一种深空通信系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种深空通信系统及方法，系统包括：第一类中继小卫星、第二类中继小卫星；第一类中继小卫星，用于获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信号发送给所述第二类中继小卫星；第二类中继小卫星，用于接收所述放大后的信号，对所述放大后的信号进行压缩，对压缩后的信号进行传输。由此可见，深空通信系统中包括多个中继小卫星，各个中继小卫星分别设置不同的功能，组合起来实现深空通信的过程。小卫星体积小、重量轻、研制周期短，因此，降低了通信成本。

【技术实现步骤摘要】
一种深空通信系统及方法
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种深空通信系统及方法。
技术介绍
深空通信，指地球上的通信实体与处于深空(离地球的距离等于或大于200万公里的空间)的离开地球卫星轨道进入太阳系的飞行器之间的通信。在深空通信中，由于距离太远，通常采用中继的方式来延长通信距离。一般来说，深空通信系统中包括中继卫星，中继卫星获取空间传感器探测到的各种信号，对获取到的信号进行处理，将处理后的信号发送至地面站，由地面站进行后续的分析操作。上述方案中，中继卫星对信号进行处理的过程通常包括放大、压缩、路径选择等多项操作，也就是说中继卫星需要具备放大、压缩、路径选择等多种功能。对于一个卫星来说，每增加一项功能，会相应增加巨额成本。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种深空通信系统及方法，降低通信成本。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种深空通信系统，包括：第一类中继小卫星、第二类中继小卫星；其中，所述第一类中继小卫星，用于获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信号发送给所述第二类中继小卫星；所述第二类中继小卫星，用于接收所述放大后的信号，对所述放大后的信号进行压缩，对压缩后的信号进行传输。可选的，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述第一类中继小卫星及所述第二类中继小卫星为中轨小卫星；所述第二类中继小卫星，还用于获取目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述中轨小卫星包括：所述第一类中继小卫星、所述第二类中继小卫星及第三类中继小卫星；所述第三类中继小卫星，用于分配并存储路径信息，所述路径信息包括各个低轨小卫星之间通信的路径；所述第二类中继小卫星，还用于将所述压缩后的信号发送给所述第三类中继小卫星；所述第三类中继小卫星，还用于在存储的路径信息中，确定所述信号对应的目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，所述系统包括至少一个低轨小卫星群组，每个低轨小卫星群组中包含至少两个低轨小卫星，其中一个为代理低轨小卫星；所述第三类中继小卫星，还用于将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的代理低轨小卫星；所述代理低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，确定目标低轨小卫星，将所述压缩后的信号发送给所述目标低轨小卫星，以使所述目标低轨小卫星将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，所述第三类中继小卫星，还可以用于：确定目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组；将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给所述目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星；所述代理低轨小卫星，还可以用于：判断所述目标路径信息是否与自身所在的低轨小卫星群组相匹配；如果是，将所述压缩后的信号发送给目标低轨小卫星；如果否，重新确定所述目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组，将所述压缩后的信号发送给重新确定的目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星。为达到上述目的，本专利技术实施例还公开了一种深空通信方法，应用于深空通信系统，所述系统包括第一类中继小卫星和第二类中继小卫星，所述方法包括：第一类中继小卫星获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信号发送给第二类中继小卫星；第二类中继小卫星接收第一类中继小卫星发送的放大后的信号，对所述放大后的信号进行压缩，对压缩后的信号进行传输。可选的，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述第一类中继小卫星及所述第二类中继小卫星为中轨小卫星；第二类中继小卫星对压缩后的信号进行传输的步骤，包括：第二类中继小卫星获取目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述方法还包括：低轨小卫星根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述中轨小卫星包括：所述第一类中继小卫星、所述第二类中继小卫星及第三类中继小卫星；第二类中继小卫星对压缩后的信号进行传输的步骤，包括：第二类中继小卫星将所述压缩后的信号发送给所述第三类中继小卫星；所述方法还包括：第三类中继小卫星分配并存储路径信息，所述路径信息包括各个低轨小卫星之间通信的路径；第三类中继小卫星接收所述压缩后的信号，在存储的路径信息中，确定所述信号对应的目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述低轨小卫星根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，所述系统包括至少一个低轨小卫星群组，每个低轨小卫星群组中包含至少两个低轨小卫星，其中一个为代理低轨小卫星；第三类中继小卫星将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星的步骤，包括：第三类中继小卫星将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的代理低轨小卫星；所述方法还包括：代理低轨小卫星根据所述目标路径信息，确定目标低轨小卫星，将所述压缩后的信号发送给所述目标低轨小卫星，以使所述目标低轨小卫星将所述压缩后的信号转发给地面站。