本發(fā)明涉及運(yùn)載火箭海上發(fā)射，特別涉及一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)及通信方法。

背景技術(shù)：

1、在實現(xiàn)運(yùn)載火箭海上發(fā)射時，高可靠性的前后端組網(wǎng)通信是運(yùn)載火箭發(fā)射成功的前提。目前運(yùn)載火箭海上發(fā)射時，前后端組網(wǎng)通信一般通過無線直連的方式實現(xiàn)。即火箭及前端測發(fā)控系統(tǒng)位于發(fā)射船或發(fā)射平臺上，后端測發(fā)控系統(tǒng)位于另一艘發(fā)射船上或位于陸地岸邊。

2、也就是說，現(xiàn)有海上運(yùn)載火箭發(fā)射的原理基本上是將后端指控中心進(jìn)行簡化，并且將它搬到船上開到發(fā)射船附近或岸邊（僅近岸發(fā)射時）。

3、這就導(dǎo)致了運(yùn)載火箭遠(yuǎn)海發(fā)射時需要大量后端人員也乘船去往射點附近，造成了發(fā)射成本高、保障難度大。尤其中大型液體火箭發(fā)射時，后端人員眾多，若將后端整個搬上船移動到發(fā)射船附近，人力和財務(wù)代價都很高。同時，在此種情形下，若使用低軌通信衛(wèi)星星座存在網(wǎng)絡(luò)來回切換、不穩(wěn)定的情況，也要考慮商用網(wǎng)絡(luò)安全性的問題。若使用高軌通信衛(wèi)星組網(wǎng)存在數(shù)百毫秒以上的高延時，也存在通信速率低以及資源協(xié)調(diào)較難的問題。也就使得現(xiàn)有的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)在遠(yuǎn)海發(fā)射時難以將大量的實時數(shù)據(jù)傳輸至岸上，無法實現(xiàn)超視距海上發(fā)射控制，后端與前端必須距離在數(shù)十千米內(nèi)，限制了運(yùn)載火箭遠(yuǎn)海發(fā)射點與岸邊的距離。

4、有鑒于此，實有必要提供一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決至少一個現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┮环N運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)及通信方法，能夠適應(yīng)與運(yùn)載火箭遠(yuǎn)?；蜻h(yuǎn)洋發(fā)射的通信需求，實現(xiàn)運(yùn)載火箭海上發(fā)射的有效通信，且無需后端人員再前往發(fā)射點附近進(jìn)行發(fā)射控制，降低了人員成本，提高了發(fā)射人員安全性。

2、一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，包括：

3、前端測發(fā)控系統(tǒng)；所述前端測發(fā)控系統(tǒng)設(shè)置于用于火箭發(fā)射時承載火箭本體的發(fā)射船或海上發(fā)射平臺上；

4、后端測發(fā)控系統(tǒng)；所述后端測發(fā)控系統(tǒng)設(shè)置于陸上后端測發(fā)控大廳內(nèi)；

5、中繼無線通信裝置；所述中繼無線通信裝置設(shè)置于所述前端測發(fā)控系統(tǒng)和所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間；所述前端測發(fā)控系統(tǒng)和所述后端測發(fā)控系統(tǒng)通過所述中繼無線通信裝置以中繼無線通信的方式進(jìn)行實時無線通信連接。

6、優(yōu)選的，所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間具有能夠獨立實現(xiàn)其兩者之間無線通信的第一通信鏈路和第二通信鏈路；所述第一通信鏈路中設(shè)置有第一中繼無線通信裝置；所述第二通信鏈路中設(shè)置有第二中繼無線通信裝置。

7、優(yōu)選的，還包括能夠獨立實現(xiàn)所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間獨立無線通信的第三通信鏈路；所述第三通信鏈路中設(shè)置有低軌通信衛(wèi)星和相控陣天線；所述相控陣天線包括前端相控陣天線和后端相控陣天線；所述前端測發(fā)控系統(tǒng)通過所述前端相控陣天線與所述低軌通信衛(wèi)星通信連接；所述后端測發(fā)控系統(tǒng)通過所述后端相控陣天線與所述低軌通信衛(wèi)星通信連接。

8、優(yōu)選的，還包括能夠獨立實現(xiàn)所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間無線通信的第四通信鏈路；所述第四通信鏈路中設(shè)置有同步通信衛(wèi)星。

9、優(yōu)選的，所述中繼無線通信裝置設(shè)置于由中繼通信船釋放的飛艇或系留無人機(jī)上。

10、優(yōu)選的，在所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間的通信距離不大于200km時，所述中繼無線通信裝置設(shè)置于由中繼通信船釋放的系留無人機(jī)上；

11、在所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間的通信距離大于200km時，所述中繼無線通信裝置設(shè)置于由中繼通信船釋放的飛艇上。

12、優(yōu)選的，所述系留無人機(jī)和所述飛艇均具備自主定向能力；所述系留無人機(jī)通過系留線纜與供電電源電性連接。

13、根據(jù)本申請的另一方面，還提供一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信方法，其特征在于，利用所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)進(jìn)行通信，包括：

14、組建運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，并設(shè)定運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)中各通信鏈路的通信優(yōu)先級；

15、發(fā)射船和中繼通信船均開往預(yù)定地點，并進(jìn)行發(fā)射前的通信對準(zhǔn)測試；

16、在執(zhí)行發(fā)射任務(wù)時，利用運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)進(jìn)行通信；

17、優(yōu)選的，在設(shè)定運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)中各通信鏈路的通信優(yōu)先級中，第一通信鏈路、第二通信鏈路、第三通信鏈路、第四通信鏈路的優(yōu)先級依次降低。

