IT202100031373A1

IT202100031373A1 - "PROCEDURE FOR MANAGEMENT OF COMMUNICATIONS WITH SATELLITES AND RELATED SCHEDULATOR FOR EARTH STATIONS"

Info

Publication number: IT202100031373A1
Application number: IT102021000031373A
Authority: IT
Inventors: Bortoletto Giovanni Pandolfi
Original assignee: Leaf Space S R L
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2023-06-14
Also published as: WO2023112068A1

Description

Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention with title:

"PROCEDIMENTO DI GESTIONE DI COMUNICAZIONI CON SATELLITI E RELATIVO SCHEDULATORE PER STAZIONI TERRESTRI" "PROCEDURE FOR MANAGEMENT OF COMMUNICATIONS WITH SATELLITES AND RELATED SCHEDULATOR FOR EARTH STATIONS"

CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION

Forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un procedimento per la gestione di comunicazioni con satelliti ed uno schedulatore per stazioni terrestri in comunicazione con satelliti. In particolare, le forme di realizzazione qui descritte riguardano un procedimento ed uno schedulatore in cui le comunicazioni avvengono con satelliti in orbita terrestre bassa e media. Embodiments described herein refer to a method for managing communications with satellites and a scheduler for earth stations communicating with satellites. In particular, the embodiments described here concern a method and a scheduler in which communications take place with satellites in low and medium Earth orbit.

STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE

? noto da tempo l?uso di satelliti posti in orbita attorno alla terra per la diffusione di segnali utili, ad esempio, per le telecomunicazioni, l audiovisuale oppure per internet attraverso il mondo. ? The use of satellites placed in orbit around the earth for the diffusion of useful signals, for example, for telecommunications, audiovisual or for the internet throughout the world has long been known.

I satelliti in orbita sono posti in comunicazione con piattaforme di servizio, o stazioni terrestri, collocate sulla terra e che possono essere organizzate in reti distribuite su ampie aree della superficie della terra in modo da comunicare il pi? possibile con i propri satelliti. Ogni periodo in cui un satellite ? sopra l?orizzonte locale di una stazione terrestre, e quindi ? visibile da essa, si ottiene un cosiddetto passaggio. Satellites in orbit are placed in communication with service platforms, or ground stations, located on the earth and which can be organized into networks distributed over large areas of the earth's surface in order to communicate as quickly as possible. possible with its own satellites. Every period in which a satellite is above the local horizon of an earth station, and therefore? visible from it, a so-called passage is obtained.

Le comunicazioni tra satelliti e stazioni terrestri sono gestite da schedulatori, il cui compito ? di risolvere l?assegnazione di passaggi di satelliti su stazioni terrestri. Questa attivit? di assegnazione dei passaggi ? nota come Satellite Range Scheduling Problem SRSP. Communications between satellites and ground stations are managed by schedulers, whose task is? to resolve the assignment of satellite passages over earth stations. This activity? of passage assignment? known as Satellite Range Scheduling Problem SRSP.

Un concetto su cui si fonda la schedulazione ? quello del cosiddetto conflitto, cio? che una stazione terrestre non pu? effettuare pi? di una attivit? per volta, ossia non pu? considerare pi? di un passaggio alla volta. Allo stesso modo ciascun satellite non pu? comunicare con pi? di una stazione terrestre alla volta. A concept on which scheduling is based? that of the so-called conflict, that is? that an earth station cannot? carry out more? of an activity? at a time, that is, it can't? consider more? one step at a time. Likewise each satellite cannot? communicate with more? of one earth station at a time.

Gli operatori satellitari, che gestiscono gli schedulatori, le stazioni terrestri e i satelliti, propongono ai loro clienti un sistema di prenotazione di passaggi: il cliente deve acquistare uno o pi? passaggi a lui utili, scegliendoli in un elenco di passaggi disponibili. Satellite operators, who manage schedulers, earth stations and satellites, offer their customers a ride booking system: the customer must purchase one or more? passages useful to him, choosing them from a list of available passages.

I satelliti classici utilizzati, ad esempio usati per le telecomunicazioni, sono detti di grandi dimensioni e possono pesare anche qualche tonnellata. Questi satelliti sono talmente grandi e pesanti che le operazioni per il loro lancio comporta costi che li rende accessibili soltanto ad alcune agenzie nazionali o sopranazionali. The classic satellites used, for example used for telecommunications, are said to be large and can weigh even a few tons. These satellites are so large and heavy that their launch operations involve costs that make them accessible only to some national or supranational agencies.

Tali satelliti classici usati per le telecomunicazioni sono in orbita alta, cio? a pi? di 30000km di quota rispetto alla superficie della terra, in modo da avere una visibilit? della maggior parte del pianeta. Ci? permette ai satelliti di rimanere per molto tempo nella stessa porzione di cielo, cio? di avere lunghe finestre temporali di visibilit?, il che facilita il loro collegamento con le stazioni terrestri, consentendo una comunicazione costante con ciascun satellite. These classic satellites used for telecommunications are in high orbit, that is? more? of 30000km above the surface of the earth, in order to have visibility? than most of the planet. There? allows satellites to remain in the same portion of the sky for a long time, that is? to have long temporal windows of visibility, which facilitates their connection with ground stations, allowing constant communication with each satellite.

Per rendere i satelliti accessibili a pi? enti o aziende sono stati sviluppati cosiddetti nano-satelliti o micro-satelliti, il cui peso ? solitamente compreso tra 10 e 100kg. Tali satelliti di dimensioni ridotte, il cui mercato ? in continua espansione, sono lanciati in orbita bassa, cio? dai 200 ai 600km di quota circa, il che li rende visibili ad una stazione terrestre per una finestra temporale ridotta. To make satellites accessible to more? bodies or companies have developed so-called nano-satellites or micro-satellites, whose weight is ? usually between 10 and 100kg. These small satellites, whose market is? in continuous expansion, they are launched into low orbit, that is? from approximately 200 to 600km altitude, which makes them visible to a ground station for a short time window.

Un inconveniente degli schedulatori noti ? che non sono in grado di gestire in modo accettabile le comunicazioni con i satelliti in orbita bassa, per via della finestra temporale di comunicazione ridotta. A drawback of known schedulers? which are unable to acceptably manage communications with satellites in low orbit, due to the reduced communication time window.

Un altro inconveniente degli schedulatori noti ? che sono programmati per gestire comunicazioni con satelliti che operano sempre negli stessi settori (comunicazioni e similari), ma non possono gestire le comunicazioni con satelliti di diversi operatori provenienti da ambienti o settori diversi tra loro. Questo problema sar? sentito di pi? man mano che il numero di satelliti attivi in orbita bassa e media crescer?. Another drawback of known schedulers? which are programmed to manage communications with satellites that always operate in the same sectors (communications and similar), but cannot manage communications with satellites of different operators coming from different environments or sectors. Will this problem be? heard more? as the number of active satellites in low and medium orbit grows.

Un ulteriore inconveniente di schedulatori noti ? che funzionano in modo ottimale con una sola stazione terrestre ma presentano limiti quando si tratta di gestire una configurazione con pi? satelliti e pi? stazioni terrestri. A further drawback of known schedulers? which work optimally with a single ground station but have limitations when it comes to managing a configuration with multiple? satellites and more? earth stations.

