CN116527109B - 一种面向智能航天器的天基随遇接入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面向智能航天器的天基随遇接入方法和装置，涉及卫星通信的技术领域，包括：基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；在确定接力发送资源使用申请合理的情况下，基于接力发送资源使用申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划；将接力发送资源使用计划发送至智能航天器和智能航天器的用户中心；基于接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与用户中心协同完成智能航天器的业务数据回传任务。该方法将航天器的业务数据回传由地面计划驱动升级为星上自主驱动，简化了航天器业务数据回传的申请流程，实现了智能航天器的天基随遇接入，提升了数据信息回传的及时性。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信的技术领域，尤其是涉及一种面向智能航天器的天基随遇接入方法和装置。
背景技术
现有技术中主要是基于已生成的计划对静止轨道卫星资源进行调度，具体为地面用户中心与航天器进行交互，判断航天器上是否存在业务数据要回传，若确定存在，则由用户中心发起资源使用申请，然后由地面管控中心集中按序调度，最后按照计划驱动完成后续操作。针对资源普查类卫星，当存在大量业务数据需要回传时，由于上述计划申请的资源调度方式存在多环节处理节点，因此导致数据信息回传的处理效率较低，影响业务数据回传的及时性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向智能航天器的天基随遇接入方法和装置，以缓解了现有技术中航天器业务数据回传及时性差的技术问题。
第一方面，本发明提供一种面向智能航天器的天基随遇接入方法，应用于地面管控中心，包括：基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；其中，所述接力发送资源使用申请包括：所述智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口；在确定所述接力发送资源使用申请合理的情况下，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划；将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心；基于所述接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与所述用户中心协同完成所述智能航天器的业务数据回传任务。
在可选的实施方式中，在基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请之后，所述方法还包括：判断所述接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求；若符合，则判断在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足所述智能航天器的资源需求；若是，则确定所述接力发送资源使用申请合理。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：若所述接力发送资源使用申请的短报文格式不符合预设格式要求，则丢弃所述接力发送资源使用申请；若在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量不满足所述智能航天器的资源需求，则向所述智能航天器发送资源不足的反馈信息。
在可选的实施方式中，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划，包括：判断所述智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值；若否，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用目标下行跟踪波束，以通过所述目标下行跟踪波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述目标下行跟踪波束为静止轨道卫星的多元相控阵天线提供的波束；若是，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用单址机械波束，以通过所述单址机械波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述单址机械波束为静止轨道卫星的赋形天线提供的波束。
在可选的实施方式中，将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心，包括：获取静止轨道卫星的位置信息和所述智能航天器的位置信息；基于所述静止轨道卫星的位置信息和所述智能航天器的位置信息确定所述静止轨道卫星的多元相控阵天线在指定方向上形成波束的相位差控制参数；基于所述相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整，以使所述目标上行跟踪波束对准所述智能航天器；通过所述目标上行跟踪波束发送所述接力发送资源使用计划至所述智能航天器；通过所述地面管控中心与所述用户中心的全时地面链路将所述接力发送资源使用计划发送至所述用户中心。
在可选的实施方式中，在基于所述相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整之后，所述方法还包括：通过所述目标上行跟踪波束发送确认接收信息至所述智能航天器，以通知所述智能航天器所述接力发送资源使用申请已被所述地面管控中心接收。
第二方面，本发明提供一种面向智能航天器的天基随遇接入装置，应用于地面管控中心，包括：接收模块，用于基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；其中，所述接力发送资源使用申请包括：所述智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口；确定模块，用于在确定所述接力发送资源使用申请合理的情况下，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划；发送模块，用于将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心；调用模块，用于基于所述接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与所述用户中心协同完成所述智能航天器的业务数据回传任务。
