、

数据传输链路质量评估系统；

所述卫星组网算法系统用于发送仿真需求、发送卫星轨道数据和接收链路传输质量数据；

所述卫星通信信道模拟系统用于根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；

所述数据传输链路质量评估系统用于根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并发送所述链路传输质量数据。

可选地，所述卫星通信信道模拟系统包括：卫星节点设备、星地信道模拟器、业务终端设备和交换机，其中：

所述卫星节点设备之间建立星间激光信道；

所述卫星节点设备与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述业务终端设备与星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述卫星通信信道模拟系统基于所述业务终端设备与所述卫星组网算法系统通信连接；

所述卫星通信信道模拟系统基于所述业务终端设备与所述数据传输链路质量评估系统通信连接。

可选地，所述卫星节点设备包括第一卫星节点设备和第二卫星节点设备，所述星地信道模拟器包括第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器，所述业务终端设备包括第一业务终端设备和第二业务终端设备，其中：

所述第一卫星节点设备与所述第二卫星节点设备建立星间激光信道；

所述第一卫星节点设备与所述第一星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接，所述第二卫星节点设备与所述第二星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述第一业务终端设备与所述第一星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接，所述第二业务终端设备与所述第二星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接。

可选地，所述第一星地信道模拟器包括：第一数传设备、第二数传设备和信道模拟器，所述第二星地信道模拟器包括：第三数传设备、第四数传设备和所述信道模拟器，其中：

所述第一数传设备和第二数传设备通过所述信道模拟器中的第一通道和第二通道进行通信连接；

所述第三数传设备和第四数传设备通过所述信道模拟器中的第三通道和第四通道进行通信连接。

可选地，所述卫星节点设备包括第一卫星节点设备和第二卫星节点设备，所述业务终端设备包括第一业务终端设备和第二业务终端设备，其中：

所述第一卫星节点设备与所述第二卫星节点设备建立星间激光信道；

所述第一卫星节点设备和所述第二卫星节点设备分别与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述第一业务终端设备和所述第二业务终端设备分别与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接。

可选地，所述星地信道模拟器包括：第五数传设备、第六数传设备和信道模拟器，其中：

所述第五数传设备和所述第六数传设备均包含接收端口和发送端口；

所述第五数传设备中的地面发射机与接收端口通信连接，所述第五数传设备中的地面接收机与发送端口通信连接；

所述第六数传设备中的星载发射机与接收端口通信连接，所述第六数传设备中的星载接收机与发送端口通信连接；

所述第六数传设备中的接收端口与所述第一卫星节点设备中的光端机基于所述交换机进行通信连接，所述第六数传设备中的发送端口与所述第二卫星节点设备中的光端机基于所述交换机进行通信连接。

可选地，所述卫星节点设备包含光端机、六足台和偏转台，其中：

所述光端机用于建立星间激光信道；

所述六足台用于模拟卫星在轨运动；

所述偏转台用于模拟卫星的振动干扰。

可选地，所述交换机为SDN软件定义网络交换机，其中：

所述SDN交换机用于控制所述模拟卫星通信过程中的通信数据的流向。

为实现上述目的，本发明提供一种卫星通信仿真系统控制方法，其特征在于，所述卫星通信仿真系统控制方法应用于卫星通信仿真系统，所述卫星通信仿真系统控制方法包括如下步骤：

通过所述卫星组网算法系统向所述数据传输链路质量评估系统发送仿真需求，并通过所述卫星组网算法系统向所述卫星通信信道模拟系统发送卫星轨道数据；

通过所述卫星通信信道模拟系统接收所述卫星轨道数据，根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并向所述数据传输链路质量评估系统发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；

通过所述数据传输链路质量评估系统接收所述仿真需求和所述业务数据，根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并向所述卫星组网算法系统发送所述链路传输质量数据；