Un altro problema che si pone per i clienti sta nel sistema di prenotazione attraverso cui devono per forza passare per ottenere i passaggi utili alla gestione delle comunicazioni con i propri satelliti. Esiste pertanto la necessit? di perfezionare uno schedulatore per stazioni terrestri in comunicazione con satelliti nonch? un procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti che possano superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica. Another problem that arises for customers lies in the booking system through which they must necessarily pass to obtain the steps needed to manage communications with their satellites. Is there therefore a need? to perfect a scheduler for earth stations in communication with satellites as well as? a process for managing communications with satellites that can overcome at least one of the drawbacks of the technique.

Uno scopo del presente trovato ? quello di mettere a punto un procedimento per la gestione di comunicazioni con satelliti che sia in grado di pianificare al meglio i passaggi a breve durata dei satelliti. A purpose of the present invention? that of developing a procedure for managing communications with satellites that is able to best plan the short-term passages of the satellites.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di mettere a punto un procedimento che permetta al cliente di non dover pi? prenotare i passaggi a monte della schedulazione. A further purpose of the present invention? is to develop a procedure that allows the customer to no longer have to book the steps upstream of the schedule.

Un ulteriore scopo ? quello di realizzare uno schedulatore e una applicazione software in grado di implementare il procedimento di cui sopra. An additional purpose? that of creating a scheduler and a software application capable of implementing the above procedure.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To overcome the drawbacks of the known art and to obtain these and further objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXHIBITION OF THE FOUND

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale. The present found? expressed and characterized in the independent claims. The dependent claims set forth other characteristics of the present invention or variations of the main solution idea.

In accordo con i suddetti scopi e per risolvere il suddetto problema tecnico in modo nuovo ed originale, ottenendo anche notevoli vantaggi rispetto allo stato della tecnica anteriore, un procedimento secondo il presente trovato di gestione di comunicazioni tra un primo numero predeterminato di stazioni terrestri e un secondo numero predeterminato di satelliti comprende una fase di calcolo orbitale, in cui sono calcolati tutti i passaggi dei satelliti sulle stazioni terrestri, e una fase di schedulazione, in cui i passaggi calcolati sono organizzati in un piano, comunemente denominato schedule, ottimizzato. In accordance with the aforementioned purposes and to solve the aforementioned technical problem in a new and original way, also obtaining considerable advantages compared to the state of the prior art, a method according to the present invention for managing communications between a first predetermined number of earth stations and a second predetermined number of satellites includes an orbital calculation phase, in which all the satellite passes over the earth stations are calculated, and a scheduling phase, in which the calculated passes are organized in an optimized plan, commonly called schedule.

Ovviamente, la fase di schedulazione ? eseguita tenendo conto del concetto di conflitto, ossia che una stazione terrestre non pu? comunicare con pi? di un satellite alla volta e, vice versa, un satellite non pu? comunicare con pi? di una stazione terrestre alla volta. Obviously, the scheduling phase? performed taking into account the concept of conflict, i.e. that a ground station cannot? communicate with more? of one satellite at a time and, vice versa, a satellite cannot? communicate with more? of one earth station at a time.

Il primo numero ed il secondo numero di cui sopra possono essere qualsiasi numero intero maggiore di o uguale a 1. Perci? lo schedulatore ? configurato per gestire le comunicazioni tra uno o pi? satelliti ed una o pi? stazioni terrestri. The first number and second number above can be any integer greater than or equal to 1. So? the scheduler? configured to manage communications between one or more? satellites and one or more? earth stations.

La fase di calcolo orbitale ? eseguita considerando, quali parametri in ingresso, uno o pi? primi parametri legati alle orbite dei satelliti, uno o pi? secondi parametri legati alle stazioni terrestri ed eventualmente uno o pi? terzi parametri legati ai satelliti. ? preferibile che l?uno o pi? terzi parametri legati ai satelliti siano considerati quali parametri in ingresso in questa fase di calcolo orbitale. The orbital calculation phase? performed considering, which input parameters, one or more? first parameters linked to the orbits of the satellites, one or more? second parameters linked to the earth stations and possibly one or more? third parameters related to satellites. ? preferable that one or more third parameters linked to the satellites are considered as input parameters in this orbital calculation phase.

L?uno o pi? primi parametri possono comprendere dati, intesi come coordinate, dell?orbita di ciascuno dei satelliti supportati, e dati utili per prevedere future posizioni degli stessi satelliti. Ad esempio, tali dati possono essere espressi in un formato noto come Two-Line Element Set TLE. The one or more first parameters may include data, understood as coordinates, of the orbit of each of the supported satellites, and data useful for predicting future positions of the same satellites. For example, such data can be expressed in a format known as Two-Line Element Set TLE.

L?uno o pi? secondi parametri possono comprendere dati relativi alle stazioni terrestri, ad esempio uno o pi? tra dati geografici delle stazioni terrestri, una elevazione minima ed eventualmente una elevazione massima dei passaggi data dalla legislazione locale della stazione terrestre, un tempo di preparazione tra due comunicazioni successivi di una stazione terrestre con i satelliti (noto come reposition time), e una maschera di elevazione che tiene conto delle conformazioni fisiche ed antropologiche attorno a ciascuna stazione terrestre, come ad esempio la presenza di rilievi, montagne, alberi, costruzioni oppure altre antenne attorno alle stazioni terrestri. The one or more second parameters may include data relating to earth stations, for example one or more? between geographic data of the earth stations, a minimum elevation and possibly a maximum elevation of the passes given by the local legislation of the earth station, a preparation time between two successive communications of an earth station with the satellites (known as reposition time), and a mask of elevation which takes into account the physical and anthropological conformations around each earth station, such as for example the presence of reliefs, mountains, trees, buildings or other antennas around the earth stations.

L?uno o pi? terzi parametri possono comprendere uno o pi? tra un numero minimo di passaggi dei satelliti da schedulare, una latenza tra due passaggi consecutivi di uno stesso satellite, condizioni di illuminazione, finestre temporali di non comunicazione, una elevazione minima dei passaggi e una durata minima dei passaggi. Vantaggiosamente, l?uno o pi? terzi parametri sono scelti da un utente, in particolare un cliente dell?operatore satellitare che gestisce lo schedulatore. The one or more third parameters can include one or more? between a minimum number of passes of the satellites to be scheduled, a latency between two consecutive passes of the same satellite, lighting conditions, non-communication time windows, a minimum elevation of the passes and a minimum duration of the passes. Advantageously, one or more third parameters are chosen by a user, in particular a customer of the satellite operator who manages the scheduler.