在可选的实施方式中，所述装置还用于：判断所述接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求；若符合，则判断在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足所述智能航天器的资源需求；若是，则确定所述接力发送资源使用申请合理。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述实施方式中任一项所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法的步骤。
第四方面，本发明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，所述计算机指令被处理器执行时实现前述实施方式中任一项所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法。
本发明提供了一种面向智能航天器的天基随遇接入方法，将航天器的业务数据回传由地面计划驱动升级为星上自主驱动，当星上存在业务数据需要回传时，星上可自主判断和规划，通过静止轨道卫星全景静态波束构建的全时下行通信链路，可随时向地面管控中心发送接力发送资源使用申请，进而在地面管控中心的调度下实现业务数据的“生成即回传”，简化了航天器业务数据回传的申请流程，实现了智能航天器的天基随遇接入，有效地提高了数据信息回传的处理效率，进而提升了数据信息回传的及时性。
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面向智能航天器的天基随遇接入方法的流程图；
图2为静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种卫星波束资源统一调度示意图；
图4为本发明实施例提供的一种面向智能航天器的天基随遇接入装置的功能模块图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种面向智能航天器的天基随遇接入方法的流程图，该方法应用于地面管控中心，具体包括如下步骤：
步骤S102，基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请。
具体的，本发明方法的实施依赖于静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统，上行采用星上射频波束合成技术，形成若干个上行跟踪波束；下行采用地面数字波束形成(DBF)技术，同时形成若干个下行跟踪波束和多个全景静态波束。东、中、西节点静止轨道卫星组网运行后，可构建广域覆盖的天基低速信息传输链路。其中，下行跟踪波束具有灵活性差、覆盖范围小、数据传输速率高的特点，全景静态波束具有灵活性好、覆盖范围大、数据传输速率低的特点。
图2为静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统的系统结构示意图，如图2所示，静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统包括：用户目标(以低轨卫星为例)、用户中心(以卫星测控中心为例)、静止轨道卫星、地面站(属于地面管控中心)和地面管控中心的数据处理中心，基于上文中所介绍的三类波束，静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统具备多点通信接入上/下行短报文链路和多点通信接入上/下行连续链路共4种传输链路。
其中，多点通信接入下行短报文链路为基于全景静态波束构建的链路，全景静态波束可对所有低轨航天器进行全时全域覆盖，可作为星上健康状态信息的获取通道，同时可作为业务需求信息的传输通道，传递对卫星波束资源的按需调度信息。
因此，地面管控中心可基于全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请，在本发明实施例中，智能航天器作为用户目标，可以是自主管理功能完善且具备自主数据处理能力的各类航天器。其中，接力发送资源使用申请包括：智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口。
步骤S104，在确定接力发送资源使用申请合理的情况下，基于接力发送资源使用申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划。
地面管控中心在接收到(下行)短报文格式的接力发送资源使用申请之后，首先要确定该申请是否合理，如果确定不合理，则可选择丢弃该申请信息或者向智能航天器反馈不合理原因；如果确定接力发送资源使用申请合理，那么地面管控中心应根据该申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划，也即，为智能航天器指定用于回传下行业务数据的波束资源。
步骤S106，将接力发送资源使用计划发送至智能航天器和智能航天器的用户中心。
步骤S108，基于接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与用户中心协同完成智能航天器的业务数据回传任务。
在确定了接力发送资源使用计划之后，地面管控中心需将上述计划同步至智能航天器和智能航天器的用户中心，进而使得用户中心、地面管控中心和智能航天器共同执行上述计划，在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内调用上述接力发送资源使用计划所指定的波束资源，从而完成智能航天器的业务数据回传任务。
本发明提供了一种面向智能航天器的天基随遇接入方法，将航天器的业务数据回传由地面计划驱动升级为星上自主驱动，当星上存在业务数据需要回传时，星上可自主判断和规划，通过静止轨道卫星全景静态波束构建的全时下行通信链路，可随时向地面管控中心发送接力发送资源使用申请，进而在地面管控中心的调度下实现业务数据的“生成即回传”，简化了航天器业务数据回传的申请流程，实现了智能航天器的天基随遇接入，有效地提高了数据信息回传的处理效率，进而提升了数据信息回传的及时性。