通过所述卫星组网算法系统基于所述链路传输质量数据确定仿真结果。

可选地，所述根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程的步骤包括：

通过所述卫星通信信道模拟系统根据所述卫星轨道数据，控制卫星节点设备进行运动；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制业务终端设备基于交换机向星地信道模拟器发送通信数据；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述卫星节点设备；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备模拟所述通信数据在卫星间的传输过程；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备将所述通信数据基于所述交换机发送到所述星地信道模拟器；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述业务终端设备。

本发明提出的卫星通信仿真系统包括：卫星组网算法系统、卫星通信信道模拟系统、数据传输链路质量评估系统；所述卫星组网算法系统用于发送仿真需求、发送卫星轨道数据和接收链路传输质量数据；所述卫星通信信道模拟系统用于根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；所述数据传输链路质量评估系统用于根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并发送所述链路传输质量数据；本发明提供的卫星通信仿真系统，能够通过真实的物理设备模拟卫星通信时的通信数据的传输过程，提高了卫星通信仿真系统的可信度。

附图说明

图1是本发明卫星通信仿真系统的结构示意图；

图2为本发明提供的第一种卫星通信信道模拟系统结构示意图；

图3为本发明第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器的结构示意图；

图4为本发明提供的第二种卫星通信信道模拟系统结构示意图；

图5为本发明卫星通信仿真系统控制方法的实施例流程示意图；

图6为本发明链路传输质量数据的描述方式示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提出的卫星通信仿真系统包括：

卫星组网算法系统、卫星通信信道模拟系统以及数据传输链路质量评估系统。

卫星组网算法系统用于发送仿真需求、发送卫星轨道数据和接收链路传输质量数据；卫星通信信道模拟系统用于根据卫星组网算法系统发送的卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成模拟卫星通信过程对应的业务数据，并向数据传输链路质量评估系统发送业务数据；数据传输链路质量评估系统用于根据卫星组网算法系统发送的仿真需求和卫星通信信道模拟系统发送的业务数据生成链路传输质量数据，并向卫星组网算法系统发送链路传输质量数据。

进一步地，卫星通信信道模拟系统包括：卫星节点设备、星地信道模拟器、业务终端设备和交换机；卫星节点设备、星地信道模拟器和业务终端设备均可以有多个；卫星节点设备之间建立星间激光信道；卫星节点设备与星地信道模拟器基于交换机进行通信连接；业务终端设备与星地信道模拟器基于交换机进行通信连接；卫星通信信道模拟系统基于业务终端设备与卫星组网算法系统通信连接；卫星通信信道模拟系统基于业务终端设备与数据传输链路质量评估系统通信连接。其中，卫星节点设备包含光端机、六足台和偏转台，光端机用于建立星间激光信道，六足台用于模拟卫星在轨运动，偏转台用于模拟卫星的振动干扰；星地信道模拟器用于模拟星地上行、下行微波信号的变化过程；业务终端设备用于模拟用户终端发送和接收业务数据，并用于与卫星组网算法系统和数据传输链路质量评估系统通信连接，交换机用于控制模拟卫星通信过程中的通信数据的流向。

具体地，本发明提供的第一种卫星通信信道模拟系统包括：第一卫星节点设备、第二卫星节点设备、第一星地信道模拟器、第二星地信道模拟器、第一业务终端设备、第二业务终端设备和交换机；其中；第一卫星节点设备与第二卫星节点设备建立星间激光信道；第一卫星节点设备与第一星地信道模拟器基于交换机进行通信连接，第二卫星节点设备与第二星地信道模拟器基于交换机进行通信连接；第一业务终端设备与第一星地信道模拟器基于交换机进行通信连接，第二业务终端设备与第二星地信道模拟器基于交换机进行通信连接。卫星通信信道模拟系统能够通过真实的物理设备模拟卫星通信时的通信数据的传输过程，提高了卫星通信仿真系统的可信度。

