多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法技术

本发明专利技术公开的一种多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，旨在提供一种采用多波束分区扫描，可增加全空域多目标测控通信系统吞吐量、降低星载设备复杂度、提高接入实时性的随机接入方法。通过下述技术方案予以实现：作为接入节点的全空域多目标测控通信系统，采用前向多波束扫描+返向全景固定波束接入模式；接入节点通过激活N个阵元形成前向扫描波束，用于承载广播消息、接入响应消息、寻呼消息、身份认证消息等，利用多个前向扫描波束固定驻留或者弹性驻留方式实现控制信道全空域覆盖；接入节点通过激活M个阵元形成返向全景固定波束，用于承载接入申请消息、寻呼响应消息、业务申请消息等，利用多个返向全景固定波束实现控制信道同时全空域覆盖。固定波束实现控制信道同时全空域覆盖。固定波束实现控制信道同时全空域覆盖。

【技术实现步骤摘要】
多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法


[0001]本专利技术涉及一种应用于空天信息系统，适用于全空域多目标测控通信设备，可增加系统吞吐量、降低星载设备复杂度、提高接入实时性的随机接入模式。

技术介绍

[0002]随着航天技术的快速发展,立方星等小型卫星得到快速发展与部署，以商业、侦察等用途为主的中小型航天器系统多采用星座部署式的系统架构，空间操控管理对象急剧增多。传统的地面主导计划接入模式将面临巨大压力，暴露出工作效率低、实时性不强、故障发现和应急抢救不及时等方面的问题，严重影响到网络的运行效率。在该应用场景下，需建立一种适应大航天时代的灵活接入模式，提升测控通信网络运行效率。
[0003]此外，随着新型智能用户平台的技术发展，卫星平台将会向在轨自主管理的方向发展(如0.3m分辨率光学成像卫星)，催生出天地协同任务驱动模式。在该模式下，星上自主判断卫星运行是否正常，出现异常后卫星主动发起回传，实时向用户中心提供平台运行的综合态势信息，以减少地面人工判断和管理的工作量；除了星上自主健康管理，卫星亦可根据侦察、遥感等数据量承载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，具有如下技术特征：作为接入节点的全空域多目标测控通信系统，利用数字波束形成原理，分别形成增益低、覆盖广的全景固定波束或者增益高、波束宽度较窄的扫描波束；接入节点采用前向多波束扫描+返向全景固定波束接入模式，即接入节点通过激活N个阵元形成前向扫描波束，每个扫描波束按照扫描图案扫描各自区域，共利用多个前向扫描波束分区扫描实现全空域覆盖，同时接入节点通过激活M个阵元形成返向全景波束，每个全景固定波束覆盖一定空域，利用多个返向全景固定波束实现同时全空域覆盖。2.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，其特征在于：前向扫描波束用于承载广播消息、接入响应消息、寻呼消息和身份认证消息，返向全景固定波束用于承载接入申请消息、寻呼响应消息和业务申请消息。3.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，其特征在于：扫描波束的驻留方式分为固定驻留和弹性驻留两种，固定驻留方式即前向扫描波束驻留时间为定值，弹性驻留方式即前向扫描波束根据接入卫星数量动态调整驻留时间。4.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，其特征在于：接入节点多个前向波束实现同时分区扫描广播，广播消息中包含小区ID、时间、节点位置和业务资源状态。5.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，其特征在于：卫星收到广播消息后，基于链路接入策略选择驻留小区，发起接入申请，接入申请中包含卫星ID、接入申请等级内容。6.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法，其特征在于：接入节点基于返向全景波束进行多用户接入检测，接收卫星发起的接入申请消息，并通过前向扫描波束发送接入响应。7.如权利要求1所述的多波束分区扫描提升全空域测控通信随机接入性能的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，刘田，谢伟，张毅，袁田，杨龙，胡建平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：