CN118282487A - 一种星间星地一体化通信装置及通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星间星地一体化通信装置及通信方法，涉及卫星通信领域，包括：数字基带模块，用于对信号进行处理、根据需求生成信号、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互；射频通道模块，用于对数字基带模块发送的信号进行处理，形成高频射频信号并发送至收发天线模块，用于对收发天线模块发送的高频射频信号进行处理，形成中频信号并发送至数字基带模块；收发天线模块，用于接收空间辐射信号，转化为高频射频信号并发送至射频通道模块，用于将射频通道模块发送的高频射频信号转化为电磁波并向外界发射。本发明能够提高通信装置的质效比和集成化，缓解星上通信资源受限问题。

Description

一种星间星地一体化通信装置及通信方法

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种星间星地一体化通信装置及通信方法。

背景技术

卫星通信系统中有两种通信链路，一种是卫星和地面之间的星地链路，一种是卫星与卫星之间的星间链路。星地链路是指卫星和地面之间的传输链路，主要包括数传链路和测控链路，用于在轨卫星测控和在轨卫星数据的快速回传。星间链路是指在轨卫星之间的传输链路，主要用于星间通信和星间测量。通过引入星间链路，在轨卫星能够降低对地面网络的依赖，更为方便的进行路由选择和网络管理，同时也能够减少地面站的数目，降低地面段的复杂度和投资。

随着空间网络技术的迅速发展，卫星通信与地面通信逐渐实现了业务层面的互联互通，朝着星间星地一体化融合通信的方向演进。但对于卫星平台，自身的高速运动也使得网络通信环境高度动态，同时星上资源严格受限的环境限制了单个卫星的传输和处理能力，如何在这样复杂的环境中实现星间星地通信装置的高质效比、集成化设计，如何实现星地星间不同传输模式的调度，以及如何组建有效的星地协同机制来提供高质量的通信服务等，都是当前亟待解决的关键问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种星间星地一体化通信装置及通信方法。

本发明的技术方案如下：

第一方面，提供了一种星间星地一体化通信装置，包括：

数字基带模块，分别与射频通道模块和卫星平台连接，用于对所述射频通道模块发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至所述射频通道模块、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互，所述工作模式包括星地任务接收工作模式、星地程序上注工作模式、星间定向工作模式和星间全向工作模式；

所述射频通道模块，与收发天线模块连接，用于对所述数字基带模块发送的信号进行变频、放大和滤波处理，形成高频射频信号并发送至所述收发天线模块，以及用于对所述收发天线模块发送的高频射频信号进行变频、放大和滤波处理，形成中频信号并发送至所述数字基带模块；

所述收发天线模块，用于接收空间辐射信号，将空间辐射信号转化为高频射频信号并发送至所述射频通道模块，以及用于将所述射频通道模块发送的高频射频信号转化为电磁波并向外界发射。

在一些可能的实现方式中，所述数字基带模块包括：

AD9361射频收发器，与处理FPGA连接，用于对接收信号进行信号转换，并将转换后信号发送至所述处理FPGA或所述射频通道模块；

所述处理FPGA，运行有设定程序，用于对所述AD9361射频收发器发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至所述AD9361射频收发器、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互；

存储器，与所述处理FPGA连接，用于存储所述处理FPGA的运行程序；

监控FPGA，分别与所述处理FPGA和所述存储器连接，用于监控所述处理FPGA运行程序的状态，并在运行程序状态异常时调用所述存储器中存储的运行程序对所述处理FPGA进行程序刷新。

在一些可能的实现方式中，所述收发天线模块包括：

至少一个对地收发天线模块，其中一个安装在卫星对地+Z面；

至少两个星间收发天线模块，其中两个分别安装在卫星前向+X面和卫星前向-X面；

其中，X表示卫星本体坐标系的X轴，Z表示卫星本体坐标系的Z轴。

在一些可能的实现方式中，所述射频通道模块包括至少两个，其中一个所述射频通道模块与所述对地收发天线模块连接，其中一个所述射频通道模块与所述星间收发天线模块连接，两个所述射频通道模块分时工作。

