一种通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通信系统，涉及激光通信技术领域，主要目的在于提高飞行器设备网络传输的速率。主要技术方案为：通信系统包括多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备，卫星与飞行器设备间通信的卫星‑飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星‑地面站激光通信终端设备；所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信连接；所述卫星之间通过建立的激光链路进行卫星间的数据传输，所述数据传输至少包括卫星接收的飞行器设备自身数据以及地面上传的网络资源数据。本发明专利技术主要用于飞行器的空中数据传输。

A communication system

The invention discloses a communication system, which relates to the field of laser communication technology, and is mainly aimed at improving the speed of network transmission of aircraft equipment. The main technical scheme is as follows: the communication system includes a number of satellites, each satellite is equipped with inter satellite laser communication terminal equipment, the satellite and the aircraft equipment communication between the satellite laser communication terminal equipment, and the satellite and ground station communication between the satellite and ground surface station laser communication terminal equipment; The communication satellite between the satellite communication satellites is based on the intersatellite laser communication terminal equipment through the laser link; the satellite between the satellites transmits data between satellites through the established laser link. The data transmission includes at least the data of the aircraft equipment itself received by the satellite and the network resource data uploaded by the ground surface. The invention is mainly used for aerial data transmission of aircraft.

【技术实现步骤摘要】
一种通信系统
本专利技术涉及航空航天
，特别是涉及一种通信系统。
技术介绍
目前，民航飞机在飞行过程中的网络通信，主要通过卫星和地面基站的无线电网络传输实现，该种实现方式受无线电频率和地球同步轨道卫星轨位的限制，难以满足民航领域快速增长海量数据传输需求；并且由于卫星无线电通信网络的性能限制，使得飞机上的数据传输速率和服务用户数量受限，尽管目前能够实现机舱的上网服务，但网络通信速率较低，基本都在KB和MB量级。基于以上原因，飞机在空中产生的大量飞行数据无法实时的全部传输到地面，使得飞机成为空中信息孤岛。伴随着飞机智能化的发展，装有数以千计传感器和复杂数字化系统的智能飞机，产生的数据更成指数增加，这进一步加剧了飞机空中海量飞行数据的难以下传的困境，从而造成飞行数据得不到有效利用，无法降低飞机的管控和维护成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种通信系统，主要目的在于降低成本的同时提高飞行器网络数据传输的速率。为了解决上述问题，本专利技术主要提供如下技术方案：一种通信系统，包括：多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备，卫星与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星-地面站激光通信终端设备；所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信；所述卫星之间通过建立的激光链路进行卫星间的数据传输，所述数据传输至少包括卫星接收的飞行器自身数据以及地面上传的网络资源数据。进一步的，每颗卫星载有多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备，所述多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备按照预定的通信阵列排列。进一步的，每颗卫星载有中央处理器；所述中央处理器用于控制所述多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备进行激光通信。进一步的，每颗卫星的载有的中央处理器控制所述多台中的一台卫星-飞行器激光通信终端设备，在某一时刻通过激光链路与一架飞行器的机载通信系统进行通信，为一架飞行器提供卫星通信服务。进一步的，所述多颗卫星处于同一轨道面，或者，所述多颗卫星中的第一数量的卫星处于第一轨道面，第二数量的卫星处于第二轨道面；处于同一轨道面相邻的两颗卫星通过直接连接和\或中继连接的方式进行激光通信链路的连接；处于不同轨道面的卫星，至少有一对卫星通过直接连接和\或中继连接的激光链路通信。进一步的，所述直接连接的方式为拉手直接连接的方式。进一步的，每颗卫星载有的预定数量的卫星-飞行器激光通信终端设备，组成每颗卫星对地张角的通信覆盖。进一步的，设置卫星-飞行器激光通信终端设备的俯视角度为大于0°小于卫星对地张角，则预定数量的具有对应大于0°小于卫星对地张角的卫星-飞行器激光通信终端设备组成每颗卫星对地张角的通信覆盖；或者，设置卫星-飞行器激光通信终端设备为卫星对地张角，则每一台卫星-飞行器激光通信终端设备均构成每颗卫星对地张角的通信覆盖。进一步的，若所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备的俯视角度均为卫星对地张角，则所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备按照任意排列方式在每颗卫星中进行排列布局；若所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备的俯视角度为大于0°小于卫星对地张角，则所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备按照第一预定排列方式在每颗卫星中进行排列布局；若所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备的俯视角度包括大于0°小于卫星对地张角以及卫星对地张角，则所述多台卫星-飞行器激光通信终端设备按照第二预定排列方式在每颗卫星中进行混合排列布局。可选的，所述卫星为低轨卫星；所述飞行器为固定翼飞机、直升飞机、航空气球、飞艇、无人机、临近空间飞行器。本专利技术提供的通信系统，由多颗通过激光进行相互通信的卫星组成，由于激光通信速率高，信息容量大，轻易就能达到10-40Gbps，相比现有技术中的无线电通信，在很大程度上提高了飞行器数据的传输速率，使得数据传输快速，极大的提高了乘客上网的体验；每颗卫星又包括卫星与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星-地面站激光通信终端设备，以便与飞行器以及地面站设备建立激光通信，从而实现能够将飞行器自身数据以及地面上传的网络资源数据通过建立的卫星间的激光链路进行传输，使得飞行器不再是一座信息孤岛，其数据能够被采集、传输以及分析利用，及时的发现和解决飞行器飞行中的问题，很大程度的降低了飞行器的管控和维护成本。并且空间激光通信链路无需审批，不受频谱限制，空间激光通信的可扩展性好。进一步的，进行激光通信的激光通信终端设备，光源功耗小，转换效率高，收发天线小，在设备体积、重量、功耗上具有优势。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术实施例提供的一种通信系统的组网示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种通信系统中每颗卫星的组成框图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种卫星通信系统中卫星间连接方式的示意图；图4示出了本专利技术实施例提供的另一种通信系统中每颗卫星的组成框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术实施例提供一种通信系统，如图1和图2包括：多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备1，卫星与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备2，以及卫星与地面站间通信的卫星-地面站激光通信终端设备3。其中，通过所述多颗卫星的合理布局，实现卫星通信系统在某个轨道面，或者某些区域内卫星-地面站球的全通信覆盖。另外，所述多个卫星的数量可以根据卫星-地面站球的高度以及通信覆盖度确定。在通信全覆盖的前提下，也可以根据运营需求和运营成本设置，具体的本专利技术实施例对此不进行限制。所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信连接；由于激光传输的直线性，每颗卫星上均安装有用于卫星之间进行激光通信的星间激光通信终端设备。若卫星仅与其他的一颗卫星进行通信，则其需要安装有一台星间激光通信终端设备；若卫星需要与至少两颗卫星进行通信并且该至少两颗卫星可以为不同时通信，则其需要安装至少一台星间激光通信终端设备；若卫星需要同时与多颗卫星进行通信，则需要案子需要同时通信卫星数量相同的星间激光通信终端设备，具体的本专利技术实施例对此不进行限制。除此以外，若一台星间激光通信终端设备发出的激光束能够进行光束的划分，当一颗卫星需要与多颗卫星进行通信时，其也可以根据光束的可划分的数量进行对应星间激光通信终端设备的安装。另外，需要说明的是，本专利技术实施例中相互之间进行通信的卫星其目的是为了卫星-地面站球形成预定区域的激光通信覆盖，实现该激光通信覆盖下飞行器相关数据以及地面站相关数据的传输，故本专利技术实施例中互相进行激光通信的卫星还包括与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星-地面站激光通信终端设备。其中，本专利技术实施例中的所述飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信系统，其特征在于，包括：多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备，卫星与飞行器间通信的卫星‑飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星‑地面站激光通信终端设备；所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信；所述卫星之间通过建立的激光链路进行卫星间的数据传输，所述数据传输至少包括卫星接收的飞行器相关数据以及地面上传的网络资源数据。