Favorevolmente ? anche prevista, successivamente alla fase di calcolo orbitale e prima della fase di schedulazione, una fase di filtraggio in cui sono scartati i passaggi che non soddisfano almeno uno tra i primi parametri, i secondi parametri e/o i terzi parametri. Nel caso in cui l?uno o pi? terzi parametri non siano considerati quali parametri in ingresso nella suddetta fase di calcolo orbitale, essi sono presi in considerazione quali parametri in ingresso in questa fase di filtraggio. Preferibilmente, l?uno o pi? terzi parametri comprende un numero minimo di passaggi dei satelliti, e il procedimento prevede, subito dopo la fase di filtraggio, una fase di controllo in cui si controlla che il numero minimo di passaggi pu? essere soddisfatto per tutti i satelliti. In caso di esito negativo ? preferibilmente prevista una fase di notifica di tale esito negativo, ad esempio sotto forma di errore. Favorably? Also envisaged, after the orbital calculation phase and before the scheduling phase, is a filtering phase in which the steps that do not satisfy at least one of the first parameters, the second parameters and/or the third parameters are discarded. In the event that one or more third parameters are not considered as input parameters in the aforementioned orbital calculation phase, they are taken into consideration as input parameters in this filtering phase. Preferably, one or more third parameters includes a minimum number of satellite passes, and the procedure provides, immediately after the filtering phase, a control phase in which it is checked that the minimum number of passes can be satisfied for all satellites. In case of a negative outcome? preferably a notification phase of this negative outcome is foreseen, for example in the form of an error.

In modo preferenziale, la fase di schedulazione prevede, quale parametro di ingresso, un elenco di passaggi ottenuto dalle precedenti fasi, ossia un elenco di passaggi calcolati e disponibili. La fase di schedulazione fornisce, quale risultato in uscita, un piano ottimizzato dei passaggi. Preferentially, the scheduling phase includes, as an input parameter, a list of steps obtained from the previous phases, i.e. a list of calculated and available steps. The scheduling phase provides, as an output result, an optimized plan of steps.

La generazione del piano ottimizzato pu? essere iterativa, cio? pu? essere eseguita in diverse iterazioni in ciascuna delle quali un nuovo piano ? generato partendo dal piano dell?iterazione precedente. Perci? la fase di schedulazione pu? prevedere, quale parametro aggiuntivo in ingresso, un piano ottimizzato precedentemente generato. The generation of the optimized plan can? be iterative, that is? can? be performed in several iterations in each of which a new plan ? generated starting from the previous iteration plan. Why? the scheduling phase can? provide, as an additional input parameter, a previously generated optimized plan.

Vantaggiosamente le fasi di calcolo orbitale, di filtraggio (se prevista), di controllo (se prevista) e/o di schedulazione sono eseguite automaticamente. L?eventuale fase di notifica dell?esito negativo del controllo ? preferibilmente eseguita in modo non automatizzato. Advantageously, the orbital calculation, filtering (if provided), control (if provided) and/or scheduling phases are performed automatically. The possible notification phase of the negative outcome of the control? preferably performed in a non-automated manner.

Secondo un aspetto, ? previsto uno schedulatore configurato per eseguire il procedimento di cui sopra. In one respect, ? a scheduler configured to carry out the above procedure is provided.

Secondo un altro aspetto, ? prevista anche una applicazione software per l? implementazione del procedimento di cui sopra quando l?applicazione software ? eseguita su un sistema di elaborazione dati. According to another aspect, ? There is also a software application for implementation of the above procedure when the software application is performed on a data processing system.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF THE DRAWINGS

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fomite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other aspects, characteristics and advantages of the present invention will appear clear from the following description of embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:

- la fig. 1 ? una vista schematica di una rete satellitare contenente uno schedulatore; - the fig. 1 ? a schematic view of a satellite network containing a scheduler;

- la fig. 2 ? un diagramma di flusso che rappresenta un procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti secondo il presente trovato; - the fig. 2 ? a flow diagram representing a process for managing communications with satellites according to the present invention;

- la fig. 3 ? una rappresentazione delle latenze dei satelliti durante un piano generato mediante simulazione; - the fig. 3 ? a representation of satellite latencies during a simulation-generated plan;

- la fig. 4 mostra le latenze misurate nella simulazione che ha dato la rappresentazione di cui alla fig. 3; e - the fig. 4 shows the latencies measured in the simulation that gave the representation shown in fig. 3; And

- la fig. 5 ? una rappresentazione grafica di una giornata di un piano generato mediante simulazione. - the fig. 5 ? a graphical representation of a day of a plan generated through simulation.

Si precisa che nella presente descrizione la fraseologia e la terminologia utilizzata, come ad esempio i termini orizzontale, verticale, anteriore, posteriore, alto, basso, interno ed esterno, con le loro declinazioni, hanno la sola funzione di illustrare meglio il presente trovato con riferimento alle figure dei disegni allegati e non devono essere in alcun modo utilizzati per limitare la portata del trovato stesso, o l ambito di protezione definito dalle rivendicazioni allegate. It is specified that in the present description the phraseology and terminology used, such as for example the terms horizontal, vertical, anterior, posterior, top, bottom, internal and external, with their declinations, have the sole function of better illustrating the present invention with reference to the figures of the attached drawings and must not be used in any way to limit the scope of the invention itself, or the scope of protection defined by the attached claims.

Inoltre, le persone esperte del ramo, riconosceranno che certe dimensioni, o caratteristiche, nelle figure possono essere state ingrandite, deformate, o mostrate in un modo non convenzionale, o non proporzionale per fornire una versione di pi? facile comprensione del presente trovato. Quando nella descrizione che segue sono specificati dimensioni e/o valori, le dimensioni e/o i valori sono foniti solamente per scopi illustrativi e non devono intendersi limitativi dell?ambito di protezione del presente trovato, a meno che tali dimensioni e/o i valori siano presenti nelle rivendicazioni allegate. Furthermore, those skilled in the art will recognize that certain dimensions, or features, in the figures may have been enlarged, distorted, or shown in an unconventional, or non-proportional manner to provide a more detailed version. easy understanding of the present invention. When dimensions and/or values are specified in the following description, the dimensions and/or values are provided for illustrative purposes only and must not be understood as limiting the scope of protection of the present invention, unless such dimensions and/or values are present in the attached claims.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni. To facilitate understanding, identical reference numbers have been used, where possible, to identify identical common elements in the figures. It should be understood that elements and features of one embodiment may be conveniently combined or incorporated into other embodiments without further specification.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF SOME FORMS OF REALIZATION

Con riferimento alla figura 1, una rete satellitare 10 comprende una pluralit? di stazioni terrestri 11 configurati per comunicare con una pluralit? di satelliti 12 in orbita attorno alla terra. Le stazioni terrestri 11 sono collegate ad uno schedulatore 13 secondo il presente trovato, configurato per gestire le comunicazioni tra le stazioni terrestri 11 ed i satelliti 12. With reference to figure 1, a satellite network 10 includes a plurality? of earth stations 11 configured to communicate with a plurality? of 12 satellites orbiting the earth. The earth stations 11 are connected to a scheduler 13 according to the present invention, configured to manage communications between the earth stations 11 and the satellites 12.