在一些可能的实现方式中，还包括：

电源模块，分别与所述数字基带模块和所述射频通道模块连接，用于提供电能。

第二方面，还提供了一种星间星地一体化通信方法，所述方法利用上述的星间星地一体化通信装置实现，包括：

数字基带模块以星地任务接收工作模式运行，接收并处理地面控制中心信号，以及将需求数据发送至地面控制中心；

数字基带模块根据地面控制中心信号中给定的工作模式进行工作模式控制；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地任务接收工作模式，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地程序上注工作模式，则数字基带模块切换到星地程序上注工作模式，并实时监控工作状态，当星地程序上注工作任务执行完成，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间定向工作模式，则数字基带模块切换到星间定向工作模式，并实时监控工作状态，当星间定向工作任务执行完成，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间全向工作模式，则数字基带模块切换到星间全向工作模式，并实时监控工作状态，当星间全向工作任务执行完成，则继续执行第一步。

在一些可能的实现方式中，当以星地任务接收工作模式运行时，以对地低速接收状态接收并处理地面控制中心发送的控制指令和其他卫星轨道参数；

每间隔预设时间，由对地低速接收状态切换到对地低速发送状态，将包括自身轨道参数的需求数据发送至地面控制中心，在完成需求数据发送后，切换到对地低速接收状态，并继续执行上一步。

在一些可能的实现方式中，当以星地程序上注工作模式运行时，以对地高速接收状态接收并存储地面控制中心发送的上注程序数据，接收地面控制中心发送的校验请求指令；

根据校验请求指令对上注程序数据进行校验，获取校验结果；

由对地高速接收状态切换到对地低速发送状态，将校验结果发送至地面控制中心，在完成校验结果的发送后，由星地程序上注工作模式切换到星地任务接收工作模式。

在一些可能的实现方式中，当以星间定向工作模式运行时，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

根据星间通信距离和收发天线模块的法向增益计算星间通信速率；

根据待通信卫星的轨道参数调整卫星姿态，以使两个待通信卫星的收发天线模块的法向对齐；

将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间高速发送状态和星间高速接收状态；

根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间定向工作模式切换到星地任务接收工作模式。

在一些可能的实现方式中，当以星间全向工作模式运行时，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

根据星间通信距离和收发天线模块的最小增益计算星间通信速率；

将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间低速发送状态和星间低速接收状态；

根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间全向工作模式切换到星地任务接收工作模式。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的星间星地一体化通信装置及通信方法通过星地通信和星间通信一体化设计，能够提高通信装置的质效比和集成化，通过多种不同星地通信传输模式和星间通信传输模式的一体化调度设计，能够实现包括星地任务接收工作模式、星地程序上注工作模式、星间定向工作模式和星间全向工作模式在内的多种工作模式的切换，缓解星上通信资源受限问题，提高通信装置的兼容性、灵活性和服务质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的一种星间星地一体化通信装置的结构框图；

图2为本发明一实施例的另一种星间星地一体化通信装置的结构框图；

图3为本发明一实施例的一种星间星地一体化通信方法的流程图；

图4为本发明一实施例提供的星地任务接收工作模式下的工作流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的星地程序上注工作模式下的工作流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的星间定向工作模式下的工作流程示意图；

图7为本发明一实施例提供的星间全向工作模式下的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

参考图1，第一方面，本发明一实施例提供了一种星间星地一体化通信装置，该装置包括：

数字基带模块1，分别与射频通道模块2和卫星平台连接，用于对射频通道模块2发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至射频通道模块2、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互，工作模式包括星地任务接收工作模式、星地程序上注工作模式、星间定向工作模式和星间全向工作模式；

射频通道模块2，与收发天线模块3连接，用于对数字基带模块1发送的信号进行变频、放大和滤波处理，形成高频射频信号并发送至收发天线模块3，以及用于对收发天线模块3发送的高频射频信号进行变频、放大和滤波处理，形成中频信号并发送至数字基带模块1；