在一个可选的实施方式中，在基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请之后，本发明方法还包括如下步骤：
步骤S1031，判断接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求。
若接力发送资源使用申请的短报文格式不符合预设格式要求，则执行下述步骤S1032；若符合，则执行下述步骤S1033。
步骤S1032，丢弃接力发送资源使用申请。
步骤S1033，判断在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足智能航天器的资源需求。
若在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量不满足智能航天器的资源需求，则执行下述步骤S1034；若是，则执行下述步骤S1035。
步骤S1034，向智能航天器发送资源不足的反馈信息。
步骤S1035，确定接力发送资源使用申请合理。
具体的，通过上文中的介绍可知，只有在确定接力发送资源使用申请合理的情况下，地面管控中心才会根据接力发送资源使用申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划，因此，在基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请之后，首先需要判断接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求，上述预设格式要求也即地面管控中心对于用户目标下发的下行短报文的格式要求。如果格式不符合要求，地面管控中心将直接丢弃上述接力发送资源使用申请，不进行后续处理。地面管控中心也可选择进一步向智能航天器发送格式不符的反馈信息。
如果确定智能航天器回传的下行短报文格式符合预设格式要求，那么地面管控中心需要进一步判断在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否能够满足智能航天器的资源需求，例如，上述时间窗口内，所有静止轨道卫星所能提供的下行波束均已被占用，且每个下行波束可承载的用户目标数量已满，则说明接力发送资源量不能满足智能航天器的资源需求，这种情况下，地面管控中心需要向智能航天器发送资源不足的反馈信息；反之，如果接力发送资源量能够满足智能航天器在指定时间窗口内的资源需求，则可确定接力发送资源使用申请合理。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S104中，基于接力发送资源使用申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划，具体包括如下步骤：
步骤S1041，判断智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值。
若否，则执行下述步骤S1042；若是，则执行下述步骤S1043。
步骤S1042，确定智能航天器的接力发送资源使用计划为在时间窗口内调用目标下行跟踪波束，以通过目标下行跟踪波束传输智能航天器计划发送的业务数据；其中，目标下行跟踪波束为静止轨道卫星的多元相控阵天线提供的波束。
步骤S1043，确定智能航天器的接力发送资源使用计划为在时间窗口内调用单址机械波束，以通过单址机械波束传输智能航天器计划发送的业务数据；其中，单址机械波束为静止轨道卫星的赋形天线提供的波束。
在本发明实施例中，当地面管控中心确定智能航天器的接力发送资源使用申请合理时，则需要依据用户需求制定接力发送资源使用计划，具体的，首先需要判断智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值，上述预设阈值是用于衡量待发送数据量的量级的数值，如果智能航天器计划发送的业务数据量不大于预设阈值，则说明该业务数据量不是很大(但是远大于下行短报文所能承载的数据量)，通过多元相控阵天线提供的下行跟踪波束即可完成该回传任务，因此，地面管控中心指定一个可在计划发送业务数据的时间窗口内跟踪智能航天器的下行波束(也即，目标下行跟踪波束)，进而通过在时间窗口内调用目标下行跟踪波束即可传输智能航天器回传的业务数据。这种情况可理解为增扩数传资源的情形，也即，由测控增数传。
如果智能航天器计划发送的业务数据量大于预设阈值，则说明该业务数据量很大，多元相控阵天线提供的下行跟踪波束所能提供的数据传输速率无法满足智能航天器业务数据的及时下传，因此，这种情况下，地面管控中心需要在时间窗口内调用由星上赋形天线提供的单址机械波束，单址机械波束所构建的高速下行链路数传速率大于下行跟踪波束构建的下行链路数传速率，因此，通过在时间窗口内调用单址机械波束即可及时传输智能航天器回传的业务数据。这种情况可理解为通过低速数传链路(全景静态波束构建的下行链路)申请高速数传链路(单址机械波束所构建的下行链路)。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S106，将接力发送资源使用计划发送至智能航天器和智能航天器的用户中心，具体包括如下步骤：
步骤S1061，获取静止轨道卫星的位置信息和智能航天器的位置信息。
步骤S1062，基于静止轨道卫星的位置信息和智能航天器的位置信息确定静止轨道卫星的多元相控阵天线在指定方向上形成波束的相位差控制参数。
步骤S1063，基于相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整，以使目标上行跟踪波束对准智能航天器。
步骤S1064，通过目标上行跟踪波束发送接力发送资源使用计划至智能航天器。
步骤S1065，通过地面管控中心与用户中心的全时地面链路将接力发送资源使用计划发送至用户中心。
具体的，当地面管控中心确定接力发送资源使用计划之后，地面管控中心还应将计划同步至智能航天器和智能航天器的用户中心，进而使得用户中心、地面管控中心和智能航天器共同执行上述计划。已知地面管控中心与用户中心之间建立了全时地面链路，因此，地面管控中心可直接通过上述地面链路将接力发送资源使用计划发送至用户中心。