第一卫星节点设备和第二卫星节点设备中的光端机的数据接口主要为光接口，连接线为光纤，第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器的数据接口为电接口，连接线为网线，需要接入光电转换模块，才能实现卫星节点设备和星地信道模拟器之间的通信连接；为了节约成本，本发明提出利用交换机提供以太网的光接口和电接口，使得卫星通信信道模拟系统中的所有硬件设备可以基于交换机进行通信连接；但是，传统网络交换机是一个分布式的网络，没有中心的控制节点，网络中的各个设备之间通过口口相传的方式学习网络的可达信息，由每台设备自身决定要如何转发数据，这直接导致了没有整体观念，不能从整个网络的角度对数据流向进行控制；因此，本发明采用的交换机为SDN（SoftwareDefined Network，软件定义网络）交换机，SDN交换机可提前设定的数据转发方向规划转发流表控制模拟卫星通信过程中的通信数据的流向。

具体地，如图2所示，图2为本发明提供的第一种卫星通信信道模拟系统结构示意图，第一卫星节点设备与第二卫星节点设备之间建立星间激光信道，第一卫星节点设备与SDN交换机中的2号端口通信连接，第二卫星节点设备与SDN交换机中的1号端口通信连接，第一星地信道模拟器的数据发送端口与SDN交换机中的3号端口通信连接，第一星地信道模拟器的数据接收端口与SDN交换机中的6号端口通信连接，第二星地信道模拟器的数据发送端口与SDN交换机中的5号端口通信连接，第二星地信道模拟器的数据接收端口与SDN交换机中的4号端口通信连接，第一业务终端设备与SDN交换机中的7号端口通信连接，第二业务终端设备与SDN交换机中的8号端口通信连接。

第一种卫星通信信道模拟系统利用SDN交换机实现模拟卫星通信过程具体如下：

第一业务终端设备向SDN交换机的7号端口发送通信数据，SDN交换机通过6号端口将通信数据转发至第一星地信道模拟器的接收端口，第一星地信道模拟器接收到通信数据后向SDN交换机的6号端口发送回复信息，SDN交换机通过7号端口将回复信息发送至第一业务终端设备；

第一星地信道模拟器对通信数据进行上行信道传输的模拟处理后，通过发送端口将通信数据发送到SDN交换机的3号端口，SDN交换机通过2号端口将通信数据转发至第一卫星节点设备，第一卫星节点设备将通信数据通过星间激光信道转发给第二卫星节点设备，第二卫星节点设备将通信数据转发至SDN交换机的1号端口；

SDN交换机的1号端口接收到通信数据后，通过4号端口将通信数据转发至第二星地信道模拟器的接收端口，第二星地信道模拟器对通信数据进行下行信道传输的模拟处理后，通过发送端口将通信数据转发至SDN交换机的5号端口，SDN交换机将通过8号端口将通信数据转发至第二业务终端设备，再由第二业务终端设备基于接收到的通信数据生成业务数据。

可选地，通信数据也可由第二业务终端设备发出，经由第二星地信道模拟器对通信数据进行上行信道传输的模拟处理，经过第二卫星节点设备和第一卫星节点设备，再经由第一星地信道模拟器对通信数据进行下行信道传输的模拟处理，由第一业务终端设备接收，第一业务终端设备基于接收到的通信数据生成业务数据。

进一步地，第一星地信道模拟器包括：第一数传设备、第二数传设备和信道模拟器，第二星地信道模拟器包括：第三数传设备、第四数传设备和所述信道模拟器；优选地，如图3所示，图3为本发明第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器的结构示意图，第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器使用同一个信道模拟器，信道模拟器中存在多个通道，第一数传设备和第二数传设备通过信道模拟器中的第一通道和第二通道进行通信连接，第三数传设备和第四数传设备通过信道模拟器中的第三通道和第四通道进行通信连接；第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器均能实现双向信道模拟。需要说明的是，第一数传设备为星载接收机，第二数传设备为地面发射机，第三数传设备为星载发射机、第四数传设备为地面接收机，星载发射机与第一卫星节点设备中的光端机基于SDN交换机进行通信连接，星载接收机与第二卫星节点设备中的光端机基于SDN交换机进行通信连接。可选地，第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器分别使用一个信道模拟器，第一数传设备和第二数传设备通过一个信道模拟器中的第一通道和第二通道进行通信连接，第三数传设备和第四数传设备通过另一个信道模拟器中的第一通道和第二通道进行通信连接。