In particolare, i satelliti 12 sono in orbita bassa, corrispondente ad un periodo orbitale di 128 minuti o meno e ad un?eccentricit? dell?orbita inferiore a 0,25. Il loro numero pu? essere qualsiasi, da uno a decine o centinaia di satelliti. In queste condizioni, le finestre temporale di comunicazione di ciascun satellite 12 con una stazione terrestre 11 sono corte, in pratica hanno una durata dell?ordine di 15 minuti. In particular, the 12 satellites are in low orbit, corresponding to an orbital period of 128 minutes or less and an eccentricity? of the orbit less than 0.25. Their number can? be anything from one to tens or hundreds of satellites. In these conditions, the communication time windows of each satellite 12 with an earth station 11 are short, in practice they have a duration of the order of 15 minutes.

Si osserva che, anche se rappresentate schematicamente l?una vicino all?altra, le stazioni terrestri 11 sono preferibilmente molto distanti luna dall?altra, in modo da coprire una area geografica pi? estesa possibile cos? da ottimizzare la comunicazione tra stazioni terrestre 11 e satelliti 12. Ad esempio le stazioni terrestre 11 sono vantaggiosamente poste in paesi diverse, eventualmente anche in continenti diversi. Il loro numero pu? essere qualsiasi, da uno a decine o anche centinaia a seconda delle esigenze. It is observed that, even if represented schematically close to each other, the earth stations 11 are preferably very distant from each other, so as to cover a larger geographical area. extended possible like this? to optimize the communication between earth stations 11 and satellites 12. For example, the earth stations 11 are advantageously located in different countries, possibly also on different continents. Their number can? be any, from one to tens or even hundreds depending on your needs.

Lo schedulatore 13 ? configurato per implementare un procedimento di gestione di comunicazioni tra le stazioni terrestri 11 ed i satelliti, che sar? spiegato in dettaglio nel seguito, sulla base di parametri 20 in ingresso suddivisi in tre diversi gruppi 21, 22, 23 (fig. 1). Alla fine della sua elaborazione, lo schedulatore 13 fornisce un piano 30 ottimizzato, anche detto schedule, in cui i passaggi di tutti satelliti 12 su tutte le stazioni terrestri 11 della rete orbitale 10. Il piano 30 ? ottimizzato i quanto contiene il maggior numero possibile di passaggi. I satelliti che non fanno parte della rete satellitare 10 sono ovviamente esclusi dalle elaborazioni dello schedulatore 13. Scheduler 13 ? configured to implement a communication management procedure between the earth stations 11 and the satellites, which will be? explained in detail below, on the basis of input parameters 20 divided into three different groups 21, 22, 23 (fig. 1). At the end of its processing, the scheduler 13 provides an optimized plan 30, also called schedule, in which the passages of all satellites 12 on all the earth stations 11 of the orbital network 10. The plan 30 is optimized as it contains as many steps as possible. The satellites that are not part of the satellite network 10 are obviously excluded from the processing of the scheduler 13.

Come ? ben noto al tecnico del ramo, il parametro principale ed imprescindibile preso in considerazione dallo schedulatore 13 ? il concetto di conflitto, ossia che ciascun satellite 12 pu? comunicare con una sola stazione terrestre 11 alla volta, e ciascuna stazione terrestre 11 pu? comunicare con un unico satellite alla volta. As ? well known to those skilled in the art, the main and essential parameter taken into consideration by the scheduler 13 is? the concept of conflict, that is, that each satellite 12 can? communicate with only one earth station 11 at a time, and each earth station 11 can? communicate with only one satellite at a time.

Un primo gruppo 21 di parametri 20 in ingresso consiste di parametri legati all?orbita di ciascuno dei satelliti 12, anche detti dati orbitali. Pi? precisamente, i parametri 20 del primo gruppo 21 comprendono informazioni sull?orbita stessa e dati che permettono, ad ogni momento, di prevedere le posizioni di ciascun satellite 12 nel futuro, in particolare nel futuro prossimo. I dati orbitali sono molto utili per calcolare i passaggi su una o pi? stazioni terrestre 11. A first group 21 of input parameters 20 consists of parameters linked to the orbit of each of the satellites 12, also called orbital data. More? precisely, the parameters 20 of the first group 21 include information on the orbit itself and data which allow, at any moment, to predict the positions of each satellite 12 in the future, in particular in the near future. Orbital data is very useful for calculating passes on one or more? earth stations 11.

I dati orbitali possono essere espressi nel format TLE, di per s? noto, che suddivide i dati orbitali in due diverse righe e che consente, sulla base dei dati orbitali di un satellite 12 ad un determinato istante, di calcolare qualsiasi posizione del satellite 12 nel futuro ma anche nel passato rispetto al determinato istante a cui corrispondono i dati orbitali. Can orbital data be expressed in TLE format, per se? known, which divides the orbital data into two different lines and which allows, on the basis of the orbital data of a satellite 12 at a given instant, to calculate any position of the satellite 12 in the future but also in the past with respect to the given instant to which the orbital data.

I parametri 20 del secondo gruppo 22 sono relativi alle stazioni terrestri 11. Essi includono, ad esempio, dati di geo-localizzazione di ciascuna stazione terrestre 11 , dati di elevazione minima e massima, il reposition time e una maschera di elevazione. The parameters 20 of the second group 22 are related to the earth stations 11. They include, for example, geo-location data of each earth station 11, minimum and maximum elevation data, the reposition time and an elevation mask.

I dati di geo-localizzazione delle stazioni terrestri 11 comprendono la posizione geografica di ciascuna stazione terrestre 11 , ossia la latitudine, la longitudine e l?altitudine, in modo da calcolare in modo preciso i passaggi dei satelliti 12 supportati. The geo-localization data of the earth stations 11 include the geographical position of each earth station 11, i.e. the latitude, longitude and altitude, in order to precisely calculate the passages of the supported satellites 12.

I dati di elevazione minima, anche se collegati apparentemente ai satelliti 12, sono presenti in questo secondo gruppo 22 perch? sono dettati dalla legislazione locale del posto in cui ? disposta ciascuna stazione terrestre 11. Ad esempio una legislazione locale pu? stabilire una quota minima al di sotto della quale i passaggi non sono da considerare, per evitare che la comunicazione sia disturbata. The minimum elevation data, although apparently linked to the 12 satellites, are present in this second group 22 why? are dictated by the local legislation of the place where ? arranged each earth station 11. For example, a local legislation can? establish a minimum level below which passages are not to be considered, to prevent communication from being disturbed.

L?elevazione massima ? invece stabilita per prendere in considerazione i limiti di movimentazione dell?antenna della stazione terrestre 11, cos? da evitare che i satelliti 12 passino in zone in cui l?antenna non ha visibilit? ( keyhole problem). The maximum elevation ? instead established to take into consideration the movement limits of the antenna of the earth station 11, so? to avoid that the satellites 12 pass in areas where the antenna has no visibility? (keyhole problem).

Il reposition time riguarda invece il periodo di tempo di cui le stazioni terrestri 11 hanno bisogno per prepararsi ad un passaggio dopo averne appena effettuato uno. Questo dato serve, in particolare, ad evitare di eseguire un passaggio mentre la stazione terrestre 11 considerata non ? ancora pronta a comunicare con un satellite 12. The reposition time instead concerns the period of time that the ground stations 11 need to prepare for a passage after having just carried out one. This data serves, in particular, to avoid carrying out a passage while the earth station 11 considered is not still ready to communicate with a satellite 12.