收发天线模块3，用于接收空间辐射信号，将空间辐射信号转化为高频射频信号并发送至射频通道模块2，以及用于将射频通道模块2发送的高频射频信号转化为电磁波并向外界发射。

以下对本发明一实施例提供的星间星地一体化通信装置的工作过程及原理进行说明：

具体地，该星间星地一体化通信装置默认运行的工作模式为星地任务接收工作模式，当以星地任务接收工作模式时，通过收发天线模块实时接收来自地面控制中心的信号，收发天线模块将接收信号发送至射频通道模块，通过射频通道模块和数字基带模块对接收信号进行处理、解析，获取对应的指令和信息；根据获取指令确定后续的工作模式和地面控制中心需求数据，每间隔一定时间，数字基带模块根据需要下传的数据生成对应信号并发送至射频通道模块，通过射频通道模块和收发天线模块对信号进行处理，并向地面控制中心发射。当根据获取指令确定工作模式为星地任务接收工作模式，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星地程序上注工作模式，则数字基带模块切换到星地程序上注工作模式，并实时监控工作状态，当星地程序上注工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星间定向工作模式，则数字基带模块切换到星间定向工作模式，并实时监控工作状态，当星间定向工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星间全向工作模式，则数字基带模块切换到星间全向工作模式，并实时监控工作状态，当星间全向工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程。

参考图2，进一步地，本发明一实施例中，为了实现上述的数字基带模块的功能，数字基带模块采用FPGA+AD9361的软件无线电架构，具体包括：

AD9361射频收发器101，与处理FPGA102连接，用于对接收信号进行信号转换，并将转换后信号发送至处理FPGA102或射频通道模块2；

处理FPGA102，运行有设定程序，用于对AD9361射频收发器101发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至AD9361射频收发器101、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互；

存储器103，与处理FPGA102连接，用于存储处理FPGA102的运行程序；

监控FPGA104，分别与处理FPGA102和存储器103连接，用于监控处理FPGA102运行程序的状态，并在运行程序状态异常时调用存储器103中存储的运行程序对处理FPGA102进行程序刷新。

具体地，AD9361射频收发器用于进行信号转换，将射频通道模块发送的射频信号转化为基带信号并发送至处理FPGA，以及将处理FPGA发送的基带信号转化为射频信号并发送至射频通道模块；处理FPGA基于运行程序，对AD9361射频收发器发送的信号进行处理，进行工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验，与卫星平台进行交互，以及根据需求生成信号并发送至AD9361射频收发器；同时，处理FPGA还将接收的程序发送至存储器中进行存储；在处理FPGA的运行过程中，监控FPGA对处理FPGA运行程序的状态进行实时监控，当发现运行程序出现异常时，调用存储器中存储的程序对处理FPGA的运行程序进行刷新。

本发明一实施例中，AD9361射频收发器、处理FPGA、监控FPGA和存储器的类型根据实际需求具体选择。例如，处理FPGA选择赛灵思公司且型号为XC5VLX110T的FPGA（FieldProgrammable Gate Array），监控FPGA选择ALTERA公司且型号为Stratix II EP2S的FPGA，存储器选择Texas Instruments公司且型号为SM28VLT32SHKN的FLASH。

参考图2，本发明一实施例中，为了便于信号的接收、处理，收发天线模块3包括：

至少一个对地收发天线模块301，其中一个对地收发天线模块301安装在卫星对地+Z面；

至少两个星间收发天线模块302，其中两个星间收发天线模块302分别安装在卫星前向+X面和卫星前向-X面；

其中，X表示卫星本体坐标系的X轴，Z表示卫星本体坐标系的Z轴。

卫星本体坐标系是在卫星自身坐标系中定义的一个坐标系，用于描述卫星本身的位置和姿态信息，是一种相对于卫星本体的局部坐标系。卫星本体坐标系的X轴定义为沿着卫星的运动方向，通常与卫星的速度矢量方向一致；卫星本体坐标系的Y轴定义为沿着卫星的横向方向，通常与卫星的侧向或展开方向垂直；卫星本体坐标系的Z轴定义为与卫星的旋转轴或指向轴垂直，通常与卫星的重心对齐。

