專利名稱：衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天信息技術(shù)，尤其涉及一種衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法。
背景技術(shù)：
目前衛(wèi)星測(cè)控主要采用單站單星測(cè)控方法。即每顆衛(wèi)星經(jīng)過(guò)地面測(cè)控站上空時(shí)根據(jù)星上計(jì)算機(jī)指令直接與地面測(cè)控站單獨(dú)建立星地測(cè)控鏈路。上述單站單星測(cè)控特點(diǎn)是每個(gè)地面測(cè)控站同時(shí)僅服務(wù)于1顆衛(wèi)星，多個(gè)衛(wèi)星分時(shí)與全球多個(gè)測(cè)控站之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。隨著衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，衛(wèi)星的小型化成為趨勢(shì)，重量< IOOkg的微納衛(wèi)星以低成本、靈活性在科學(xué)探測(cè)、遙感成像等領(lǐng)域占據(jù)了主流地位。例如，采用三軸穩(wěn)定微納衛(wèi)星與自旋穩(wěn)定微納衛(wèi)星混合編隊(duì)的進(jìn)行多點(diǎn)探測(cè)是空間探測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向，即利用多個(gè)體積、重量、功率較小的三軸穩(wěn)定衛(wèi)星/自旋穩(wěn)定衛(wèi)星以幾公里到幾十公里的方式編隊(duì)完成分散點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，利用自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)特性完成圓周各點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)作為載荷遙測(cè)信息與平臺(tái)遙測(cè)信息一同傳輸?shù)降孛?。然而，傳統(tǒng)的單站單星測(cè)控方法不適用于三軸/自旋穩(wěn)定微納衛(wèi)星混合組網(wǎng)編隊(duì)?wèi)?yīng)用。原因一多個(gè)微納衛(wèi)星編隊(duì)運(yùn)行的模式經(jīng)常是用來(lái)完成一顆大衛(wèi)星的功能，但是地面測(cè)控站不能在一次過(guò)境內(nèi)跟蹤多顆衛(wèi)星，使得每顆微納衛(wèi)星每圈獲取的測(cè)控次數(shù)與單顆大衛(wèi)星相比降低，對(duì)衛(wèi)星的測(cè)控能力下降；原因二 由于旋轉(zhuǎn)特性使自旋穩(wěn)定微納衛(wèi)星與地面測(cè)控站之間的測(cè)控鏈路質(zhì)量下降，以及衛(wèi)星過(guò)境時(shí)的可見(jiàn)時(shí)間窗口減小，導(dǎo)致對(duì)自旋穩(wěn)定衛(wèi)星的測(cè)控能力下降；原因三由于自旋穩(wěn)定微納衛(wèi)星功率限制，導(dǎo)致測(cè)控鏈路速率較低；原因四多顆微納衛(wèi)星編隊(duì)運(yùn)行，使得測(cè)控?cái)?shù)據(jù)總量較大；原因五單星單站測(cè)控調(diào)度的靈活性不足等等。鑒于此，如何在現(xiàn)有技術(shù)中的單站單星測(cè)控方法的基礎(chǔ)上建立各種類型的鏈路并控制其運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微納衛(wèi)星實(shí)施組網(wǎng)測(cè)控成為當(dāng)前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其通過(guò)在衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各個(gè)衛(wèi)星之間建立通信鏈路，進(jìn)而可采用單站單星的測(cè)控方式獲取衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各個(gè)衛(wèi)星的遙測(cè)數(shù)據(jù)以及對(duì)各個(gè)衛(wèi)星實(shí)施遙控操作，使測(cè)控資源的利用率提高，且測(cè)控方式的可靠性提高，并能夠有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的各種問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，所述衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)包括第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星，所述方法包括檢測(cè)所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若判斷的結(jié)果為是，則第一衛(wèi)星依據(jù)第一預(yù)設(shè)條件與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立星地測(cè)控鏈路，或者依據(jù)第二預(yù)設(shè)條件將處于正常運(yùn)行狀態(tài)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間建立星間鏈路；
所述至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息，以及所述第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)之間雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法可有效提高測(cè)控資源的利用效率，包括衛(wèi)星功率、鏈路可見(jiàn)時(shí)間、地面測(cè)控站資源等，緩解測(cè)控?cái)?shù)據(jù)量需求與測(cè)控能力不足之間的矛盾。進(jìn)一步能夠增加單站單星測(cè)控的靈活性，且能夠滿足多種情況下衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的測(cè)控需求，適合于不斷變化的衛(wèi)星編隊(duì)測(cè)控。另外，采用本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法進(jìn)行衛(wèi)星的測(cè)控可提高測(cè)控的可靠性，且能夠與現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行兼容。另外，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法中的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立控制信息可采用星地測(cè)控鏈路獲取，同時(shí)可用于采用組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)微納衛(wèi)星的測(cè)控，使測(cè)控資源的利用率提高，且測(cè)控方式的可靠性提高，衛(wèi)星功率的利用率提高，并能夠有效避免現(xiàn)有技術(shù)中的各種問(wèn)題。
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A和圖IBB為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星首次上電星地測(cè)控鏈路建立方法的流程示意圖；圖4A和圖4B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中星間鏈路關(guān)閉控制方法的流程示意圖；圖5A和圖5B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星運(yùn)行中測(cè)控鏈路開(kāi)啟控制方法的流程示意圖；圖6A和圖6B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星運(yùn)行中測(cè)控鏈路切換控制方法的流程示意圖；圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本文中術(shù)語(yǔ)“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示單獨(dú)存在A，同時(shí)存在A和B，單獨(dú)存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”的關(guān)系。
衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)包括第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星；該第一衛(wèi)星和/或第二衛(wèi)星可為三軸穩(wěn)定微納衛(wèi)星，或者，第一衛(wèi)星和/或第二衛(wèi)星可為自旋穩(wěn)定微納衛(wèi)星，該些三軸微納衛(wèi)星和/或自旋微納衛(wèi)星可作為衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。若第一衛(wèi)星和/或第二衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)建立單站單星測(cè)控鏈路即星地測(cè)控鏈路，則地面測(cè)控系統(tǒng)需要為采用該星地測(cè)控鏈路的衛(wèi)星分配相應(yīng)的地面測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)控弧段。該分配測(cè)控弧段的方式與現(xiàn)有技術(shù)中近地空間航天器的測(cè)控鏈路中分配測(cè)控弧段的方式相同，本發(fā)明不在此詳述。本發(fā)明中提及的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)為遙測(cè)數(shù)據(jù)或遙控?cái)?shù)據(jù)，遙測(cè)采用實(shí)時(shí)編碼遙測(cè)與延時(shí)編碼遙測(cè)結(jié)合的方式，微納衛(wèi)星過(guò)站時(shí)將本星的實(shí)時(shí)編碼和延時(shí)編碼同時(shí)下傳。遙控采用遙控指令實(shí)時(shí)控制和指令注入結(jié)合的方式。應(yīng)了解的是，實(shí)時(shí)編碼遙測(cè)和延時(shí)編碼遙測(cè)等均為目前單星單站測(cè)控下的遙測(cè)遙控方法，具體可參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中不再詳述。本實(shí)施例中提及的測(cè)控鏈路發(fā)射功率是根據(jù)衛(wèi)星自身的過(guò)站測(cè)控?cái)?shù)據(jù)量及設(shè)備能力計(jì)算，由星上計(jì)算機(jī)控制。以下實(shí)施例中所述的星上計(jì)算機(jī)可為星務(wù)系統(tǒng)中的一個(gè)控制單元，該星務(wù)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)之間的交互可為星上計(jì)算機(jī)與通信系統(tǒng)之間的交互。進(jìn)一步地，星務(wù)系統(tǒng)還可包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)以下實(shí)施例中提及的鏈路建立時(shí)間表。在以下實(shí)施例中，大多描述為采用星務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)交互，本發(fā)明對(duì)其不限定。在以下的實(shí)施例中，星地過(guò)境時(shí)間表、星間鏈路建立時(shí)間表、星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表在本實(shí)施例中可統(tǒng)稱為鏈路建立時(shí)間表。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法的流程示意圖。 如圖1所示，本實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法可如下所述。101，檢測(cè)所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)。102，若判斷的結(jié)果為是，則第一衛(wèi)星可依據(jù)第一預(yù)設(shè)條件與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立星地測(cè)控鏈路，或者依據(jù)第二預(yù)設(shè)條件將處于正常運(yùn)行狀態(tài)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間建立星間鏈路。也就是說(shuō)，上述的判斷的結(jié)果為是時(shí)，第一衛(wèi)星依據(jù)預(yù)設(shè)條件，或與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立星地鏈路，或與第二衛(wèi)星之間建立星間鏈路。本實(shí)施例中的第一預(yù)設(shè)條件、第二預(yù)設(shè)條件和預(yù)設(shè)條件均可是由地面測(cè)控中心根據(jù)各類衛(wèi)星目前的軌道狀態(tài)、運(yùn)行姿態(tài)、測(cè)控要求生成的一時(shí)間表或該時(shí)間表中的部分內(nèi)容，該時(shí)間表可稱為“衛(wèi)星鏈路建立時(shí)間表”，其具體內(nèi)容可包括鏈路建立起始時(shí)間、終止時(shí)間、鏈路建立對(duì)象、鏈路建立后的通道設(shè)備，以及通道設(shè)備參數(shù)(如功率控制等級(jí))等等。該衛(wèi)星鏈路建立時(shí)間表在地面測(cè)控中心生成后，作為遙控信息注入到各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)中， 各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)該表決定建立星地或星間鏈路，同時(shí)決定所建立星地或星間鏈路的發(fā)射功率等。103，至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息，以及所述第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)之間雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息。舉例來(lái)說(shuō)，第一衛(wèi)星向地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送的可為測(cè)控信息中的遙測(cè)信息，地面測(cè)控系統(tǒng)向第一衛(wèi)星發(fā)送的可為測(cè)控信息中的遙控信息。104，若步驟101的判斷結(jié)果為否，則第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星啟用各自的緊急測(cè)控鏈路，用以與所述地面測(cè)控系統(tǒng)通信。在本實(shí)施例中，與地面測(cè)控系統(tǒng)通信可為用以與地面測(cè)控系統(tǒng)雙向交互測(cè)控信息，如遙控信息或遙測(cè)信息等，從而對(duì)故障衛(wèi)星實(shí)施恢復(fù)，使其進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)一步地，步驟102中建立第一衛(wèi)星與地面之間的星地測(cè)控鏈路可包括如下未在圖1中示出的步驟102的子步驟1021和子步驟1022 1021，第一衛(wèi)星向所述地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送遙測(cè)載波同步碼，以及在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送的遙控載波同步碼及遙測(cè)同步已建立信息。