具体地，本发明提供的第二种卫星通信信道模拟系统包括：第一卫星节点设备、第二卫星节点设备、星地信道模拟器、第一业务终端设备、第二业务终端设备和交换机，其中，第一卫星节点设备与第二卫星节点设备建立星间激光信道；第一卫星节点设备和第二卫星节点设备分别与星地信道模拟器基于交换机进行通信连接；第一业务终端设备和第二业务终端设备分别与星地信道模拟器基于交换机进行通信连接；交换机为SDN交换机。需要说明的是，第二种卫星通信信道模拟系统与第一种卫星通信信道模拟系统的区别在于：使用第五数传设备实现第二数传设备和第四数传设备的功能，使用第六数传设备实现第一数传设备和第三数传设备的功能，去除信道模拟器的第三信道和第四信道，并且在第五数传设备和第六数传设备上分别增加一个端口；第一种卫星通信信道模拟系统中的第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器均能实现双向信道模拟，由于实验室环境下对卫星通信网络进行带有信道影响的实物仿真时，双向信道模拟存在大量信息冗余，即实验室环境下利用单工信道模拟，完全可以测试出双工的关键信道特性，因此，第二种卫星通信信道模拟系统利用两个数传设备和一个信道模拟器的两个通道，实现卫星通信的上、下行信道模拟，进而确保在能够通过真实的物理设备模拟卫星通信时的通信数据的传输过程，提高卫星通信仿真系统的可信度，进一步降低卫星通信信道模拟系统的制作成本。

具体地，如图4所示，图4为本发明提供的第二种卫星通信信道模拟系统结构示意图，星地信道模拟器包括：第五数传设备、第六数传设备和信道模拟器，第五数传设备和第六数传设备均包含接收端口和发送端口；第五数传设备中的地面发射机与接收端口通信连接，第五数传设备中的地面接收机与发送端口通信连接；第六数传设备中的星载发射机与接收端口通信连接，第六数传设备中的星载接收机与发送端口通信连接；第一卫星节点设备与第二卫星节点设备通过光端机建立星间激光信道，第一卫星节点设备中的光端机与SDN交换机中的2号端口通信连接，第二卫星节点设备中的光端机与SDN交换机中的1号端口通信连接，第六数传设备的发送端口与SDN交换机中的3号端口通信连接，第六数传设备的接收端口与SDN交换机中的4号端口通信连接，第五数传设备的发送端口与SDN交换机中的5号端口通信连接，第五数传设备的接收端口与SDN交换机中的6号端口通信连接，第一业务终端设备与SDN交换机中的7号端口通信连接，第二业务终端设备与SDN交换机中的8号端口通信连接。

第二种卫星通信信道模拟系统利用SDN交换机实现模拟卫星通信过程具体如下：

第一业务终端设备向SDN交换机的7号端口发送通信数据，SDN交换机通过6号端口将通信数据转发至星地信道模拟器中的第五数传设备的接收端口，第五数传设备中与接收端口通信连接的地面发射机获取接收端口接收到的通信数据，地面发射机接收到通信数据后向SDN交换机的6号端口发送回复信息，SDN交换机通过7号端口将回复信息发送至第一业务终端设备；