进一步地，本发明一实施例中，射频通道模块2包括至少两个，其中一个射频通道模块与对地收发天线模块301连接，其中一个射频通道模块与星间收发天线模块302连接。

其中，为了保证射频通道模块的正常工作，上述的两个射频通道模块分时工作，且每个射频通道模块的收发分时工作。

为了进一步提高射频通道模块的效率，减小能耗和体积，与星间收发天线模块连接的射频通道模块采用功分合路一体化设计。

本发明一实施例中，与对地收发天线模块连接的射频通道模块、以及与星间收发天线模块连接的射频通道模块均工作在S频段。

参考图2，进一步地，本发明一实施例中，该星间星地一体化通信装置还包括：

电源模块4，分别与数字基带模块1和射频通道模块2连接，用于提供电能。

此外，本发明一实施例中，电源模块还可以根据实际需求进行功能扩展，例如在电源模块中设置电流保护单元和开关控制单元，利用电流保护单元实现电流保护，利用开关控制单元实现电源开闭控制以进行通电和断电控制。

进一步地，本发明一实施例中，数字基带模块与卫星平台通过IIC（Inter-Integrated Circuit）接口和LVDS（Low Voltage Differential Signaling）接口连接，数字基带模块与射频通道模块通过低频线缆连接，收发天线模块与射频通道模块通过高频线缆连接。

参考图3，第二方面，本发明一实施例还提供了一种星间星地一体化通信方法，该方法利用上述的星间星地一体化通信装置实现，包括以下步骤：

步骤S1，数字基带模块以星地任务接收工作模式运行，接收并处理地面控制中心信号，以及将需求数据发送至地面控制中心；

步骤S2，数字基带模块根据地面控制中心信号中给定的工作模式进行工作模式控制；

步骤S3，若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地任务接收工作模式，则继续执行步骤S1；

步骤S4，若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地程序上注工作模式，则数字基带模块切换到星地程序上注工作模式，并实时监控工作状态，当星地程序上注工作任务执行完成，则继续执行步骤S1；

步骤S5，若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间定向工作模式，则数字基带模块切换到星间定向工作模式，并实时监控工作状态，当星间定向工作任务执行完成，则继续执行步骤S1；

步骤S6，若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间全向工作模式，则数字基带模块切换到星间全向工作模式，并实时监控工作状态，当星间全向工作任务执行完成，则继续执行步骤S1。

具体地，当以星地任务接收工作模式时，通过收发天线模块实时接收来自地面控制中心的信号，收发天线模块将接收信号发送至射频通道模块，通过射频通道模块和数字基带模块对接收信号进行处理、解析，获取对应的指令和信息；根据获取指令确定后续的工作模式和地面控制中心需求数据，每间隔一定时间，数字基带模块根据需要下传的数据生成对应信号并发送至射频通道模块，通过射频通道模块和收发天线模块对信号进行处理，并向地面控制中心发射。当根据获取指令确定工作模式为星地任务接收工作模式，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星地程序上注工作模式，则数字基带模块切换到星地程序上注工作模式，并实时监控工作状态，当星地程序上注工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星间定向工作模式，则数字基带模块切换到星间定向工作模式，并实时监控工作状态，当星间定向工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程；当根据获取指令确定工作模式为星间全向工作模式，则数字基带模块切换到星间全向工作模式，并实时监控工作状态，当星间全向工作任务执行完成，则继续执行上述星地任务接收工作模式的工作过程。

参考图4，具体地，本发明一实施例提供的星间星地一体化通信方法中，当以星地任务接收工作模式运行时，包括以下步骤：

步骤S101，以对地低速接收状态接收并处理地面控制中心发送的控制指令和其他卫星轨道参数；

步骤S102，每间隔预设时间，由对地低速接收状态切换到对地低速发送状态，将包括自身轨道参数的需求数据发送至地面控制中心，在完成需求数据发送后，切换到对地低速接收状态，并继续执行上一步。