而地面管控中心要想发送数据至智能航天器，只能通过上行链路进行上注，因此，需要根据静止轨道卫星的位置和智能航天器的位置确定多元相控阵天线在指定方向上形成波束的相位差(也即，移相器移相值)控制参数，进而利用该相位差控制参数控制一个上行波束进行指向调整，以对准智能航天器，也即，控制目标上行跟踪波束对准智能航天器，对准后，即可构建出地面多点通信接入全景波束系统-静止轨道卫星-智能航天器的上行链路，进而通过该链路发送接力发送资源使用计划至智能航天器。发送之前，需要将接力发送资源使用计划经编码、扩频调制后形成上行链路信号，然后再发送至静止轨道卫星。图3示出了卫星波束资源统一调度示意图。
在本发明实施例中，如果智能航天器在发送接力发送资源使用申请之后的预设时长之后，未收到相应的确认接收信息，那么间隔预设时间段之后，将再次向地面管控中心发起申请。因此，地面管控中心在基于相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整之后，方法还包括如下内容：通过目标上行跟踪波束发送确认接收信息至智能航天器，以通知智能航天器接力发送资源使用申请已被地面管控中心接收。智能航天器在接收到确认接收信息后，将不再重复发送申请。
综上所述，本发明实施例方法在接力发送通信服务预先申请计划调度模式的基础上，通过静止轨道卫星全景静态波束构建自主申请信令通道，由智能航天器目标自主发起接力发送资源使用申请，能够接入地面中心建立实时通信链路，完成相应的测控数传任务。也即，支持智能航天器的天基随遇接入应用模式，可提升航天器目标与地面中心的实时在线接入能力，进而提升资源普查类卫星的数据信息回传效率。通过静止轨道卫星多点通信接入全景波束系统3类波束的灵活按需调度，以及与单址系统(赋形天线构成的波束系统)组合使用后，通过解析全景静态波束中的短报文业务需求信息，实现了“由下行调上行”、“由测控增数传”、“由低速申高速”的资源综合调配。
实施例二
本发明实施例还提供了一种面向智能航天器的天基随遇接入装置，该面向智能航天器的天基随遇接入装置应用于地面管控中心，主要用于执行上述实施例一所提供的面向智能航天器的天基随遇接入方法，以下对本发明实施例提供的面向智能航天器的天基随遇接入装置做具体介绍。
图4是本发明实施例提供的一种面向智能航天器的天基随遇接入装置的功能模块图，如图4所示，该装置主要包括：接收模块10，确定模块20，发送模块30，调用模块40，其中：
接收模块10，用于基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；其中，接力发送资源使用申请包括：智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口。
确定模块20，用于在确定接力发送资源使用申请合理的情况下，基于接力发送资源使用申请确定智能航天器的接力发送资源使用计划。
发送模块30，用于将接力发送资源使用计划发送至智能航天器和智能航天器的用户中心。
调用模块40，用于基于接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与用户中心协同完成智能航天器的业务数据回传任务。
本发明实施例提供了一种面向智能航天器的天基随遇接入装置，该装置将航天器的业务数据回传由地面计划驱动升级为星上自主驱动，当星上存在业务数据需要回传时，星上可自主判断和规划，通过静止轨道卫星全景静态波束构建的全时下行通信链路，可随时向地面管控中心发送接力发送资源使用申请，进而在地面管控中心的调度下实现业务数据的“生成即回传”，简化了航天器业务数据回传的申请流程，实现了智能航天器的天基随遇接入，有效地提高了数据信息回传的处理效率，进而提升了数据信息回传的及时性。
可选地，该装置还用于：
判断接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求。
若符合，则判断在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足智能航天器的资源需求。
若是，则确定接力发送资源使用申请合理。
可选地，该装置还用于：
若接力发送资源使用申请的短报文格式不符合预设格式要求，则丢弃接力发送资源使用申请。
若在智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量不满足智能航天器的资源需求，则向智能航天器发送资源不足的反馈信息。
可选地，确定模块20具体用于：
判断智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值。
若否，则确定智能航天器的接力发送资源使用计划为在时间窗口内调用目标下行跟踪波束，以通过目标下行跟踪波束传输智能航天器计划发送的业务数据；其中，目标下行跟踪波束为静止轨道卫星的多元相控阵天线提供的波束。
若是，则确定智能航天器的接力发送资源使用计划为在时间窗口内调用单址机械波束，以通过单址机械波束传输智能航天器计划发送的业务数据；其中，单址机械波束为静止轨道卫星的赋形天线提供的波束。
可选地，发送模块30具体用于：
获取静止轨道卫星的位置信息和智能航天器的位置信息。
基于静止轨道卫星的位置信息和智能航天器的位置信息确定静止轨道卫星的多元相控阵天线在指定方向上形成波束的相位差控制参数。
基于相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整，以使目标上行跟踪波束对准智能航天器。
通过目标上行跟踪波束发送接力发送资源使用计划至智能航天器。
通过地面管控中心与用户中心的全时地面链路将接力发送资源使用计划发送至用户中心。
可选地，该装置还用于：
通过目标上行跟踪波束发送确认接收信息至智能航天器，以通知智能航天器接力发送资源使用申请已被地面管控中心接收。
实施例三
参见图5，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。
处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的一种面向智能航天器的天基随遇接入方法和装置的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (9)
1.一种面向智能航天器的天基随遇接入方法，其特征在于，应用于地面管控中心，包括：
基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；其中，所述接力发送资源使用申请包括：所述智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口；