La maschera di elevazione riguarda le conformazioni fisiche ed antropologiche nella vicinanza di ciascuna stazione terrestre 11 , quali la presenza di rilievi, montagne, alberi, altre antenne, costruzioni o similari, che potrebbero mascherare la visibilit? dei passaggi. The elevation mask concerns the physical and anthropological conformations in the vicinity of each earth station 11, such as the presence of reliefs, mountains, trees, other antennas, buildings or similar, which could mask the visibility? of the steps.

I parametri 20 del terzo gruppo sono relativi ai satelliti 12, in particolare al loro comportamento all? interno del piano 30 che si otterr?. Questi parametri 20 del terzo gruppo 23 possono essere impostati da un cliente dell?operatore satellitare che gestisce la rete satellitare 10. The parameters 20 of the third group are related to the satellites 12, in particular to their behavior at interior of floor 30 that you will get. These parameters 20 of the third group 23 can be set by a customer of the satellite operator who manages the satellite network 10.

Questi parametri 20 del terzo gruppo 23 comprendono il numero di passaggi, la latenza, ? illuminazione, le finestre di non comunicazione, l?elevazione minima e la durata. These parameters 20 of the third group 23 include the number of steps, the latency, ? lighting, non-communication windows, minimum elevation and duration.

Andando pi? in dettaglio, il numero di passaggi, inteso come numero di passaggi ogni giorno, prevede un numero minimo e/o un numero massimo di passaggi giornalieri, definiti dal cliente. Tale numero di passaggi giornalieri ha lo scopo di garantire un tempo minimo di comunicazione tra satelliti 12 e stazioni terrestri 11 ogni giorno, controllabile con il numero minimo di passaggi, senza fornire passaggi non richiesti, il che ? controllabile con il numero massimo di passaggi. Going further? in detail, the number of passages, understood as the number of passages each day, provides for a minimum number and/or a maximum number of passages per day, defined by the customer. This number of daily passes is intended to guarantee a minimum communication time between 12 satellites and 11 ground stations each day, controllable with the minimum number of passes, without providing unsolicited passes, which is controllable with the maximum number of steps.

In caso di impossibilit? di soddisfare il numero minimo di passaggi richiesto, si pu? prevedere che il procedimento implementato dallo schedulatore fallisce. Se invece il numero di passaggi disponibili ? maggiore del numero massimo richiesto, i passaggi oltre il numero massimo sono esclusi dal piano 30. In case of impossibility? to satisfy the minimum number of steps required, is it possible? predict that the procedure implemented by the scheduler fails. If instead the number of steps available? greater than the maximum number required, passages beyond the maximum number are excluded from the 30 plan.

La latenza rappresenta una determinata distanza temporale tra due passaggi successivi di uno stesso satellite 12. Questo parametro pu? essere scelto per diverse ragioni, ad esempio perch? un satellite 12 ha bisogno di un determinato periodo di tempo per raccogliere dati a sufficienza prima di comunicarli a terra tramite una stazione terrestre 11. Tale parametro pu? essere espresso in termini di tempo (ad esempio in ore) oppure in numero di rivoluzioni, quest? ultima unit? risulta pi? vantaggiosa in quanto ? indipendente dall?orbita del satellite 12, contrariamente al tempo che dipende dalla forma dell?orbita seguita. Latency represents a certain time distance between two successive passes of the same satellite 12. This parameter can? be chosen for different reasons, for example why? a satellite 12 needs a certain period of time to collect sufficient data before communicating it to the ground via an earth station 11. This parameter can? be expressed in terms of time (for example in hours) or in number of revolutions, this? last unit? turns out to be more advantageous in how much? independent of the orbit of satellite 12, unlike the time which depends on the shape of the orbit followed.

L?illuminazione riguarda le condizioni di illuminazione della zona della terra visibile al satellite, ad esempio per discriminare tra giorno e notte. Questo parametro pu? essere scelto sulla base di requisiti di missione, ad esempio per acquisire immagini di determinate zone della terra durante determinate condizioni di illuminazione. Illumination concerns the lighting conditions of the area of the earth visible to the satellite, for example to discriminate between day and night. This parameter can be chosen based on mission requirements, for example to acquire images of certain areas of the earth during certain lighting conditions.

Le finestre di non comunicazione sono finestre temporali durante le quali le comunicazioni provenienti da un determinato satellite 12 sono da non tenere in considerazione. I corrispondenti passaggi sono da escludere dalla schedulazione. Anche questo parametro pu? essere scelto per soddisfare particolari esigenze del cliente. Non-communication windows are time windows during which communications from a specific satellite 12 are not to be taken into consideration. The corresponding steps are to be excluded from the scheduling. This parameter can also be chosen to satisfy particular customer needs.

L?elevazione minima ? la quota minima alla quale un determinato satellite 12 pu? comunicare con una stazione terrestre 11. Ogni passaggio del satellite 12 eseguito al di sotto di questa quota ? da ignorare nell?elaborazione del piano 30 ottimizzato. A differenza dei dati di elevazione minima del secondo gruppo 22, questa elevazione minima del terzo gruppo 23 non ? dettata da una legislazione locale del posto in cui ? collocata una stazione terrestre 11, ma da esigenze del cliente. The minimum elevation? the minimum altitude at which a given satellite 12 can? communicate with an earth station 11. Any passage of the satellite 12 performed below this altitude? to be ignored in the development of the optimized plan 30. Unlike the minimum elevation data of the second group 22, this minimum elevation of the third group 23 is not? dictated by local legislation of the place where it is? placed a ground station 11, but according to customer needs.

La durata ? la durata minima che un passaggio deve avere per essere incluso nel piano 30 ottimizzato. Duration ? the minimum duration that a step must have to be included in the optimized plan 30.

Il presente trovato si riferisce anche ad un procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti 12, pi? precisamente tra le stazioni terrestri 11 e i satelliti 12 di una rete satellitare 10. The present invention also refers to a process for managing communications with satellites 12, more precisely between the earth stations 11 and the satellites 12 of a satellite network 10.

Con riferimento alla fig. 2, il procedimento comprende una prima fase 40 dedicata al calcolo orbitale, che prevede di calcolare tutti i possibili passaggi futuri dei satelliti 12 sopra le stazioni terrestri 11 durante una giornata. Questa prima fase 40, anche detta fase di propagazione orbitale, pu? sfruttare solo parte dei parametri 20 sopra descritti, in particolare solo parametri 20 del primo gruppo 21 e del secondo gruppo 22, ma ? preferibile che i parametri 20 di tutti e tre i gruppi 21, 22, 23 siano presi in considerazione. With reference to fig. 2, the procedure includes a first phase 40 dedicated to the orbital calculation, which involves calculating all the possible future passages of the satellites 12 over the earth stations 11 during a day. This first phase 40, also called orbital propagation phase, can exploit only part of the parameters 20 described above, in particular only parameters 20 of the first group 21 and the second group 22, but? preferable that parameters 20 of all three groups 21, 22, 23 are taken into consideration.

