一种遥测频谱感知管理方法及设备技术

本发明专利技术一种遥测频谱感知管理方法及设备，属于遥测频谱感知管理技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种遥测频谱感知管理方法及设备硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：在遥测区域内设置一个频谱管理装置和多个遥测装置，所述遥测装置设置在相应的遥测目标上；定义频谱管理装置中的频谱资源分为多种状态，对频谱管理装置进行无线通信参数设置；所述频谱管理装置对频谱进行识别管理分配；本发明专利技术应用于遥测频谱感知管理场所。

A telemetry spectrum sensing management method and equipment

【技术实现步骤摘要】
一种遥测频谱感知管理方法及设备
本专利技术一种遥测频谱感知管理方法及设备，属于遥测频谱感知管理

技术介绍
航天航空遥测技术起源于20世纪30年代和40年代，随着通信技术、半导体技术和软件无线电技术的发展，遥测技术在调制体制、传输距离、数据容量、测量精度以及设备小型化等方面更加完善和灵活，目前安装在飞行器上的遥测发射机在调制体制、频谱资源占用多种多样，遥测发射机使用特定的码率、特定功率以及特定频点将采集遥测数据通过天线发射出去，专用遥测地面站将根据规划好的参数对空中的无线电进行接收、解调以及存储；遥测地面站在使用时将根据遥测作用区域，对本区域内所有的遥测发射机收发信号进行统一规划管理，确定各个遥测发射机占用频点资源、发射功率以及数据码率等参数，遥测地面接收站根据遥测发射机数量、工作参数以及工作时间等信息进行交叉布站，确保空中射频信号无重叠干扰，遥测数据顺利接收。但在使用过程中发现，地面接收站很难提供单一遥测发射机单独工作的区域，一般存在多个遥测发射机在同一遥测区域内工作，使用现有的遥测系统需要提前对遥测区域内的遥测装置统一规划以及现场协调，避免出现频谱资源重叠，无线电信号干扰等问题，而这些工作大部分需要人工调控来完成，工作量大，调控效率低，很难再适应新的使用要求。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种遥测频谱感知管理方法及设备硬件结构的改进。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种遥测频谱感知管理方法，包括如下步骤：步骤一：在遥测区域内设置一个频谱管理装置和多个遥测装置，所述遥测装置设置在相应的遥测目标上；步骤二：定义频谱管理装置中的频谱资源分为9种状态：状态1为未被任何遥测装置占用的频谱资源；状态2为分配成功且正在使用的频谱资源；状态3为分配成功且已使用完成被回收的频谱资源，该状态频谱资源在状态1频谱资源使用完成后可以继续进行分配；状态4为已分配给遥测装置，但未分配成功；状态5为已分配给遥测装置，但未收到分配成功应答命令；状态6为本次任务已规划的遥测装置，该状态频谱资源不再参与分配；状态7为未分配但遥测空域中存在的预设频谱资源；状态8为遥测空域中存在的预设以外频谱资源；状态9为挂起状态的频谱资源，本次任务不再参与分配，包括状态6、状态7和状态8频谱资源；步骤三：对频谱管理装置进行无线通信参数设置：步骤310：频谱管理装置向遥测装置发送无线通信命令；步骤320：遥测装置收到命令后，向频谱管理装置反馈应答命令，进入通信状态；步骤330：频谱管理装置停止发送无线通信命令，根据需求设置参数；步骤340：频谱管理装置为遥测装置配置的参数发送至遥测装置；步骤350：遥测装置根据配置协议更改参数并存储；步骤360：遥测装置向频谱管理装置反馈配置已修改完成的信息；步骤四：所述频谱管理装置对频谱进行识别管理分配：步骤410：所述频谱管理装置内部设置的频谱管理单元向频谱感知单元发送预设频谱资源；步骤411：所述频谱感知单元周期性扫描遥测空域内的频谱资源占用情况；步骤412：所述频谱感知单元将频谱资源占用情况信息反馈回频谱管理单元；步骤413：频谱管理单元收到资源占用情况反馈后，更新自身预设的频谱资源信息；步骤414：频谱管理单元向各遥测装置发送组网广播指令；步骤415：遥测装置向频谱管理单元反馈携带身份标志符的组网广播应答命令；步骤416：频谱管理单元存储身份标志符信息，根据频谱资源占用情况，分配相应的工作频点和工作模式；步骤417：频谱管理单元向遥测装置发送携带工作频点和工作模式信息的组网命令；步骤418：遥测装置根据接收到的工作频点和工作模式信息进行配置，进入工作状态；步骤419：配置完毕后，遥测装置向频谱管理单元反馈组网成功的应答命令；步骤420：频谱管理单元更新频谱资源占用情况；步骤421：控制频谱感知单元向频谱管理单元发送携带有频谱资源占用、回收状态的反馈信息。