若第一衛(wèi)星在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未接收到地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送的遙控載波同步碼及遙測(cè)同步已建立信息，則該第一衛(wèi)星啟用緊急測(cè)控鏈路，用以與所述地面測(cè)控系統(tǒng)通信。需要注意的是，通常在第一衛(wèi)星的運(yùn)行段并不會(huì)在每一次與地面測(cè)控未成功都進(jìn)入緊急模式。只有在第一衛(wèi)星的發(fā)射段即首次上電時(shí)，第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)的星地鏈路建立未成功， 其第一衛(wèi)星會(huì)進(jìn)入緊急測(cè)控模式，以便與地面測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。也就是說(shuō)，在第一衛(wèi)星的運(yùn)行段檢測(cè)到衛(wèi)星故障才會(huì)進(jìn)入緊急測(cè)控模式，如果星務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行正常，則通過(guò)星務(wù)系統(tǒng)控制進(jìn)入緊急測(cè)控模式，如果通信系統(tǒng)檢測(cè)到星務(wù)系統(tǒng)故障，則自主進(jìn)入緊急測(cè)控模式。另外，在運(yùn)行段當(dāng)m次執(zhí)行衛(wèi)星鏈路建立表項(xiàng)(執(zhí)行了 m 條表項(xiàng))均未成功建立鏈路時(shí)可由星務(wù)計(jì)算機(jī)控制進(jìn)入緊急測(cè)控模式。m大于等于1，且取整數(shù)。1022，所述第一衛(wèi)星向所述地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送測(cè)距單音，用以使第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)距。在實(shí)際的測(cè)控過(guò)程中，第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)有鏈路建立時(shí)間表，例如鏈路建立時(shí)間表可包括星地過(guò)境時(shí)間表、星間鏈路建立時(shí)間表和/或星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表；以及第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星內(nèi)部設(shè)有包括星務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)執(zhí)行如上所述鏈路建立時(shí)間表即星地過(guò)境時(shí)間表、星間鏈路建立時(shí)間表或星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各個(gè)衛(wèi)星(如第一衛(wèi)星/第二衛(wèi)星等) 可以依據(jù)內(nèi)部預(yù)置的星地過(guò)境時(shí)間表和/或星間鏈路建立及關(guān)閉時(shí)間表循環(huán)啟動(dòng)，以便地面測(cè)控系統(tǒng)接收各個(gè)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，并控制衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的衛(wèi)星執(zhí)行各種測(cè)控方式。具體地，上述衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法還包括如下未在圖1中示出的步驟105和步驟106 105，至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息之后，所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星關(guān)閉所述星間鏈路，用以使所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星進(jìn)入休眠狀態(tài)或斷電狀態(tài)。本實(shí)施例中提及的測(cè)控信息可為雙向信息，包括由第二衛(wèi)星發(fā)送到第一衛(wèi)星的遙測(cè)信息及第一衛(wèi)星發(fā)送到第二衛(wèi)星的遙控信息。需要說(shuō)明的是，上述雙向信息傳輸完成后，第一衛(wèi)星與第二衛(wèi)星均會(huì)進(jìn)入休眠或斷電狀態(tài)，若雖未能成功建立所述鏈路或該所述星間鏈路上的雙向信息傳輸未完成，但時(shí)間已到達(dá)鏈路信息建立表該鏈路建立條目中的建立終止時(shí)間，則雙方也會(huì)關(guān)閉鏈路并進(jìn)入休眠或斷電狀態(tài)。106，所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星依據(jù)星間鏈路建立時(shí)間表及星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表間斷性的建立星間鏈路，以及所述第一衛(wèi)星依據(jù)所述星地過(guò)境時(shí)間表間斷性的建立所述星地測(cè)控鏈路；以及所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星中各自的星務(wù)系統(tǒng)控制對(duì)各自的通信系統(tǒng)上電或向通信系統(tǒng)發(fā)送喚醒信息，且周期性的向通信系統(tǒng)發(fā)送星間鏈路開(kāi)啟信息，若在星間鏈路的運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)星務(wù)系統(tǒng)接收到通信系統(tǒng)響應(yīng)開(kāi)啟信息的響應(yīng)信息，則星間鏈路開(kāi)
啟ο應(yīng)了解的是，只要上述提及的鏈路(如星間鏈路或星地鏈路)關(guān)閉后，星務(wù)系統(tǒng)就會(huì)控制衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)入斷電或休眠狀態(tài)，當(dāng)星務(wù)系統(tǒng)讀取鏈路建立時(shí)間表，判斷到達(dá)鏈路建立時(shí)間后，就會(huì)上電或喚醒通信系統(tǒng)，建立該表項(xiàng)所規(guī)定的鏈路類型(該處的鏈路類型可包括星間鏈路和/或星地鏈路)。在一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，在第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星中各自的星務(wù)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)交互時(shí)，若通信系統(tǒng)接收到星務(wù)系統(tǒng)的消息為錯(cuò)誤消息或通信系統(tǒng)未在正常時(shí)間內(nèi)收到星務(wù)系統(tǒng)發(fā)送/響應(yīng)的消息，該通信系統(tǒng)可判斷星務(wù)系統(tǒng)異常，則通信系統(tǒng)將與地面測(cè)控系統(tǒng)建立緊急測(cè)控鏈路。若星務(wù)系統(tǒng)接收所述通信系統(tǒng)響應(yīng)的響應(yīng)消息為錯(cuò)誤消息或星務(wù)系統(tǒng)未在正常時(shí)間內(nèi)收到通信系統(tǒng)發(fā)送/響應(yīng)的消息，該星務(wù)系統(tǒng)可判斷通信系統(tǒng)故障，則星務(wù)系統(tǒng)通過(guò)通信系統(tǒng)與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立緊急測(cè)控鏈路，也就是說(shuō)，星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立緊急測(cè)控鏈路。