Ad esempio i dati sfruttabili durante la prima fase 40 di calcolo orbitale sono i dati orbitali, le posizioni delle stazioni orbitali Il e l?elevazione minima data dalle legislazioni locali del posto in cui sono collocate le stazioni terrestri 11. E per? possibile prevedere di sfruttare anche altri parametri 20 in ingresso, ad esempio parametri del terzo gruppo 23. For example, the data that can be exploited during the first phase 40 of orbital calculation are the orbital data, the positions of the orbital stations II and the minimum elevation given by the local legislation of the place where the earth stations 11 are located. And what about? It is possible to envisage also exploiting other input parameters 20, for example parameters of the third group 23.

Durante la prima fase 40, lo schedulatore 13 utilizza vantaggiosamente un algoritmo di propagazione, ossia una serie di calcoli che permette di prevedere la posizione di un satellite 12 in un determinato momento nel futuro con una precisione predefinita. L?algoritmo di propagazione pu? essere del tipo SGP4. During the first phase 40, the scheduler 13 advantageously uses a propagation algorithm, i.e. a series of calculations that allows predicting the position of a satellite 12 at a given moment in the future with a predefined precision. The propagation algorithm can be of the SGP4 type.

Successivamente ? prevista una fase di filtraggio 50 volta a scartare, tra tutti i passaggi calcolati durante la prima fase 40, quelli che non soddisfano ad uno o pi? dei parametri 20 in ingresso, in particolare parametri 20 del terzo gruppo 23 e del secondo gruppo 22 (fig. 2). In caso i parametri 20 del terzo gruppo 23 non siano stati presi in considerazione nella prima fase 40, essi vengono inseriti come parametri in questa fase di filtraggio 50. In tal modo i parametri del terzo gruppo 23 sono comunque presi in considerazione nell?arco del procedimento nella sua globalit?. Subsequently ? a filtering phase 50 is foreseen aimed at discarding, among all the steps calculated during the first phase 40, those that do not satisfy one or more of the input parameters 20, in particular parameters 20 of the third group 23 and of the second group 22 (fig. 2). In case the parameters 20 of the third group 23 have not been taken into consideration in the first phase 40, they are inserted as parameters in this filtering phase 50. In this way the parameters of the third group 23 are in any case taken into consideration throughout the process in its entirety.

La fase di filtraggio 50 prende quindi, quali parametri 20 in ingresso, tutti passaggi possibili calcolati durante la prima fase 40 e i parametri del terzo gruppo 23 che riflettono le esigenze di chi deve sfruttare i satelliti 12. Durante la fase di filtraggio 50 si possono scartare i passaggi che non rispettano il numero massimo di passaggi, eventuali condizioni di illuminazione, l?elevazione minima o la durata minima, oppure i passaggi che avvengono durante le finestre di non comunicazione. The filtering phase 50 therefore takes, as input parameters 20, all possible steps calculated during the first phase 40 and the parameters of the third group 23 which reflect the needs of those who must exploit the satellites 12. During the filtering phase 50 they can be discarded passes that do not respect the maximum number of passes, any lighting conditions, the minimum elevation or minimum duration, or passes that occur during non-communication windows.

Vantaggiosamente, la fase di filtraggio pu? anche sfruttare parametri 20 in ingresso del secondo gruppo 22, relativi alle stazioni terrestri 11, in particolare l?elevazione massima e la maschera di elevazione. Advantageously, the filtering phase can also exploit input parameters 20 of the second group 22, relating to the earth stations 11, in particular the maximum elevation and the elevation mask.

Subito dopo la fase di filtraggio 50 il procedimento pu? prevedere una fase di controllo 60, durante la quale si controlla che il numero di passaggi non scartati di ogni satellite 12 soddisfa al numero minimo di passaggi richiesto. Nel caso in cui il numero di passaggi non scartati ? minore del numero minimo di passaggi, questo parametro 20 non ? soddisfatto e si procede con una fase di notifica 70 (fig. 2), in cui l?estio negativo ? comunicato al cliente e al gestore satellitare che gestisce la rete satellitare 10, in modo da risolvere questa situazione, applicando opportune azioni correttive, ad esempio modificando i parametri 20 presi in considerazione nella fase di filtraggio 50. Immediately after the filtering phase 50 the process can provide a control phase 60, during which it is checked that the number of non-rejected passes of each satellite 12 satisfies the minimum number of passes required. In case the number of steps not discarded ? less than the minimum number of steps, this parameter 20 is not? satisfied and we proceed with a notification phase 70 (fig. 2), in which the negative test is? communicated to the customer and to the satellite operator that manages the satellite network 10, in order to resolve this situation, applying appropriate corrective actions, for example by modifying the parameters 20 taken into consideration in the filtering phase 50.

Dopo aver scartato i passaggi non eseguibili, i passaggi conservati sono inseriti in un elenco e si provvede ad una fase di schedulazione 80 in cui si genera, partendo dal suddetto elenco di passaggi conservati. After discarding the non-executable steps, the retained steps are inserted into a list and a scheduling phase 80 is carried out in which it is generated, starting from the aforementioned list of retained steps.

? durante questa fase che viene applicato il concetto di conflitto spiegato in precedenza. ? During this phase the concept of conflict explained previously is applied.

Tenendo conto di questo concetto e dell?elenco di passaggi conservati, lo schedulatore 13 genera un piano 30 ottimizzato contenente il maggior numero di passaggi possibili in una giornata. Taking into account this concept and the list of steps stored, the scheduler 13 generates an optimized plan 30 containing the greatest number of steps possible in a day.

In modo particolarmente vantaggioso, la fase di schedulazione 80 pu? essere iterativa, ossia il piano 30 pu? essere generato iterativamente. In tal caso, un primo piano so ? generato sulla base dell?elenco dei passaggi pav eseguibili ottenuto durante le precedenti fasi 40, 50, 60, 70, scegliendo un primo passaggio p1 ed aggiungendolo al piano so. Tutti i passaggi rimanenti dell?elenco di passaggi pav che sono in conflitto con p1 sono rimossi dall?elenco di passaggi pav. In tal modo si assicura che i passaggi mantenuti nell?elenco di passaggi pav possono essere aggiunti in iterazioni successive senza entrare in conflitto con i passaggi di s0. Particularly advantageously, the scheduling phase 80 can be iterative, i.e. plan 30 can? be generated iteratively. In that case, a close-up I know? generated on the basis of the list of executable pav steps obtained during the previous phases 40, 50, 60, 70, choosing a first step p1 and adding it to the so plan. Any remaining steps in the pav step list that conflict with p1 are removed from the pav step list. This ensures that steps retained in the pav step list can be added in subsequent iterations without conflicting with steps in s0.