所述步骤四中频谱管理装置具体的工作流程为：所述频谱管理装置实时对遥测空域中的频谱资源进行探测和感知，根据探测结果更新预设频谱资源信息状态，将空中存在的预设频点标志定义为状态7，将预设频谱资源范围外的频点标记定义为状态8，所述状态7和状态8的频谱均为挂起状态，本次任务不再参与分配；所述频谱管理装置循环发送等间隔发送组网广播命令，收到反馈信号后根据信号中的遥测装置身份标志符发送组网命令，命令中携带分配频点和工作模式等信息，分配频点为状态1的频点，在收到组网反馈信号后将该频点标记为状态2，若未收到反馈信号将该频点标记为状态4；根据探测结果，状态2频点使用完成后更新为状态3；频谱感知单元若未感知到状态4的频点，则状态4频点被挂起，本次任务不再使用，若感知到状态4的频点，则将频点状态更新为状态5，待使用完成后将频点更新为状态3。一种遥测频谱感知管理设备，包括设置在地面站点内的频谱管理装置，所述频谱管理装置内部设置有参数管理单元、频谱管理单元、无线通信单元、频谱感知单元，所述参数管理单元通过导线与频谱管理单元双向连接，所述频谱管理单元通过导线与无线通信单元双向连接，所述频谱感知单元的输入端外接通信天线，所述频谱感知单元的输出端与频谱管理单元相连；所述无线通信单元外接遥测天线。本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：本专利技术提供的动态频谱管理的方法包括无线通信链路协议、频谱管理方法和平台，该方法用于遥测区域内频谱资源的管理和控制，以无线电为平台兼容不同的无线通讯协议，可以有效提高遥测系统的工作效率和频谱资源占用率，同时克服遥测系统频点冲突、实时性差、系统组成复杂、任务调度效率低等缺陷。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术使用状态示意图；图2为本专利技术频谱管理装置的结构示意图；图3为本专利技术无线通信参数设置步骤流程图；图4为本专利技术频谱识别管理分配步骤流程图；图5为本专利技术定义的频谱资源状态控制关系图。具体实施方式本专利技术涉及软件无线电使用方法、频谱动态管理方法以及无线通信策略，可以根据频谱资源的占用信息，确定遥测发射机的配置参数和工作参数等信息。如图2所示，本专利技术提供的遥测频谱管理系统主要由频谱感知单元204、参数管理单元201、频谱管理单元202、无线通信单元203、遥测天线205和通信天线206组成，其中频谱管理设置的主要内容如下：本专利技术提供的对遥测空域内频谱资源管理的方法和系统，可以根据遥测空域的频谱资源使用情况和允许使用的频率资源，动态为遥测装置分配工作频点，并实时对空域内频谱资源进行扫描感知，回收已完成的频谱资源。系统中设置的频谱感知单元204，该单元工作流程图如图4所示，可以对遥测空域内的遥测频带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥测频谱感知管理方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一：在遥测区域内设置一个频谱管理装置和多个遥测装置，所述遥测装置设置在相应的遥测目标上；/n步骤二：定义频谱管理装置中的频谱资源分为9种状态：/n状态1为未被任何遥测装置占用的频谱资源；/n状态2为分配成功且正在使用的频谱资源；/n状态3为分配成功且已使用完成被回收的频谱资源，该状态频谱资源在状态1频谱资源使用完成后可以继续进行分配；/n状态4为已分配给遥测装置，但未分配成功；/n状态5为已分配给遥测装置，但未收到分配成功应答命令；/n状态6为本次任务已规划的遥测装置，该状态频谱资源不再参与分配；/n状态7为未分配但遥测空域