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例中的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)可包括自旋穩(wěn)定探測(cè)器21、三軸穩(wěn)定探測(cè)器22和自旋穩(wěn)定探測(cè)器23。其中第一衛(wèi)星可選用三軸穩(wěn)定探測(cè)器22，以使三軸穩(wěn)定探測(cè)器22通過(guò)上述實(shí)施例所述的方法與地面測(cè)控系統(tǒng)20建立星地測(cè)控鏈路202，以便地面測(cè)控系統(tǒng)能夠獲取各探測(cè)器的探測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)各探測(cè)器進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控。該地面測(cè)控系統(tǒng)與衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)之間采用類似單站單星的測(cè)控方式，為便于地面測(cè)控系統(tǒng)能夠獲取自旋穩(wěn)定探測(cè)器21和自旋穩(wěn)定探測(cè)器23的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，本實(shí)施例中將自旋穩(wěn)定探測(cè)器21與三軸穩(wěn)定探測(cè)器22之間建立星間鏈路201， 以及將自旋穩(wěn)定探測(cè)器23與三軸穩(wěn)定探測(cè)器22之間建立星間鏈路201，該星間鏈路的建立，可使自旋穩(wěn)定探測(cè)器21和自旋穩(wěn)定探測(cè)器23將各自探測(cè)的載荷遙測(cè)數(shù)據(jù)及平臺(tái)遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至三軸穩(wěn)定探測(cè)器22，經(jīng)由三軸穩(wěn)定探測(cè)器22將該些遙測(cè)數(shù)據(jù)如上的載荷遙測(cè)數(shù)據(jù)及平臺(tái)遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至地面測(cè)控系統(tǒng)，進(jìn)而使地面測(cè)控系統(tǒng)可以較好的分析該些衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的衛(wèi)星的運(yùn)行狀態(tài)或其它航天信息等。該星間鏈路的建立，也可使地面測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)由三軸穩(wěn)定探測(cè)器22將遙控信息發(fā)送至自旋穩(wěn)定探測(cè)器21和自旋穩(wěn)定探測(cè)器23，進(jìn)而使地面測(cè)控系統(tǒng)可以較好的對(duì)該些衛(wèi)星的運(yùn)行實(shí)施控制。上述星間鏈路的建立為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各微納衛(wèi)星(如三軸穩(wěn)定探測(cè)器22、 自旋穩(wěn)定探測(cè)器21等)之間的測(cè)控信息/測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸，并利用穩(wěn)定高效的三軸穩(wěn)定探測(cè)器22的星地鏈路實(shí)現(xiàn)與地面測(cè)控系統(tǒng)之間的測(cè)控信息/測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸。在各個(gè)衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)的控制下，建立星間鏈路的衛(wèi)星在非過(guò)境階段將測(cè)控信息/測(cè)控?cái)?shù)據(jù)(如遙測(cè)信息) 通過(guò)星間鏈路傳輸?shù)讲捎眯堑販y(cè)控鏈路的衛(wèi)星(如三軸穩(wěn)定探測(cè)器22)進(jìn)行存儲(chǔ)。特別地， 建立星間鏈路的衛(wèi)星采用延時(shí)編碼遙測(cè)，并由其它衛(wèi)星通過(guò)星間鏈路傳輸遙控信息并實(shí)現(xiàn)必要的指令序列連鎖保護(hù)等遙控驗(yàn)證功能。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星的星間發(fā)射功率是根據(jù)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)量(可以采用多級(jí)數(shù)據(jù)速率)及星間/星地設(shè)備能力計(jì)算，由各衛(wèi)星內(nèi)部的星務(wù)系統(tǒng)控制。應(yīng)說(shuō)明的是，遙測(cè)是指衛(wèi)星上的各系統(tǒng)將自己目前的狀態(tài)信息集中并通過(guò)由衛(wèi)星到地面的下行鏈路傳輸?shù)降孛鏈y(cè)控站的過(guò)程，遙控是指地面測(cè)控站將控制指令通過(guò)地面到衛(wèi)星的上行鏈路發(fā)送到衛(wèi)星上并指揮衛(wèi)星根據(jù)指令進(jìn)行動(dòng)作的過(guò)程.遙測(cè)信息和遙控信息是在遙測(cè)過(guò)程中和遙控過(guò)程中傳輸?shù)男畔?。在上述?shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中星地測(cè)控鏈路建立的過(guò)程。具體地，在衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各個(gè)衛(wèi)星內(nèi)部的星務(wù)系統(tǒng)的控制下，部分衛(wèi)星在過(guò)境階段將自身的實(shí)時(shí)、延時(shí)遙測(cè)信息，以及所存儲(chǔ)的來(lái)自組網(wǎng)星間鏈路的其它衛(wèi)星(可以理解為衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))的遙測(cè)信息通過(guò)衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中第一衛(wèi)星的星地測(cè)控鏈路下行傳輸?shù)降孛鏈y(cè)控系統(tǒng)，該第一衛(wèi)星的星地測(cè)控鏈路上行接收來(lái)自地面測(cè)控系統(tǒng)的自身及其它多個(gè)節(jié)點(diǎn)(其它衛(wèi)星)遙控信息，進(jìn)而可對(duì)其它節(jié)點(diǎn)的遙控信息及注入的遙控時(shí)段或遙控流程進(jìn)行分別存儲(chǔ)。另外，在上述實(shí)施例中，還需注意的是，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中第一衛(wèi)星需要和地面測(cè)控系統(tǒng)的通信同步并實(shí)現(xiàn)測(cè)距，即建立信標(biāo)鏈路，以便地面測(cè)控系統(tǒng)能夠較好的接收和控制衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星的運(yùn)行狀態(tài)。具體地，信標(biāo)鏈路是在第一衛(wèi)星內(nèi)部的星務(wù)系統(tǒng)控制下，第一衛(wèi)星下行發(fā)射遙測(cè)同步碼及單音信號(hào)，并進(jìn)行上行遙控同步碼的捕獲，用以進(jìn)入星地通信階段中信息的同步。特別地，在上述各實(shí)施例中提及的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各衛(wèi)星均可能處于緊急測(cè)控鏈路狀態(tài)。也就是說(shuō)，當(dāng)衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急事件，不能采用常規(guī)測(cè)控進(jìn)行修復(fù)時(shí)，開(kāi)啟衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)之間的緊急測(cè)控鏈路。