星地信道模拟器通过第五数传设备中的地面发射机将通信数据通过信道模拟器的第一通道发送到第六数传设备中的星载接收机，完成对通信数据进行上行信道传输的模拟处理，第六数传设备中的星载接收机通过第六数传设备的发送端口将通信数据发送到SDN交换机的3号端口，SDN交换机通过2号端口将通信数据转发至第一卫星节点设备中的光端机，第一卫星节点设备中的光端机将通信数据通过星间激光信道转发给第二卫星节点设备中的光端机，第二卫星节点设备中的光端机将通信数据转发至SDN交换机的1号端口；

SDN交换机的1号端口接收到通信数据后，通过4号端口将通信数据转发至星地信道模拟器中的第六数传设备的接收端口，第六数传设备中的星载发射机获取接收端口接收到的通信数据，星地信道模拟器通过第六数传设备中的星载发射机将通信数据通过信道模拟器的第二通道发送到第五数传设备中的地面接收机，完成对通信数据进行下行信道传输的模拟处理，地面接收机通过第五数传设备的发送端口将通信数据转发至SDN交换机的5号端口，SDN交换机将通过8号端口将通信数据转发至第二业务终端设备，再由第二业务终端设备基于接收到的通信数据生成业务数据。

基于本发明提供的卫星通信仿真系统，提出卫星通信仿真系统控制方法。

参照图5，图5为本发明卫星通信仿真系统控制方法的实施例流程示意图，卫星通信仿真系统控制方法应用于卫星通信仿真系统，卫星通信仿真系统控制方法包括如下步骤：

步骤S10，通过所述卫星组网算法系统向所述数据传输链路质量评估系统发送仿真需求，并通过所述卫星组网算法系统向所述卫星通信信道模拟系统发送卫星轨道数据；

在该步骤中，卫星通信仿真系统接收相关仿真操作人员输入的仿真配置信息，并根据仿真配置信息生成仿真需求，卫星通信仿真系统通过卫星组网算法系统向数据传输链路质量评估系统发送仿真需求，并通过卫星组网算法系统根据仿真配置信息确定卫星轨道数据，并向卫星通信信道模拟系统发送卫星轨道数据。

步骤S20，通过所述卫星通信信道模拟系统接收所述卫星轨道数据，根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并向所述数据传输链路质量评估系统发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统接收所述卫星轨道数据，并根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统生成模拟卫星通信过程对应的业务数据，并向数据传输链路质量评估系统发送模拟卫星通信过程对应的业务数据。

具体地，所述根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程的步骤包括：

步骤S201，通过所述卫星通信信道模拟系统根据所述卫星轨道数据，控制卫星节点设备进行运动；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统根据卫星轨道数据，确定卫星运动数据，并根据卫星运动数据控制卫星节点设备进行运动，以模拟真实的卫星运动；其中，卫星节点设备包含光端机、六足台和偏转台，光端机用于建立星间激光信道，六足台用于模拟卫星在轨运动，偏转台用于模拟卫星的振动干扰。

步骤S202，通过所述卫星通信信道模拟系统控制业务终端设备基于交换机向星地信道模拟器发送通信数据；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统控制业务终端设备基于交换机向星地信道模拟器发送通信数据；具体地，业务终端设备随机生成通信数据，将通信数据发送至与交换机通信连接的端口，交换机通过与星地信道模拟器通信连接的端口将通信数据发送到星地信道模拟器。

步骤S203，通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述卫星节点设备；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统控制星地信道模拟器将通信数据基于交换机发送到卫星节点设备。具体地，星地信道模拟器完成对通信数据进行上行信道传输的模拟处理，并将处理后的通信数据发送到与交换机进行通信连接的端口，交换机通过与卫星节点设备进行通信连接的端口将通信数据发送到卫星节点设备。

步骤S204，通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备模拟所述通信数据在卫星间的传输过程；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统控制卫星节点设备模拟通信数据在卫星间的传输过程；具体地，卫星通信信道模拟系统中的卫星节点设备至少包括第一卫星节点设备和第二卫星节点设备，第一卫星节点设备通过与第二卫星节点设备之间建立的星间激光信道将通信数据发送到第二卫星节点设备，进而模拟通信数据在卫星间的传输过程。