中存在的预设频谱资源；/n状态8为遥测空域中存在的预设以外频谱资源；/n状态9为挂起状态的频谱资源，本次任务不再参与分配，包括状态6、状态7和状态8频谱资源；/n步骤三：对频谱管理装置进行无线通信参数设置：/n步骤310：频谱管理装置向遥测装置发送无线通信命令；/n步骤320：遥测装置收到命令后，向频谱管理装置反馈应答命令，进入通信状态；/n步骤330：频谱管理装置停止发送无线通信命令，根据需求设置参数；/n步骤340：频谱管理装置为遥测装置配置的参数发送至遥测装置；/n步骤350：遥测装置根据配置协议更改参数并存储；/n步骤360：遥测装置向频谱管理装置反馈配置已修改完成的信息；/n步骤四：所述频谱管理装置对频谱进行识别管理分配：/n步骤410：所述频谱管理装置内部设置的频谱管理单元向频谱感知单元发送预设频谱资源；/n步骤411：所述频谱感知单元周期性扫描遥测空域内的频谱资源占用情况；/n步骤412：所述频谱感知单元将频谱资源占用情况信息反馈回频谱管理单元；/n步骤413：频谱管理单元收到资源占用情况反馈后，更新自身预设的频谱资源信息；/n步骤414：频谱管理单元向各遥测装置发送组网广播指令；/n步骤415：遥测装置向频谱管理单元反馈携带身份标志符的组网广播应答命令；/n步骤416：频谱管理单元存储身份标志符信息，根据频谱资源占用情况，分配相应的工作频点和工作模式；/n步骤417：频谱管理单元向遥测装置发送携带工作频点和工作模式信息的组网命令；/n步骤418：遥测装置根据接收到的工作频点和工作模式信息进行配置，进入工作状态；/n步骤419：配置完毕后，遥测装置向频谱管理单元反馈组网成功的应答命令；/n步骤420：频谱管理单元更新频谱资源占用情况；/n步骤421：控制频谱感知单元向频谱管理单元发送携带有频谱资源占用、回收状态的反馈信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种遥测频谱感知管理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：在遥测区域内设置一个频谱管理装置和多个遥测装置，所述遥测装置设置在相应的遥测目标上；
步骤二：定义频谱管理装置中的频谱资源分为9种状态：
状态1为未被任何遥测装置占用的频谱资源；
状态2为分配成功且正在使用的频谱资源；
状态3为分配成功且已使用完成被回收的频谱资源，该状态频谱资源在状态1频谱资源使用完成后可以继续进行分配；
状态4为已分配给遥测装置，但未分配成功；
状态5为已分配给遥测装置，但未收到分配成功应答命令；
状态6为本次任务已规划的遥测装置，该状态频谱资源不再参与分配；
状态7为未分配但遥测空域中存在的预设频谱资源；
状态8为遥测空域中存在的预设以外频谱资源；
状态9为挂起状态的频谱资源，本次任务不再参与分配，包括状态6、状态7和状态8频谱资源；
步骤三：对频谱管理装置进行无线通信参数设置：
步骤310：频谱管理装置向遥测装置发送无线通信命令；
步骤320：遥测装置收到命令后，向频谱管理装置反馈应答命令，进入通信状态；
步骤330：频谱管理装置停止发送无线通信命令，根据需求设置参数；
步骤340：频谱管理装置为遥测装置配置的参数发送至遥测装置；
步骤350：遥测装置根据配置协议更改参数并存储；
步骤360：遥测装置向频谱管理装置反馈配置已修改完成的信息；
步骤四：所述频谱管理装置对频谱进行识别管理分配：
步骤410：所述频谱管理装置内部设置的频谱管理单元向频谱感知单元发送预设频谱资源；
步骤411：所述频谱感知单元周期性扫描遥测空域内的频谱资源占用情况；
步骤412：所述频谱感知单元将频谱资源占用情况信息反馈回频谱管理单元；
步骤413：频谱管理单元收到资源占用情况反馈后，更新自身预设的频谱资源信息；
步骤414：频谱管理单元向各遥测装置发送组网广播指令；
步骤415：遥测装置向频谱管理单元反馈携带身份标志符的组网广播应答命令；
步骤416：频谱管理单元存储身份标志符信...

【专利技术属性】
技术研发人员：那凯鹏，石军辉，刘国忠，王文杰，张先飞，
申请(专利权)人：山西科泰航天防务技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14