該些進(jìn)入緊急測(cè)控鏈路的衛(wèi)星不再進(jìn)入斷電狀態(tài)或休眠狀態(tài)，以便保證其持續(xù)采用最大發(fā)射功率與地面測(cè)控系統(tǒng)建立測(cè)控鏈路。應(yīng)了解的是，此時(shí)的地面測(cè)控系統(tǒng)需要為采用該緊急測(cè)控鏈路的衛(wèi)星分配獨(dú)立的測(cè)控弧段。在實(shí)際的航天應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的任一顆衛(wèi)星，同一時(shí)間僅允許開(kāi)啟一種測(cè)控鏈路。不同衛(wèi)星可以運(yùn)行與不同的測(cè)控鏈路狀態(tài)，由各自的星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)存的鏈路運(yùn)行時(shí)間表進(jìn)行控制。圖3A和圖;3B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星首次上電星地測(cè)控鏈路建立方法的流程示意圖。如圖3A和圖;3B所示，本實(shí)施例的首次上電星地測(cè)控鏈路建立方法可如下所述。需要說(shuō)明的是，星務(wù)系統(tǒng)可包括星務(wù)系統(tǒng)和存儲(chǔ)單元，通信系統(tǒng)為獨(dú)立的系統(tǒng)，通常星務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)交互，以便上述實(shí)施例中提及的各個(gè)鏈路的建立或關(guān)閉。 如圖3A所示，可包括如下步驟301，星務(wù)系統(tǒng)上電初始化；302，該星務(wù)系統(tǒng)向通信系統(tǒng)發(fā)送單星單站鏈路建立指令，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器；303，星務(wù)系統(tǒng)判斷是否在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收到通信系統(tǒng)的單星單站鏈路建立完畢指令的反饋；304，若判斷的結(jié)果為是，則星務(wù)系統(tǒng)關(guān)閉定時(shí)器，即單星單站鏈路建立的初始化過(guò)程完畢；305，若步驟303中判斷的結(jié)果為否，則判斷定時(shí)器是否溢出，若定時(shí)器溢出，則重復(fù)步驟302，若定時(shí)器未溢出，則返回到步驟303。如圖;3B所示，可包括如下步驟310，通信系統(tǒng)上電初始化；311，定時(shí)器啟動(dòng)；本實(shí)施例中采用的時(shí)間為10S，其它時(shí)間段也可，本實(shí)施例不對(duì)其進(jìn)行限定；312，定時(shí)器是否溢出，若定時(shí)器溢出，則執(zhí)行步驟318，若定時(shí)器未溢出，則執(zhí)行步驟 313 ；313，判斷該通信系統(tǒng)是否接收鏈路建立指令；若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟314，否則，執(zhí)行步驟312;314，判斷該鏈路建立指令是否為單星單站指令；若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟319， 否則執(zhí)行步驟315;315，對(duì)上述錯(cuò)誤指令計(jì)數(shù)；316，判斷錯(cuò)誤指令計(jì)數(shù)器是否溢出，即錯(cuò)誤指令是否達(dá)超出預(yù)設(shè)范圍，若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟318，否則執(zhí)行步驟317 ；317，該通信系統(tǒng)將錯(cuò)誤的鏈路建立指令反饋至星務(wù)系統(tǒng)；318，通信系統(tǒng)初始化進(jìn)入緊急測(cè)控鏈路；319，該通信系統(tǒng)將單星單站鏈路建立完畢指令反饋至星務(wù)系統(tǒng)。上述首次上電星地測(cè)控鏈路建立方法實(shí)施例中的通信系統(tǒng)上電初始化后，需要建立首次測(cè)控鏈路，將星上的所有初始化狀態(tài)遙測(cè)信息下傳到地面測(cè)控站。本實(shí)施例中為保證可靠性，首次測(cè)控鏈路采用單星單站的星地測(cè)控鏈路。進(jìn)一步地，為了節(jié)約微納衛(wèi)星功率，在衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的軌道運(yùn)行過(guò)程中，由衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)行時(shí)間表(該運(yùn)行時(shí)間表預(yù)先存儲(chǔ)與各星務(wù)系統(tǒng)中)控制衛(wèi)星關(guān)閉鏈路，以便各衛(wèi)星中的通信系統(tǒng)進(jìn)入休眠或斷電狀態(tài)。當(dāng)然，除緊急測(cè)控鏈路外，其它鏈路(星間鏈路或星地測(cè)控鏈路)均可通過(guò)星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)關(guān)閉。具體地，本實(shí)施例中的鏈路關(guān)閉控制條件可舉例如下第一若星地過(guò)境結(jié)束或星間即將斷開(kāi)，則各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)使相對(duì)應(yīng)的鏈路關(guān)閉。需要說(shuō)明的是，地面測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)星歷計(jì)算星地過(guò)境時(shí)間表以及星間鏈路建立時(shí)間表，作為遙控信息上注到星務(wù)系統(tǒng)，星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間表控制相對(duì)應(yīng)的鏈路關(guān)閉，避免損失有效信息。第二 若某一鏈路雙向傳輸完畢，則各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)使相對(duì)應(yīng)的鏈路關(guān)閉。例如，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的某一或多顆過(guò)境未結(jié)束或星間鏈路未斷開(kāi)，但本次過(guò)境雙向數(shù)據(jù)傳輸完畢(即衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)與地面測(cè)控系統(tǒng)之間的雙向數(shù)據(jù)，或星間鏈路中的兩顆衛(wèi)星的雙向數(shù)據(jù)傳輸完畢)，則各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)控制通信系統(tǒng)使相對(duì)應(yīng)的鏈路關(guān)閉。舉例來(lái)說(shuō)，首先發(fā)送完畢的鏈路節(jié)點(diǎn)(如圖2中的三軸穩(wěn)定探測(cè)器2 發(fā)出η個(gè)結(jié)束符，但仍然保持接收；另一方節(jié)點(diǎn)(如圖2中的自旋穩(wěn)定探測(cè)器21)也發(fā)送完畢后，也發(fā)出η個(gè)結(jié)束符，并關(guān)閉鏈路(如圖2中的星間鏈路201)。第三若遙控指令控制相對(duì)應(yīng)的鏈路關(guān)閉。例如，衛(wèi)星過(guò)境未結(jié)束或星間鏈路未斷開(kāi)，且本次過(guò)境仍有數(shù)據(jù)待傳輸?shù)那闆r下，若遙控節(jié)點(diǎn)(如圖2中的自旋穩(wěn)定探測(cè)器21)認(rèn)為本次雙向數(shù)據(jù)傳輸完畢，或出現(xiàn)其它原因不希望繼續(xù)傳輸，可通過(guò)發(fā)送遙控指令的方式結(jié)束雙向通信，被控節(jié)點(diǎn)(如圖2中的三軸穩(wěn)定探測(cè)器2 接收到鏈路關(guān)閉遙控指令后，主動(dòng)關(guān)閉鏈路(如圖2中的星間鏈路201)。