其中，间隔时间根据实际需求的下传数据频率具体设置。需求数据除了包括自身轨道参数外，还可以包括其他需要下传的数据，例如卫星遥测遥感数据等。

其中，控制指令、卫星轨道参数和需求数据等信息以信号方式在地面控制中心与卫星之间进行传输。

参考图5，具体地，本发明一实施例提供的星间星地一体化通信方法中，当以星地程序上注工作模式运行时，包括以下步骤：

步骤S401，以对地高速接收状态接收并存储地面控制中心发送的上注程序数据，接收地面控制中心发送的校验请求指令；

步骤S402，根据校验请求指令对上注程序数据进行校验，获取校验结果；

步骤S403，由对地高速接收状态切换到对地低速发送状态，将校验结果发送至地面控制中心，在完成校验结果的发送后，由星地程序上注工作模式切换到星地任务接收工作模式。

其中，上注程序数据、校验请求指令、校验结果以信号方式在地面控制中心与卫星之间进行传输。

参考图6，具体地，本发明一实施例提供的星间星地一体化通信方法中，当以星间定向工作模式运行时，包括以下步骤：

步骤S501，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

步骤S502，根据星间通信距离和收发天线模块的法向增益计算星间通信速率；

步骤S503，根据待通信卫星的轨道参数调整卫星姿态，以使两个待通信卫星的收发天线模块的法向对齐；

步骤S504，将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间高速发送状态和星间高速接收状态；

步骤S505，根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间定向工作模式切换到星地任务接收工作模式。

其中，卫星之间以信号传输方式进行通信。

参考图7，具体地，本发明一实施例提供的星间星地一体化通信方法中，当以星间全向工作模式运行时，包括以下步骤：

步骤S601，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

步骤S602，根据星间通信距离和收发天线模块的最小增益计算星间通信速率；

步骤S603，将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间低速发送状态和星间低速接收状态；

步骤S604，根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间全向工作模式切换到星地任务接收工作模式。

其中，卫星之间以信号传输方式进行通信。

本发明一实施例提供的星间星地一体化通信装置及通信方法通过星地通信和星间通信一体化设计，能够提高通信装置的质效比和集成化，通过多种不同星地通信传输模式和星间通信传输模式的一体化调度设计，能够实现包括星地任务接收工作模式、星地程序上注工作模式、星间定向工作模式和星间全向工作模式在内的多种工作模式的切换，缓解星上通信资源受限问题，提高通信装置的兼容性、灵活性和服务质量。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种星间星地一体化通信装置，其特征在于，包括：

数字基带模块，分别与射频通道模块和卫星平台连接，用于对所述射频通道模块发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至所述射频通道模块、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互，所述工作模式包括星地任务接收工作模式、星地程序上注工作模式、星间定向工作模式和星间全向工作模式；

所述射频通道模块，与收发天线模块连接，用于对所述数字基带模块发送的信号进行变频、放大和滤波处理，形成高频射频信号并发送至所述收发天线模块，以及用于对所述收发天线模块发送的高频射频信号进行变频、放大和滤波处理，形成中频信号并发送至所述数字基带模块；

所述收发天线模块，用于接收空间辐射信号，将空间辐射信号转化为高频射频信号并发送至所述射频通道模块，以及用于将所述射频通道模块发送的高频射频信号转化为电磁波并向外界发射。

2.根据权利要求1所述的星间星地一体化通信装置，其特征在于，所述数字基带模块包括：

AD9361射频收发器，与处理FPGA连接，用于对接收信号进行信号转换，并将转换后信号发送至所述处理FPGA或所述射频通道模块；

所述处理FPGA，运行有设定程序，用于对所述AD9361射频收发器发送的信号进行处理、根据需求生成信号并发送至所述AD9361射频收发器、工作模式控制、工作状态监控、星间通信距离和通信速率计算、数据校验、以及与卫星平台进行交互；