步骤S205，通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备将所述通信数据基于所述交换机发送到所述星地信道模拟器；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统控制卫星节点设备将通信数据基于交换机发送到星地信道模拟器；具体地，卫星节点设备将通信数据发送至交换机进行通信连接的端口，交换机通过与星地信道模拟器通信连接的端口将通信数据发送到星地信道模拟器。

步骤S206，通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述业务终端设备。

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星通信信道模拟系统控制星地信道模拟器将通信数据基于交换机发送到业务终端设备；具体地，星地信道模拟器完成对通信数据进行下行信道传输的模拟处理，并将处理后的通信数据发送到与交换机进行通信连接的端口，交换机通过与业务终端设备进行通信连接的端口将通信数据发送到业务终端设备，业务终端设备基于通信数据生成模拟卫星通信过程对应的业务数据。

步骤S30，通过所述数据传输链路质量评估系统接收所述仿真需求和所述业务数据，根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并向所述卫星组网算法系统发送所述链路传输质量数据；

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过数据传输链路质量评估系统接收卫星组网算法系统发送的仿真需求和卫星通信信道模拟系统发送的业务数据，通过数据传输链路质量评估系统根据仿真需求和业务数据生成链路传输质量数据，并向卫星组网算法系统发送链路传输质量数据。具体地，链路传输质量数据的描述方式如图6所示，链路传输质量数据包括：激光通信设备参数、卫星振动参数、星间信道模拟参数、收发信机配置参数、信道模拟数据等。可以理解的是，链路传输质量数据可根据实际情况进行调整。

步骤S40，通过所述卫星组网算法系统基于所述链路传输质量数据确定仿真结果。

在该步骤中，卫星通信仿真系统通过卫星组网算法系统基于链路传输质量数据确定仿真结果；具体地，数据传输链路质量评估系统生成如图6所示的链路传输质量数据，其中仿真结果并未完善，卫星组网算法系统基于链路传输质量数据，完善仿真结果，也即完善图6所示的表格，并将该表格向相关仿真操作人员进行展示。

本实施例的卫星通信仿真系统通过所述卫星组网算法系统向所述数据传输链路质量评估系统发送仿真需求，并通过所述卫星组网算法系统向所述卫星通信信道模拟系统发送卫星轨道数据；通过所述卫星通信信道模拟系统接收所述卫星轨道数据，根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并向所述数据传输链路质量评估系统发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；通过所述数据传输链路质量评估系统接收所述仿真需求和所述业务数据，根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并向所述卫星组网算法系统发送所述链路传输质量数据；通过所述卫星组网算法系统基于所述链路传输质量数据确定仿真结果；能够通过真实的物理设备模拟卫星通信时的通信数据的传输过程，提高了卫星通信仿真系统的可信度。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品储存在如上所述的一个储存介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书与附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种卫星通信仿真系统，其特征在于，所述卫星通信仿真系统包括：

卫星组网算法系统、

卫星通信信道模拟系统、

数据传输链路质量评估系统；

所述卫星组网算法系统用于发送仿真需求、发送卫星轨道数据和接收链路传输质量数据；

所述卫星通信信道模拟系统用于根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；

所述数据传输链路质量评估系统用于根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并发送所述链路传输质量数据；

其中，所述卫星通信信道模拟系统包括：卫星节点设备、星地信道模拟器、业务终端设备和交换机，其中：

所述卫星节点设备之间建立星间激光信道；

所述卫星节点设备与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述业务终端设备与星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述卫星通信信道模拟系统基于所述业务终端设备与所述卫星组网算法系统通信连接；

所述卫星通信信道模拟系统基于所述业务终端设备与所述数据传输链路质量评估系统通信连接。

2.如权利要求1所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述卫星节点设备包括第一卫星节点设备和第二卫星节点设备，所述星地信道模拟器包括第一星地信道模拟器和第二星地信道模拟器，所述业务终端设备包括第一业务终端设备和第二业务终端设备，其中：