圖4A和圖4B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中星間鏈路關(guān)閉控制方法的流程示意圖。如圖4A所示，具體步驟包括如下。401，星務(wù)系統(tǒng)設(shè)定鏈路可持續(xù)時(shí)間Tth ；T大于等于零。402，判斷鏈路的通信是長(zhǎng)是否達(dá)到Tth ；若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟406，否則執(zhí)行步驟403 ；403，判斷是否收到關(guān)閉鏈路遙控指令，若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟406，否則執(zhí)行步驟 404 ；404，判斷是否連續(xù)收到η個(gè)傳輸結(jié)束符，且是否發(fā)送完畢，若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟405，否則重復(fù)步驟402 ；405，星務(wù)系統(tǒng)向通信系統(tǒng)連續(xù)發(fā)出η個(gè)傳輸結(jié)束符；406，星務(wù)系統(tǒng)向通信系統(tǒng)發(fā)出休眠指令或向通信系統(tǒng)發(fā)出斷電預(yù)備指令；407，啟動(dòng)定時(shí)器1和定時(shí)器2 ；408，星務(wù)系統(tǒng)判斷是否收到休眠或斷電準(zhǔn)備完畢指令的反饋(響應(yīng))，若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟414，否則，執(zhí)行步驟409 ；409，星務(wù)系統(tǒng)判斷是否收到緊急鏈路狀態(tài)指令反饋，若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟 413，否則，執(zhí)行步驟410 ；410，定時(shí)器1是否溢出，若溢出，執(zhí)行步驟411，否則，執(zhí)行步驟408 ；411，定時(shí)器2是否溢出，若溢出，執(zhí)行步驟412，否則，執(zhí)行步驟406 ；412，星務(wù)系統(tǒng)使通信系統(tǒng)強(qiáng)制斷電；413，修改系統(tǒng)(詢問(wèn)是通信系統(tǒng)嗎？)鏈路狀態(tài)變量；414，通信系統(tǒng)進(jìn)入斷電狀態(tài)或休眠狀態(tài)。如圖4Β所示，具體步驟可包括420，通信系統(tǒng)處于鏈路運(yùn)行狀態(tài)；421，收到通信系統(tǒng)休眠或斷電預(yù)備指令；422，判斷是否處于緊急鏈路狀態(tài)運(yùn)行中；若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟426，否則，執(zhí)行步驟423 ；423，判斷是否有正在收發(fā)的有效數(shù)據(jù)；若判斷結(jié)果是，執(zhí)行步驟424，否則，執(zhí)行步驟425 ；424，數(shù)據(jù)收發(fā)處理；425，通信系統(tǒng)斷電準(zhǔn)備完畢指令反饋或休眠狀態(tài)反饋并進(jìn)入斷電或休眠狀態(tài)；426，緊急鏈路狀態(tài)指令反饋。上述實(shí)施例中，各衛(wèi)星的星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)上述鏈路關(guān)閉判定條件，周期向通信系統(tǒng)發(fā)出斷電預(yù)備指令或休眠指令，通信系統(tǒng)完成斷電準(zhǔn)備/休眠工作后反饋斷電準(zhǔn)備完畢指令或休眠狀態(tài)指令，星務(wù)系統(tǒng)收到反饋指令后控制電源分系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)實(shí)施斷電操作。 當(dāng)通信系統(tǒng)自主進(jìn)入緊急測(cè)控鏈路后，星務(wù)系統(tǒng)不能對(duì)其執(zhí)行關(guān)閉操作；若通信系統(tǒng)在時(shí)間T內(nèi)未能正常關(guān)閉鏈路，星務(wù)系統(tǒng)認(rèn)為通信系統(tǒng)故障，強(qiáng)制斷電，并通過(guò)以后時(shí)間段的開(kāi)啟操作恢復(fù)通信系統(tǒng)。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的各衛(wèi)星在運(yùn)行中，上電或喚醒后可以開(kāi)啟單星單站測(cè)控鏈路、星地測(cè)控鏈路、星間鏈路、緊急鏈路狀態(tài)中任何一種測(cè)控鏈路。星務(wù)系統(tǒng)根據(jù)星地過(guò)境時(shí)間表以及星間鏈路建立時(shí)間表對(duì)休眠或斷電的衛(wèi)星執(zhí)行開(kāi)啟測(cè)控鏈路的操作。圖5A和圖5B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星運(yùn)行中測(cè)控鏈路開(kāi)啟控制方法的流程示意圖。如圖5A所示，具體步驟可包括501，星務(wù)系統(tǒng)查詢鏈路(該鏈路包括單星單站星地測(cè)控鏈路、組網(wǎng)星地測(cè)控鏈路、星間鏈路等)控制時(shí)間表，進(jìn)入鏈路開(kāi)啟時(shí)段；502，星務(wù)系統(tǒng)發(fā)送喚醒指令或控制通信系統(tǒng)上電；503，根據(jù)上述開(kāi)啟鏈路類型，發(fā)送鏈路建立指令至通信系統(tǒng)504，啟動(dòng)定時(shí)器；505，判斷星務(wù)系統(tǒng)是否收到通信系統(tǒng)的鏈路成功建立的指令反饋信息；若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟506，否則執(zhí)行步驟507 ；506，鏈路開(kāi)啟成功；507，判斷定時(shí)器是否溢出，若溢出，執(zhí)行步驟508，否則充否步驟505 ；508，判斷距離鏈路結(jié)束的時(shí)間是否小于Tth ；若小于執(zhí)行步驟509，否則，重復(fù)步驟 503 ；509，鏈路開(kāi)啟失敗。如圖5B所示，具體步驟可包括520，通信系統(tǒng)收到喚醒指令或上電初始化指令；521，定時(shí)器(如IOs)啟動(dòng);522，判斷定時(shí)器是否溢出，若溢出，則執(zhí)行步驟523，否則執(zhí)行步驟524 ；523，建立緊急測(cè)控鏈路；524，判斷是否收到合法的鏈路建立指令；若收到，執(zhí)行步驟525，否則重復(fù)步驟 522 ；525，根據(jù)指令建立單星單站星地測(cè)控鏈路或組網(wǎng)星地測(cè)控鏈路或組網(wǎng)星間測(cè)控鏈路；526，鏈路成功建立的指令反饋。上述實(shí)施例中的星務(wù)系統(tǒng)控制對(duì)通信系統(tǒng)上電或向通信系統(tǒng)發(fā)送喚醒指令后，周期向通信系統(tǒng)周期發(fā)送鏈路開(kāi)啟指令，直到所開(kāi)啟鏈路的運(yùn)行時(shí)間段結(jié)束。在到等待通信系統(tǒng)回復(fù)鏈路開(kāi)啟成功指令后，星務(wù)系統(tǒng)認(rèn)為鏈路開(kāi)啟成功，進(jìn)入運(yùn)行階段。如果該時(shí)間段內(nèi)未能開(kāi)啟，則直接進(jìn)入下一個(gè)鏈路時(shí)間段操作。本實(shí)施例中提及的定時(shí)器是每個(gè)系統(tǒng)(通信系統(tǒng)、星務(wù)系統(tǒng))各自都有的，其數(shù)量可依據(jù)實(shí)際需求設(shè)定，可以是硬件定時(shí)器或軟件定時(shí)器，例如，此案相關(guān)項(xiàng)目中，通信系統(tǒng)利用的就是DSP上的硬件定時(shí)器和軟件定時(shí)器。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星在運(yùn)行中，根據(jù)星地過(guò)境時(shí)間表以及星間鏈路建立時(shí)間表，允許由當(dāng)前的測(cè)控鏈路(除緊急鏈路)切換為其它類型的測(cè)控鏈路。