存储器，与所述处理FPGA连接，用于存储所述处理FPGA的运行程序；

监控FPGA，分别与所述处理FPGA和所述存储器连接，用于监控所述处理FPGA运行程序的状态，并在运行程序状态异常时调用所述存储器中存储的运行程序对所述处理FPGA进行程序刷新。

3.根据权利要求1所述的星间星地一体化通信装置，其特征在于，所述收发天线模块包括：

至少一个对地收发天线模块，其中一个安装在卫星对地+Z面；

至少两个星间收发天线模块，其中两个分别安装在卫星前向+X面和卫星前向-X面；

其中，X表示卫星本体坐标系的X轴，Z表示卫星本体坐标系的Z轴。

4.根据权利要求3所述的星间星地一体化通信装置，其特征在于，所述射频通道模块包括至少两个，其中一个所述射频通道模块与所述对地收发天线模块连接，其中一个所述射频通道模块与所述星间收发天线模块连接，两个所述射频通道模块分时工作。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的星间星地一体化通信装置，其特征在于，还包括：

电源模块，分别与所述数字基带模块和所述射频通道模块连接，用于提供电能。

6.一种星间星地一体化通信方法，其特征在于，所述方法利用如权利要求1-5中任一项所述的星间星地一体化通信装置实现，包括：

数字基带模块以星地任务接收工作模式运行，接收并处理地面控制中心信号，以及将需求数据发送至地面控制中心；

数字基带模块根据地面控制中心信号中给定的工作模式进行工作模式控制；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地任务接收工作模式，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星地程序上注工作模式，则数字基带模块切换到星地程序上注工作模式，并实时监控工作状态，当星地程序上注工作任务执行完成，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间定向工作模式，则数字基带模块切换到星间定向工作模式，并实时监控工作状态，当星间定向工作任务执行完成，则继续执行第一步；

若地面控制中心信号中给定的工作模式为星间全向工作模式，则数字基带模块切换到星间全向工作模式，并实时监控工作状态，当星间全向工作任务执行完成，则继续执行第一步。

7.根据权利要求6所述的星间星地一体化通信方法，其特征在于，当以星地任务接收工作模式运行时，以对地低速接收状态接收并处理地面控制中心发送的控制指令和其他卫星轨道参数；

每间隔预设时间，由对地低速接收状态切换到对地低速发送状态，将包括自身轨道参数的需求数据发送至地面控制中心，在完成需求数据发送后，切换到对地低速接收状态，并继续执行上一步。

8.根据权利要求6所述的星间星地一体化通信方法，其特征在于，当以星地程序上注工作模式运行时，以对地高速接收状态接收并存储地面控制中心发送的上注程序数据，接收地面控制中心发送的校验请求指令；

根据校验请求指令对上注程序数据进行校验，获取校验结果；

由对地高速接收状态切换到对地低速发送状态，将校验结果发送至地面控制中心，在完成校验结果的发送后，由星地程序上注工作模式切换到星地任务接收工作模式。

9.根据权利要求6所述的星间星地一体化通信方法，其特征在于，当以星间定向工作模式运行时，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

根据星间通信距离和收发天线模块的法向增益计算星间通信速率；

根据待通信卫星的轨道参数调整卫星姿态，以使两个待通信卫星的收发天线模块的法向对齐；

将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间高速发送状态和星间高速接收状态；

根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间定向工作模式切换到星地任务接收工作模式。

10.根据权利要求6所述的星间星地一体化通信方法，其特征在于，当以星间全向工作模式运行时，确定待通信卫星，根据待通信卫星的轨道参数计算星间通信距离；

根据星间通信距离和收发天线模块的最小增益计算星间通信速率；

将两个待通信卫星中的发送方和接收方分别切换到星间低速发送状态和星间低速接收状态；

根据获取的星间通信速率进行星间通信，在完成星间通信后，由星间全向工作模式切换到星地任务接收工作模式。