所述第一卫星节点设备与所述第二卫星节点设备建立星间激光信道；

所述第一卫星节点设备与所述第一星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接，所述第二卫星节点设备与所述第二星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述第一业务终端设备与所述第一星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接，所述第二业务终端设备与所述第二星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接。

3.如权利要求2所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述第一星地信道模拟器包括：第一数传设备、第二数传设备和信道模拟器，所述第二星地信道模拟器包括：第三数传设备、第四数传设备和所述信道模拟器，其中：

所述第一数传设备和第二数传设备通过所述信道模拟器中的第一通道和第二通道进行通信连接；

所述第三数传设备和第四数传设备通过所述信道模拟器中的第三通道和第四通道进行通信连接。

4.如权利要求1所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述卫星节点设备包括第一卫星节点设备和第二卫星节点设备，所述业务终端设备包括第一业务终端设备和第二业务终端设备，其中：

所述第一卫星节点设备与所述第二卫星节点设备建立星间激光信道；

所述第一卫星节点设备和所述第二卫星节点设备分别与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接；

所述第一业务终端设备和所述第二业务终端设备分别与所述星地信道模拟器基于所述交换机进行通信连接。

5.如权利要求4所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述星地信道模拟器包括：第五数传设备、第六数传设备和信道模拟器，其中：

所述第五数传设备和所述第六数传设备均包含接收端口和发送端口；

所述第五数传设备中的地面发射机与接收端口通信连接，所述第五数传设备中的地面接收机与发送端口通信连接；

所述第六数传设备中的星载发射机与接收端口通信连接，所述第六数传设备中的星载接收机与发送端口通信连接；

所述第六数传设备中的接收端口与所述第一卫星节点设备中的光端机基于所述交换机进行通信连接，所述第六数传设备中的发送端口与所述第二卫星节点设备中的光端机基于所述交换机进行通信连接。

6.如权利要求1所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述卫星节点设备包含光端机、六足台和偏转台，其中：

所述光端机用于建立星间激光信道；

所述六足台用于模拟卫星在轨运动；

所述偏转台用于模拟卫星的振动干扰。

7.如权利要求1-5任一项所述的卫星通信仿真系统，其特征在于，所述交换机为SDN交换机，其中：

所述SDN交换机用于控制所述模拟卫星通信过程中的通信数据的流向。

8.一种卫星通信仿真系统控制方法，其特征在于，所述卫星通信仿真系统控制方法应用于如权利要求1所述的卫星通信仿真系统，所述方法包括如下步骤：

通过所述卫星组网算法系统向所述数据传输链路质量评估系统发送仿真需求，并通过所述卫星组网算法系统向所述卫星通信信道模拟系统发送卫星轨道数据；

通过所述卫星通信信道模拟系统接收所述卫星轨道数据，根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程，生成并向所述数据传输链路质量评估系统发送所述模拟卫星通信过程对应的业务数据；

通过所述数据传输链路质量评估系统接收所述仿真需求和所述业务数据，根据所述仿真需求和所述业务数据生成所述链路传输质量数据，并向所述卫星组网算法系统发送所述链路传输质量数据；

通过所述卫星组网算法系统基于所述链路传输质量数据确定仿真结果；

其中，所述根据所述卫星轨道数据模拟卫星通信过程的步骤包括：

通过所述卫星通信信道模拟系统根据所述卫星轨道数据，控制卫星节点设备进行运动；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制业务终端设备基于交换机向星地信道模拟器发送通信数据；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述卫星节点设备；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备模拟所述通信数据在卫星间的传输过程；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述卫星节点设备将所述通信数据基于所述交换机发送到所述星地信道模拟器；

通过所述卫星通信信道模拟系统控制所述星地信道模拟器将所述通信数据基于所述交换机发送到所述业务终端设备。