切換流程舉例如下星務(wù)系統(tǒng)采集當(dāng)前鏈路狀態(tài)，確定非緊急狀態(tài)鏈路，且符合鏈路運(yùn)行時(shí)間表中鏈路切換前狀態(tài)，即向通信系統(tǒng)發(fā)送鏈路切換信令，經(jīng)通信系統(tǒng)判斷有效后，執(zhí)行切換操作并反饋鏈路切換完畢信令，鏈路切換成功。若通信系統(tǒng)反饋當(dāng)前鏈路狀態(tài)為緊急鏈路狀態(tài)，星務(wù)系統(tǒng)放棄切換操作，并將鏈路狀態(tài)變量更新為緊急鏈路狀態(tài)；若通信系統(tǒng)判斷為非法的鏈路切換指令，星務(wù)系統(tǒng)認(rèn)為原來(lái)采集并驗(yàn)證的當(dāng)前鏈路狀態(tài)可能有誤，重新采集并核實(shí)鏈路狀態(tài)后再執(zhí)行切換；若鏈路切換前狀態(tài)與當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)不同，或在時(shí)間T內(nèi)未能完成切換，則認(rèn)為通信系統(tǒng)故障，對(duì)鏈路執(zhí)行關(guān)閉并通過(guò)重新開(kāi)啟進(jìn)入到切換后狀態(tài)。圖6A和圖6B為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中各衛(wèi)星運(yùn)行中測(cè)控鏈路切換控制方法的流程示意圖；下面采用圖6A和圖6B詳細(xì)說(shuō)明。如圖6A所示，具體過(guò)程如下601，星務(wù)系統(tǒng)準(zhǔn)備進(jìn)行鏈路切換；602，采集當(dāng)前鏈路((該鏈路包括單星單站星地測(cè)控鏈路、組網(wǎng)星地測(cè)控鏈路、星間鏈路等))狀態(tài)；603，判斷是否處于緊急鏈路狀態(tài)，若是，執(zhí)行步驟604，否則執(zhí)行步驟605 ；604，切換停止，更新鏈路狀態(tài)變量；605，判斷鏈路狀態(tài)是否符合切換前狀態(tài)，若是執(zhí)行步驟606，否則執(zhí)行步驟610 ；606，發(fā)送鏈路轉(zhuǎn)換指令；607，啟動(dòng)定時(shí)器1和2 ；608，判斷定時(shí)器1是否溢出，若溢出，重復(fù)步驟606，否則執(zhí)行步驟609 ；609，判斷定時(shí)器2是否溢出，若溢出，重復(fù)步驟610，否則執(zhí)行步驟611 ；610，鏈路關(guān)閉，重新開(kāi)啟；611，判斷是否收到鏈路切換完畢指令反饋；若是，執(zhí)行步驟612，否則執(zhí)行步驟 613 ；612，鏈路切換成功；613，判斷是否收到錯(cuò)誤的鏈路切換指令反饋；若是重復(fù)步驟602，否則返回步驟 608。如圖6B所示，具體過(guò)程如下620，通信系統(tǒng)運(yùn)行于某正常鏈路狀態(tài)；621，通信系統(tǒng)收到新鏈路建立指令；622，判斷該新鏈路指令是否不同于當(dāng)前的鏈路類型，若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟 623，否則執(zhí)行步驟626 ；623，判斷是否有正在收發(fā)的有效數(shù)據(jù)；若判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟624，否則，執(zhí)行步驟625 ；624，數(shù)據(jù)收發(fā)處理完畢之后；625，關(guān)閉原鏈路，開(kāi)啟新鏈路，發(fā)送鏈路切換完畢指令；626，錯(cuò)誤的鏈路建立指令反饋。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的各衛(wèi)星在運(yùn)行中，可能出現(xiàn)星務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的交互錯(cuò)誤狀態(tài)，此時(shí)需要將該衛(wèi)星進(jìn)入緊急測(cè)控鏈路狀態(tài)。以下舉例說(shuō)明可能出現(xiàn)緊急測(cè)控鏈路狀態(tài)的類型。例如，通信系統(tǒng)在鏈路首次初始化或開(kāi)啟過(guò)程中，若認(rèn)為星務(wù)系統(tǒng)故障(通常是星務(wù)系統(tǒng)的星上計(jì)算機(jī)故障)，則自主建立緊急測(cè)控鏈路。需要注意的是，緊急狀態(tài)鏈路建立后，不能通過(guò)星務(wù)系統(tǒng)控制恢復(fù)，而只能通過(guò)地面測(cè)控站對(duì)星務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)后，由地面測(cè)控站控制切換到單星單站測(cè)控鏈路。圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本實(shí)施例中的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立裝置可包括如下單元。衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立裝置包括通信系統(tǒng)鏈路建立控制單元710及星務(wù)系統(tǒng)鏈路建立控制單元700。通信系統(tǒng)鏈路建立控制單元710和星務(wù)系統(tǒng)鏈路建立控制單元700通過(guò)雙向的CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)/信息的交互。其中，通信系統(tǒng)鏈路建立控制單元710主要包括鏈路建立邏輯控制單元、通信信道控制單元、及鏈路狀態(tài)變量存儲(chǔ)單元等。星務(wù)系統(tǒng)鏈路建立控制單元700主要包括鏈路建立控制邏輯單元703、鏈路狀態(tài)變量存儲(chǔ)單元704、及鏈路運(yùn)行時(shí)間表702等。通信系統(tǒng)鏈路建立控制邏輯單元主要用于1)接收星務(wù)系統(tǒng)的鏈路建立信令并生成反饋信令；2)根據(jù)當(dāng)前的鏈路狀態(tài)變量進(jìn)行信令合法性判斷；3)根據(jù)星務(wù)系統(tǒng)的鏈路建立信令生成通信信道單元控制信令，指揮通信信道單元完成對(duì)通信信道單元的控制操作。如中頻信道關(guān)閉或打開(kāi)操作；射頻信道功率控制操作； 射頻信道切換操作等。4)緊急狀態(tài)鏈路控制操作，控制通信系統(tǒng)進(jìn)入緊急狀態(tài)鏈路，并接受來(lái)自通信系統(tǒng)測(cè)控信息處理單元的由地面站發(fā)出的緊急狀態(tài)鏈路切換控制遙控信息。星務(wù)系統(tǒng)鏈路建立控制邏輯單元主要用于1)讀取地面遙控注入的鏈路運(yùn)行時(shí)間表信息并生成鏈路建立控制指令，通過(guò)接口單元發(fā)送到通信分系統(tǒng)；2)接收通信分系統(tǒng)的鏈路建立反饋指令，執(zhí)行鏈路控制邏輯或修改鏈路狀態(tài)信息；3)接收地面的緊急狀態(tài)下的鏈路控制干預(yù)遙控指令，并生成鏈路狀態(tài)遙測(cè)信息。需要說(shuō)明的是對(duì)于前述的各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和單元并不一定是本發(fā)明所必須的。