18、優(yōu)選的，在利用運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)進(jìn)行通信時，第一通信鏈路和第二通信鏈路實時傳輸相同內(nèi)容，且默認(rèn)采用第一通信鏈路的數(shù)據(jù)；

19、在第一通信鏈路的數(shù)據(jù)丟失或無效時，自動采用第二通信鏈路的數(shù)據(jù)繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)控制流程，并自動嘗試恢復(fù)第一通信鏈路連接并進(jìn)行后續(xù)控制流程通訊及信息同步；

20、在在第一通信鏈路和第二通信鏈路的數(shù)據(jù)均丟失或無效時，則控制流程暫停并等待人工決策，人工可手動切換回第一通信鏈路或切換至第三通信鏈路或第四通信鏈路繼續(xù)進(jìn)行控制流程通訊。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請至少具有以下有益效果：

22、1、本發(fā)明能夠適應(yīng)與運(yùn)載火箭遠(yuǎn)海或遠(yuǎn)洋發(fā)射的通信需求，實現(xiàn)運(yùn)載火箭海上發(fā)射的有效通信，大幅提升了運(yùn)載火箭海上發(fā)射組網(wǎng)的可靠性和通信距離。

23、2、本發(fā)明無需后端人員再前往發(fā)射點附近進(jìn)行發(fā)射控制，降低了人員成本，提高了發(fā)射人員安全性。

24、3、本發(fā)明能夠在保證通信帶寬的前提下，通過中繼通信的方式大幅延長了通信距離，將現(xiàn)有發(fā)射組網(wǎng)前后端最多數(shù)十千米的距離上限提升至1000千米以上，擺脫了現(xiàn)有發(fā)射點的距離限制。

25、4、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)4條通信鏈路的冗余通信，代替現(xiàn)有僅為2條鏈路的通信方式，真正實現(xiàn)了海上發(fā)射組網(wǎng)的不同通信體制冗余，保證了遠(yuǎn)海運(yùn)載火箭發(fā)射時的通信可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間具有能夠獨立實現(xiàn)其兩者之間無線通信的第一通信鏈路和第二通信鏈路；所述第一通信鏈路中設(shè)置有第一中繼無線通信裝置；所述第二通信鏈路中設(shè)置有第二中繼無線通信裝置。

3.如權(quán)利要求2所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括能夠獨立實現(xiàn)所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間獨立無線通信的第三通信鏈路；所述第三通信鏈路中設(shè)置有低軌通信衛(wèi)星和相控陣天線；所述相控陣天線包括前端相控陣天線和后端相控陣天線；所述前端測發(fā)控系統(tǒng)通過所述前端相控陣天線與所述低軌通信衛(wèi)星通信連接；所述后端測發(fā)控系統(tǒng)通過所述后端相控陣天線與所述低軌通信衛(wèi)星通信連接。

4.如權(quán)利要求3所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括能夠獨立實現(xiàn)所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間無線通信的第四通信鏈路；所述第四通信鏈路中設(shè)置有同步通信衛(wèi)星。

5.如權(quán)利要求4所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼無線通信裝置設(shè)置于由中繼通信船釋放的飛艇或系留無人機(jī)上。

6.如權(quán)利要求5所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述前端測發(fā)控系統(tǒng)與所述后端測發(fā)控系統(tǒng)之間的通信距離不大于200km時，所述中繼無線通信裝置設(shè)置于由中繼通信船釋放的系留無人機(jī)上；

7.如權(quán)利要求5所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)，其特征在于，所述系留無人機(jī)和所述飛艇均具備自主定向能力；所述系留無人機(jī)通過系留線纜與供電電源電性連接。

8.一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信方法，其特征在于，利用權(quán)利要求4-7任一項所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)進(jìn)行通信，包括：

9.如權(quán)利要求8所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信方法，其特征在于，在設(shè)定運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)中各通信鏈路的通信優(yōu)先級中，第一通信鏈路、第二通信鏈路、第三通信鏈路、第四通信鏈路的優(yōu)先級依次降低。

10.如權(quán)利要求9所述的運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信方法，其特征在于，在利用運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)進(jìn)行通信時，第一通信鏈路和第二通信鏈路實時傳輸相同內(nèi)容，且默認(rèn)采用第一通信鏈路的數(shù)據(jù)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)及通信方法，屬于運(yùn)載火箭海上發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，運(yùn)載火箭海上發(fā)射通信系統(tǒng)包括前端測發(fā)控系統(tǒng)、后端測發(fā)控系統(tǒng)和中繼無線通信裝置；前端測發(fā)控系統(tǒng)設(shè)置于用于火箭發(fā)射時承載火箭本體的發(fā)射船或海上發(fā)射平臺上；后端測發(fā)控系統(tǒng)設(shè)置于陸上后端測發(fā)控大廳內(nèi)；中繼無線通信裝置設(shè)置于前端測發(fā)控系統(tǒng)和后端測發(fā)控系統(tǒng)之間；前端測發(fā)控系統(tǒng)和后端測發(fā)控系統(tǒng)通過中繼無線通信裝置以中繼無線通信的方式進(jìn)行實時無線通信連接。本發(fā)明能夠適應(yīng)與運(yùn)載火箭遠(yuǎn)?；蜻h(yuǎn)洋發(fā)射的通信需求，實現(xiàn)運(yùn)載火箭海上發(fā)射的有效通信，大幅提升了運(yùn)載火箭海上發(fā)射組網(wǎng)的可靠性和通信距離。

技術(shù)研發(fā)人員：程瑞,布向偉,于繼超,黃帥,張濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東方空間技術(shù)（山東）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30