【技术特征摘要】
1.一种通信系统，其特征在于，包括：多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备，卫星与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的卫星-地面站激光通信终端设备；所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信；所述卫星之间通过建立的激光链路进行卫星间的数据传输，所述数据传输至少包括卫星接收的飞行器相关数据以及地面上传的网络资源数据。2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，每颗卫星载有多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备，所述多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备按照预定的通信阵列排列。3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，每颗卫星载有中央处理器；所述中央处理器用于控制所述多台所述卫星-飞行器激光通信终端设备进行激光通信。4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，每颗卫星的载有的中央处理器控制所述多台中的一台卫星-飞行器激光通信终端设备，在某一时刻通过激光链路与一架飞行器的机载通信系统进行通信，为一架飞行器提供卫星通信服务。5.根据权利要求1-4中任一项所述的通信系统，其特征在于，所述多颗卫星处于同一轨道面，或者，所述多颗卫星中的第一数量的卫星处于第一轨道面，第二数量的卫星处于第二轨道面；处于同一轨道面相邻的两颗卫星通过直接连接和\或中继连接的方式进行激光通信链路的连接；处于不同轨道面的卫星，至少有一对卫星通过直接连接和\或中继连接的激光链路通信。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：潘运滨，汪逸群，刘军，
申请(专利权)人：宁波光舟通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33