在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)， 裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)包括第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星，所述方法包括檢測(cè)所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若判斷的結(jié)果為是，則第一衛(wèi)星依據(jù)第一預(yù)設(shè)條件與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立星地測(cè)控鏈路，或者依據(jù)第二預(yù)設(shè)條件將處于正常運(yùn)行狀態(tài)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間建立星間鏈路；所述至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息，以及所述第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)之間雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述檢測(cè)所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，包括若判斷結(jié)果為否，則第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星啟用各自的緊急測(cè)控鏈路，用以與所述地面測(cè)控系統(tǒng)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，建立第一衛(wèi)星與地面之間的星地測(cè)控鏈路，包括所述第一衛(wèi)星向所述地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送遙測(cè)載波同步碼，以及在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)接收地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送的遙控載波同步碼及遙測(cè)同步已建立信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，建立第一衛(wèi)星與地面之間的星地測(cè)控鏈路，還包括所述第一衛(wèi)星向所述地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送測(cè)距單音，用以使第一衛(wèi)星與所述地面測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測(cè)距。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述第一衛(wèi)星在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未接收地面測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送的遙控載波同步碼及遙測(cè)同步已建立信息，則該第一衛(wèi)星啟用緊急測(cè)控鏈路，用以與所述地面測(cè)控系統(tǒng)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星內(nèi)部存儲(chǔ)有鏈路建立時(shí)間表；以及所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星內(nèi)部設(shè)有星務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，所述星務(wù)系統(tǒng)控制所述通信系統(tǒng)執(zhí)行所述鏈路建立時(shí)間表；所述鏈路建立時(shí)間表包括星地過(guò)境時(shí)間表、星間鏈路建立時(shí)間表和/或星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述方法還包括所述第一衛(wèi)星與至少一個(gè)第二衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息之后，所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星關(guān)閉所述星間鏈路，用以使所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星進(jìn)入休眠狀態(tài)或斷電狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，所述方法還包括所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星依據(jù)星間鏈路建立時(shí)間表及星間鏈路關(guān)閉時(shí)間表間斷性的建立星間鏈路，以及所述第一衛(wèi)星依據(jù)所述星地過(guò)境時(shí)間表間斷性的建立所述星地測(cè)控鏈路；以及所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星中各自的星務(wù)系統(tǒng)控制對(duì)各自的通信系統(tǒng)上電或向通信系統(tǒng)發(fā)送喚醒信息，且周期性的向通信系統(tǒng)發(fā)送星間鏈路開(kāi)啟信息，若在星間鏈路的運(yùn)行時(shí)間段內(nèi)星務(wù)系統(tǒng)接收到通信系統(tǒng)響應(yīng)開(kāi)啟信息的響應(yīng)信息，則星間鏈路開(kāi)啟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，其特征在于，在第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星中各自的星務(wù)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)交互時(shí)，若通信系統(tǒng)接收到所述星務(wù)系統(tǒng)的消息為錯(cuò)誤消息或通信系統(tǒng)未在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到星務(wù)系統(tǒng)發(fā)送的消息，該通信系統(tǒng)判斷星務(wù)系統(tǒng)異常，則通信系統(tǒng)將與地面測(cè)控系統(tǒng)建立緊急測(cè)控鏈路；若星務(wù)系統(tǒng)接收所述通信系統(tǒng)響應(yīng)的鏈路操作響應(yīng)消息為錯(cuò)誤消息或星務(wù)系統(tǒng)未在預(yù)定時(shí)間內(nèi)收到通信系統(tǒng)發(fā)送的鏈路操作響應(yīng)消息，該星務(wù)系統(tǒng)判斷通信系統(tǒng)故障，則星務(wù)系統(tǒng)通過(guò)通信系統(tǒng)與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立緊急測(cè)控鏈路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)鏈路建立方法，所述衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)包括第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星，所述方法包括檢測(cè)所述第一衛(wèi)星和至少一個(gè)第二衛(wèi)星是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；若判斷的結(jié)果為是，則第一衛(wèi)星依據(jù)第一預(yù)設(shè)條件與地面測(cè)控系統(tǒng)之間建立星地測(cè)控鏈路，或者依據(jù)第二預(yù)設(shè)條件將處于正常運(yùn)行狀態(tài)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間建立星間鏈路；所述至少一個(gè)第二衛(wèi)星與第一衛(wèi)星之間通過(guò)星間鏈路雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息，以及所述第一衛(wèi)星與地面測(cè)控系統(tǒng)之間雙向傳輸各自相對(duì)應(yīng)的測(cè)控信息。上述方法可采用單站單星的測(cè)控方式獲取衛(wèi)星編隊(duì)組網(wǎng)中的各個(gè)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，使測(cè)控資源的利用率提高，且測(cè)控方式的可靠性提高。
文檔編號(hào)H04B7/185GK102201854SQ20111013704
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者盧詠, 唐樹(shù)元, 張軍, 張濤, 蒯瀟 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)