Nelle iterazioni successive i passaggi mantenuti nell?elenco pav sono successivamente aggiunti a so, finch? l?elenco di passaggi pav sia vuoto. A questo punto inizia una fase di ottimizzazione del piano. Lo schedulatore 13 toma all?elenco di passaggi pav iniziale, cio? come ottenuto durante le fasi di calcolo orbitale, di filtraggio 50, di controllo 60 e di notifica 70, e seleziona dei passaggi pi per inserirli iterativamente nel piano s0. I passaggi pi possono essere selezionati in maniera guidata per soddisfare un parametro 20 di cui sopra, ad esempio il numero minimo di passaggi per ogni satellite 12, oppure in maniera casuale nel caso in cui il numero minimo di passaggi sia gi? soddisfatto per tutti i satelliti 12. In subsequent iterations the steps retained in the pav list are subsequently added to so, finch? the pav step list is empty. At this point a plan optimization phase begins. Scheduler 13 returns to the initial pav step list, i.e. as obtained during the orbital calculation, filtering 50, control 60 and notification 70 phases, and selects pi steps to iteratively insert them into the s0 plane. The pi passes can be selected in a guided manner to satisfy a parameter 20 above, for example the minimum number of passes for each satellite 12, or randomly in the case in which the minimum number of passes is already satisfied for all 12 satellites.

Nella prima iterazione di ottimizzazione, un passaggio pi ? selezionato e aggiunto in so, e tutti i passaggi gi? presenti in so che sono in conflitto con il passaggio pi sono rimossi da so e re-inseriti nell?elenco di passaggi pav. In tal modo, i passaggi rimossi da so potranno essere ri-aggiunti a so in una iterazione successiva. In the first optimization iteration, one more step? selected and added in so, and all the steps already? present in so that conflict with the step pi are removed from so and re-inserted in the list of steps pav. This way, steps removed from so can be re-added to so in a later iteration.

Il piano aggiornato si cos? generato ? comparato al piano iniziale so in modo da definire il piano migliore sm tra i due. Il piano migliore sm ? il piano che contiene il maggior numero di passaggi. Is the updated plan so? generated ? compared to the initial plan so as to define the best plan between the two. The best sm plan? the plan that contains the greatest number of steps.

Ad ogni iterazione di ottimizzazione si genera un piano aggiornato s, inserendovi un altro passaggio p , preso dall?elenco aggiornato pav,i e rimuovendo i passaggi in conflitto con il passaggio pi. Il piano aggiornato si ? poi confrontato con il piano migliore sm. Se il piano si appena generato ? migliore del piano sm, quest?ultimo ? aggiornato con Si. Se invece sm ? migliore di Si, sm ? mantenuto e Si ? scartato. At each optimization iteration an updated plan s is generated, inserting another step p, taken from the updated list pav,i and removing the steps in conflict with the step pi. The updated plan yes? then compared with the best plan sm. What if the plan is just generated? better than the sm plan, the latter? updated with Yes. If instead sm ? better than Yes, sm ? maintained and Yes ? discarded.

Il numero di iterazioni di ottimizzazione ? un parametro dello schedulatore che ? definito a priori dal gestore dello schedulatore. The number of optimization iterations ? a scheduler parameter that ? defined a priori by the scheduler manager.

In tal modo si genera un nuovo piano 30 ottimizzato ad ogni iterazione. In modo vantaggioso si pu? anche applicare una euristica di ottimizzazione per farsi che il piano 30 sia migliorato ad ogni iterazione. Per questa fase di schedulazione 80, lo schedulatore 13 pu? utilizzare un algoritmo Hill Climbing eventualmente abbinato ad un algoritmo Tabu Search. L?algoritmo Hill Climbing ? di tipo iterativo ed evolve da una soluzione iniziale facendo modifiche incrementali alla soluzione, in modo rendere la soluzione sempre pi? ottimale ad ogni iterazione. L?algoritmo Tabu Search implementa dei meccanismi per cui accetta modifiche che peggiorano la soluzione per fare in modo che lo spazio delle soluzioni esplorato sia pi? ampio. In this way, a new optimized plan 30 is generated at each iteration. Can you profitably? also apply an optimization heuristic to ensure that plan 30 is improved at each iteration. For this scheduling phase 80, scheduler 13 can use a Hill Climbing algorithm possibly combined with a Tabu Search algorithm. The Hill Climbing algorithm is iterative type and evolves from an initial solution by making incremental changes to the solution, in order to make the solution increasingly more optimal at each iteration. The Tabu Search algorithm implements mechanisms whereby it accepts changes that make the solution worse to ensure that the explored solution space is more ample.

L?algoritmo Hill Climbing evolve direttamente verso un massimo, che pu? essere locale, mentre l?algoritmo Tabu Search esplora maggiormente lo spazio delle soluzioni per cercare di trovare un massimo assoluto. ? possibile prevedere un?ulteriore ottimizzazione dei piani creati mediante una cosiddetta fase di riempimento. The Hill Climbing algorithm evolves directly towards a maximum, which can? be local, while the Tabu Search algorithm explores more of the solution space to try to find an absolute maximum. ? It is possible to envisage further optimization of the plans created through a so-called filling phase.

Una volta ottenuto un piano si definitivo, ad esempio quando si ? esaurito il numero di iterazioni previste nello schedulatore 13, vi ? anche una pluralit? di passaggi rimasti nell?elenco di passaggi pav. Tra questi passaggi rimasti, ? probabile che almeno una parte sia stata esclusa dal piano perch? in conflitto con altri passaggi per poco, ad esempio perch? si sovrappongono al reposit?on time di un determinato passaggio del piano di qualche secondo. Once you have a definitive plan, for example when? once the number of iterations foreseen in scheduler 13 has been exhausted, there is? also a plurality? of passages left in the passage list pav. Among these remaining passages, ? it is probable that at least one part was excluded from the plan because? conflict with other passages for a short time, for example why? they overlap the reposit?on time of a given passage of the plan by a few seconds.

In questo caso si pu? cercare di aggiungere il passaggio dell?elenco pav nel piano si, diminuendo leggermente la durata di questo passaggio e del passaggio del piano antecedente al reposit?on time, in modo che non ci sia pi? sovrapposizione con il reposit?on time. Se questo inserimento aggiuntivo risulta fattibile (cio? se il passaggio aggiuntivo diminuito ed il passaggio diminuito del piano soddisfano i parametri 20 presi in considerazione, in particolare il reposit?on time e la durata minima di ciascun passaggio), ? eseguito e il piano Si ? aggiornato con il passaggio aggiuntivo. Altrimenti l?inserimento non ? eseguito e il piano si rimane invariato. In this case can it? try to add the passage of the pav list in the si plan, slightly decreasing the duration of this passage and of the passage of the plan preceding the reposit?on time, so that it is no longer there? overlap with the reposit?on time. If this additional insertion is feasible (i.e. if the additional decreased step and the decreased step of the plan satisfy the parameters 20 taken into consideration, in particular the reposit?on time and the minimum duration of each step),? executed and the plan Yes ? updated with the additional step. Otherwise the insertion is not possible? executed and the plan remains unchanged.

Nel procedimento sopra descritto, tutte le fasi, ad eccezione della fase di notifica in caso di esito negativo del controllo del numero di passaggi minimo, possono essere eseguite in modo automatico. In the process described above, all phases, with the exception of the notification phase in case of failure of the minimum number of steps check, can be performed automatically.

ESEMPIO EXAMPLE

Una simulazione di procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti ? stata eseguita considerando una flotta di 64 satelliti suddivisi in 8 piani (8 satelliti per ogni piano) e distribuiti tramite RAAN e true anomaly. Le orbite sono SSO a 600km sopra il livello del mare. A simulation of the process of managing communications with satellites? was performed considering a fleet of 64 satellites divided into 8 plans (8 satellites for each plan) and distributed via RAAN and true anomaly. The orbits are SSW at 600km above sea level.