在确定所述接力发送资源使用申请合理的情况下，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划；
将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心；
基于所述接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与所述用户中心协同完成所述智能航天器的业务数据回传任务；
其中，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划，包括：
判断所述智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值；
若否，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用目标下行跟踪波束，以通过所述目标下行跟踪波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述目标下行跟踪波束为静止轨道卫星的多元相控阵天线提供的波束；
若是，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用单址机械波束，以通过所述单址机械波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述单址机械波束为静止轨道卫星的赋形天线提供的波束；所述单址机械波束构建的高速下行链路数传速率大于所述目标下行跟踪波束构建的下行链路数传速率。
2.根据权利要求1所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法，其特征在于，在基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请之后，所述方法还包括：
判断所述接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求；
若符合，则判断在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足所述智能航天器的资源需求；
若是，则确定所述接力发送资源使用申请合理。
3.根据权利要求1所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述接力发送资源使用申请的短报文格式不符合预设格式要求，则丢弃所述接力发送资源使用申请；
若在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量不满足所述智能航天器的资源需求，则向所述智能航天器发送资源不足的反馈信息。
4.根据权利要求1所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法，其特征在于，将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心，包括：
获取静止轨道卫星的位置信息和所述智能航天器的位置信息；
基于所述静止轨道卫星的位置信息和所述智能航天器的位置信息确定所述静止轨道卫星的多元相控阵天线在指定方向上形成波束的相位差控制参数；
基于所述相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整，以使所述目标上行跟踪波束对准所述智能航天器；
通过所述目标上行跟踪波束发送所述接力发送资源使用计划至所述智能航天器；
通过所述地面管控中心与所述用户中心的全时地面链路将所述接力发送资源使用计划发送至所述用户中心。
5.根据权利要求4所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法，其特征在于，在基于所述相位差控制参数控制目标上行跟踪波束进行指向调整之后，所述方法还包括：
通过所述目标上行跟踪波束发送确认接收信息至所述智能航天器，以通知所述智能航天器所述接力发送资源使用申请已被所述地面管控中心接收。
6.一种面向智能航天器的天基随遇接入装置，其特征在于，应用于地面管控中心，包括：
接收模块，用于基于静止轨道卫星全景静态波束全时接收智能航天器发送的短报文格式的接力发送资源使用申请；其中，所述接力发送资源使用申请包括：所述智能航天器计划发送的业务数据量和计划发送业务数据的时间窗口；
确定模块，用于在确定所述接力发送资源使用申请合理的情况下，基于所述接力发送资源使用申请确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划；
发送模块，用于将所述接力发送资源使用计划发送至所述智能航天器和所述智能航天器的用户中心；
调用模块，用于基于所述接力发送资源使用计划调用相应的波束资源，以与所述用户中心协同完成所述智能航天器的业务数据回传任务；
所述确定模块具体用于：
判断所述智能航天器计划发送的业务数据量是否大于预设阈值；
若否，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用目标下行跟踪波束，以通过所述目标下行跟踪波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述目标下行跟踪波束为静止轨道卫星的多元相控阵天线提供的波束；
若是，则确定所述智能航天器的接力发送资源使用计划为在所述时间窗口内调用单址机械波束，以通过所述单址机械波束传输所述智能航天器计划发送的业务数据；其中，所述单址机械波束为静止轨道卫星的赋形天线提供的波束；所述单址机械波束构建的高速下行链路数传速率大于所述目标下行跟踪波束构建的下行链路数传速率。
7.根据权利要求6所述的面向智能航天器的天基随遇接入装置，其特征在于，所述装置还用于：
判断所述接力发送资源使用申请的短报文格式是否符合预设格式要求；
若符合，则判断在所述智能航天器计划发送业务数据的时间窗口内，接力发送资源量是否满足所述智能航天器的资源需求；
若是，则确定所述接力发送资源使用申请合理。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的面向智能航天器的天基随遇接入方法。
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