可选的，第三类中继小卫星将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的代理低轨小卫星的步骤，包括：第三类中继小卫星确定所述目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组；将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给所述目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星；代理低轨小卫星根据所述目标路径信息，确定目标低轨小卫星，将所述压缩后的信号发送给所述目标低轨小卫星的步骤，包括：代理低轨小卫星判断所述目标路径信息是否与自身所在的低轨小卫星群组相匹配；如果是，将所述压缩后的信号发送给目标低轨小卫星；如果否，重新确定所述目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组，将所述压缩后的信号发送给重新确定的目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星。应用本专利技术实施例，深空通信系统中包括多个中继小卫星，各个中继小卫星分别设置不同的功能，组合起来实现深空通信的过程。小卫星体积小、重量轻、研制周期短，因此，降低了通信成本。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第一种结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第二种结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第三种结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第四种结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第五种结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的深空通信系统的第六种结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的深空通信方法的第一种流程示意图；图8为本专利技术实施例提供的深空通信方法的第二种流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深空通信系统，其特征在于，包括：第一类中继小卫星、第二类中继小卫星；其中，所述第一类中继小卫星，用于获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信号发送给所述第二类中继小卫星；所述第二类中继小卫星，用于接收所述放大后的信号，对所述放大后的信号进行压缩，对压缩后的信号进行传输。

【技术特征摘要】
1.一种深空通信系统，其特征在于，包括：第一类中继小卫星、第二类中继小卫星；其中，所述第一类中继小卫星，用于获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信号发送给所述第二类中继小卫星；所述第二类中继小卫星，用于接收所述放大后的信号，对所述放大后的信号进行压缩，对压缩后的信号进行传输。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述第一类中继小卫星及所述第二类中继小卫星为中轨小卫星；所述第二类中继小卫星，还用于获取目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：中轨小卫星和低轨小卫星；所述中轨小卫星包括：所述第一类中继小卫星、所述第二类中继小卫星及第三类中继小卫星；所述第三类中继小卫星，用于分配并存储路径信息，所述路径信息包括各个低轨小卫星之间通信的路径；所述第二类中继小卫星，还用于将所述压缩后的信号发送给所述第三类中继小卫星；所述第三类中继小卫星，还用于在存储的路径信息中，确定所述信号对应的目标路径信息，将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的低轨小卫星；所述低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，将所述压缩后的信号转发给地面站。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个低轨小卫星群组，每个低轨小卫星群组中包含至少两个低轨小卫星，其中一个为代理低轨小卫星；所述第三类中继小卫星，还用于将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给对应的代理低轨小卫星；所述代理低轨小卫星，用于根据所述目标路径信息，确定目标低轨小卫星，将所述压缩后的信号发送给所述目标低轨小卫星，以使所述目标低轨小卫星将所述压缩后的信号转发给地面站。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三类中继小卫星，还用于：确定目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组；将所述压缩后的信号、及所述目标路径信息发送给所述目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星；所述代理低轨小卫星，还用于：判断所述目标路径信息是否与自身所在的低轨小卫星群组相匹配；如果是，将所述压缩后的信号发送给目标低轨小卫星；如果否，重新确定所述目标路径信息对应的目标低轨小卫星群组，将所述压缩后的信号发送给重新确定的目标低轨小卫星群组中的代理低轨小卫星。6.一种深空通信方法，其特征在于，应用于深空通信系统，所述系统包括第一类中继小卫星和第二类中继小卫星，所述方法包括：第一类中继小卫星获取空间传感器探测到的信号；对所述信号进行功率放大，将放大后的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，忻向军，田清华，刘博，陶滢，田博，张丽佳，曹桂兴，沈宇飞，陈东，王拥军，田凤，尹霄丽，文国莉，李欢，
申请(专利权)人：北京邮电大学，中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11