La simulazione considera una rete di 4 stazioni terrestri, poste in Italia (45,593 di latitudine; 9,362 di longitudine), Spagna (38,674; -4,162), Irlanda (51,953; -8,176) e Lituania (54,913; 23,997). The simulation considers a network of 4 earth stations, located in Italy (45.593 latitude; 9.362 longitude), Spain (38.674; -4.162), Ireland (51.953; -8.176) and Lithuania (54.913; 23.997).

I parametri 20 in ingresso impostati sono riassunti nella tabella 1 The set input parameters 20 are summarized in Table 1

Il numero di rivoluzioni massimo non ? proprio vincolante e nel caso in cui non fosse soddisfatto viene comunque ottimizzato ed il piano ? considerato valido. The maximum number of revolutions is not? binding and if it is not satisfied it is still optimized and the plan? considered valid.

Un piano 30 ? stato generato per 5 giorni, i risultati sono illustrati nelle figure 3, 4 e 5. A 30 plan? been generated for 5 days, the results are shown in figures 3, 4 and 5.

In fig. 3 le zone pi? scure rappresentano le zone in cui un satellite ? in comunicazione oppure ha appena concluso una comunicazione con una stazione terrestre. La latenza aumenta un po? (fino a 10 orbite in alcuni casi) perch? tutte le stazioni terrestre sono localizzate in Europa e non sono sparse in tutto il mondo. Ma quasi il 66,6% dei passaggi hanno una latenza di una orbita, come visibile in fig. 4. In fig. 3 the most zones? dark represent the areas in which a satellite is in communication or has just concluded a communication with a ground station. Does the latency increase a bit? (up to 10 orbits in some cases) why? all earth stations are located in Europe and are not scattered all over the world. But almost 66.6% of the passes have a latency of one orbit, as visible in fig. 4.

La fig. 5 mostra invece un piano su una giornata, in cui ciascun segmento verticale di nuance di grigio diversa corrisponde ad un diverso satellite. Lo spessore di questi segmenti aumenta con la durata del passaggio. The fig. 5 instead shows a plan over a day, in which each vertical segment of different shades of gray corresponds to a different satellite. The thickness of these segments increases with the duration of the passage.

Nel riquadro in alto ? rappresentato il piano iniziale, e nel riquadro in basso il piano dopo una fase di riempimento, in cui si vede che i segmenti sono pi? numerosi e talvolta pi? compatti rispetto al diagramma in alto. I passaggi disponibili sui cinque giorni sono 6450, quelli inseriti in piano sono 1655 e con il processo di riempimento si aumenta a 2211 passaggi, il che corrisponde ad un aumento del 33,3% del numero dei passaggi in piano. In the box above? the initial plane is represented, and in the box below the plane after a filling phase, in which we see that the segments are more numerous and sometimes more? compact compared to the diagram above. The passes available over the five days are 6450, those inserted in the plan are 1655 and with the filling process this increases to 2211 passes, which corresponds to a 33.3% increase in the number of passes in the plan.

Il procedimento di gestione ? stato molto performante, impegnando circa 60 secondi per generare il piano su 5 giorni considerando 64 satelliti e 4 stazioni terrestri. Il processo di riempimento ? durato circa 120 secondi, per via della necessit? di controllare i conflitti The management process? It was very efficient, taking about 60 seconds to generate the 5-day plan considering 64 satellites and 4 ground stations. The filling process? lasted about 120 seconds, due to the need? to control conflicts

E chiaro che allo schedulatore per la gestione di comunicazioni con satelliti ed al procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza per questo uscire dallambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni. It is clear that modifications and/or additions of parts or phases can be made to the scheduler for managing communications with satellites and to the process for managing communications with satellites described so far, without thereby departing from the scope of the present invention as defined by the claims.

? anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, un esperto del ramo potr? realizzare altre forme equivalenti di schedulatore per la gestione di comunicazioni con satelliti e di procedimento di gestione di comunicazioni con satelliti, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell? ambito di protezione da esse definito. ? It is also clear that, although the present invention has been described with reference to specific examples, an expert in the art could create other equivalent forms of scheduler for managing communications with satellites and a process for managing communications with satellites, having the characteristics expressed in the claims and therefore all falling within the scope of the claims? scope of protection defined by them.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni stesse. In the claims that follow, the references in brackets have the sole purpose of facilitating reading and must not be considered as limiting factors with regard to the scope of protection defined by the claims themselves.

Claims

1. Procedure for managing communications between a first predetermined number of earth stations (11) and a second predetermined number of satellites (12), comprising an orbital calculation phase (40), in which all the possible passages of said satellites are calculated satellites (12) above said earth stations (1 1), and a scheduling phase (80), in which said calculated steps are organized in an optimized plan (30), characterized by the fact that said orbital calculation phase (40) is ? performed considering, which input parameters (20), one or more? first parameters linked to the orbits of said satellites (12), one or more? second parameters linked to said earth stations (11) and possibly one or more? third parameters linked to said satellites (12).

2. Process as in claim 1, characterized by the fact that said one or more? first parameters include data of the orbit of each of said satellites (12), and data useful for predicting future positions of said satellites (12).

3. Procedure as in any of the previous claims, characterized by the fact that said one or more? second parameters include geographical data of said earth stations (11), a minimum elevation, a maximum elevation of the passes given by the local legislation of said earth stations (11), a preparation time between two communications with a satellite (12), and/ or an elevation mask that takes into account the physical and anthropological conformations around each earth station (11).

4. Procedure as in any of the previous claims, characterized by the fact that said one or more? third parameters include a minimum number of passes of said satellites (12) to be scheduled, a latency between two consecutive passes of the same satellite (12), lighting conditions, non-communication time windows, a minimum elevation of the passes and/or a minimum duration of passages.

5. Process as in any of the previous claims, characterized by the fact that? foreseen, following said orbital calculation phase (40) and before said scheduling phase (80), a filtering phase (50) in which the steps that do not satisfy at least one of the first parameters, the second parameters and /or the third parameters.

6. Process as in claims 4 and 5, characterized by the fact that said one or more? third parameters include a minimum number of passes of said satellites (12), and which provides, immediately after the filtering phase (50), a control phase (60) in which it is checked that the minimum number of passes can? be satisfied for all said satellites (12).

7. Procedure as in any of the previous claims, characterized by the fact that said scheduling phase (80) provides, as an input parameter, a list of steps obtained from the previous phases, i.e. a list of calculated steps.

8. Procedure as in any of the previous claims, characterized in that said scheduling phase (80) is iterative and includes, as input parameter, a list of steps obtained from the previous phases and a plan (30) generated in a previous iteration.

9. Scheduler (13) for managing communications between a first predetermined number of earth stations (11) and a second predetermined number of satellites (12), characterized in that ? configured to implement the method as in any of the preceding claims.

10. Software application for the implementation of a method as in any of claims 1 to 8 when said software application is? performed on a data processing system.