【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星通信领域，特别是机载、船载等高机动平台的卫星动中通领域，具体涉及利用星上机械可移动点波束为高机动平台提供远海远域伴随保障通信的系统和方法。
技术介绍
1、“卫星动中通”是运动中的卫星地球站通信系统的简称，是基于对地静止轨道卫星的固定卫星业务和广播卫星业务资源而实现的宽带移动卫星通信。近年来，受运动中远程、宽带多媒体、应急通信等需求的驱动，卫星动中通应运而生并得到快速发展。itu分配给固定卫星业务和广播卫星业务的c、ku、ka波段的可用频谱带宽很大，对于动中通要求的通信速率是完全能够满足的。卫星动中通地球站集成于飞机、轮船、汽车等移动载体上，很好地解决了各种移动载体在运动中通过对地静止卫星，实时不断地传递语音、数据、视频图像、传真等综合业务信息的需求，是通信领域的一次重大的突破，是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域，在军、民领域都有极为广泛的发展前景，受到各国高度重视。
2、传统的对地静止轨道卫星的波束大部分为全球波束、半球波束或区域覆盖波束，其特点是波束覆盖固定且范围广，但星上波束增益相对较低，尤其是用于卫星动中通地球站的用户业务传输时，卫星动中通地球站受平台装载能力的限制，天线收发增益和射频能力通常较弱，传输性能受限。对于车载等卫星动中通地球站，区域波束的覆盖范围即可满足使用要求。但对于机载、船载等高机动平台，其活动范围较广，在区域波束没有覆盖到的远海远域地区无法满足其使用需求。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种基于机械可
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，包括：空间段的通信卫星，地面段的信关站、测控站、管控中心，用户段的卫星地球站，星地链路和星间链路；
4、所述通信卫星为卫星地球站提供通信中继功能，其轨道为对地静止轨道，多颗对地静止轨道卫星覆盖全球，每颗通信卫星的有效载荷均配置了一个全球信令波束天线和多个机械可移动点波束天线，覆盖国土范围的通信卫星还配置馈电波束天线和区域波束天线；
5、所述信关站、测控站、管控中心均位于国土范围内，相互之间通过地面网络互连；信关站位于馈电波束的覆盖范围内，提供星地馈电链路，用于传输所服务卫星的全球信令波束内的信令数据、用户段的业务数据，以及国土范围不可见的海外星通过星间链路中继转发而来的业务数据和测控数据；测控站提供星地遥控遥测链路，通过下行遥测链路接收来自星上测控分系统所采集的载荷设备工作状态参数，通过上行遥控链路向星上测控分系统传送遥控指令，经过星上数据管理系统传送给星上设备并加以执行，实现地面段对机械可移动点波束天线的控制；管控中心完成对卫星的管理控制、运行控制和任务规划；
6、所述卫星地球站包括机械可动点波束覆盖下的高机动卫星动中通地球站以及区域波束覆盖下的各型卫星地球站；
7、所述星地链路包括：信关站与星上馈电波束天线之间的上、下行馈电链路；测控站与星上测控分系统之间的测控链路；卫星地球站与星上全球信令波束天线之间的随机接入链路；卫星地球站与机械可移动点波束天线、区域波束天线之间的用户业务链路；
8、所述星间链路为通信卫星之间的空间链路，支持星间的通信业务和测控业务的中继传输。
9、进一步地，所述的全球信令波束天线采用对地视场17.4°的喇叭天线，对地形成覆盖地球表面1/3的固定覆盖区，全球信令波束用于用户段内所有卫星地球站的随机接入。
10、进一步地，所述的机械可移动点波束天线采用高增益的机械转动抛物面天线，天线波束在地球表面投射为近似圆形覆盖区；机械可移动点波束天线在星上测控分系统的指令控制下进行转动，天线转动的对地视场为17.4°，对地形成覆盖地球表面1/3的机动覆盖区；机械可移动点波束用于用户段内高机动卫星动中通地球站的用户业务链路。
11、进一步地，所述的馈电波束天线指向地面段的信关站，用于通过馈电链路转发机械可移动点波束下高机动卫星地球站的信令数据和用户业务数据。
12、进一步地，所述的区域波束天线用于覆盖一个国家国土及周边或某个特定区域的赋形区域，用于覆盖区下用户段内所有卫星地球的用户业务链路。
13、基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，包括如下步骤：
14、(1)高机动卫星动中通地球站设备加电开机并完成自检，转入步骤(2)；
15、(2)高机动卫星动中通地球站的天线控制单元读取预存的目标卫星参数，包含卫星的经度、收发极化方式、信标频率，向跟踪接收机下发并设置目标卫星参数；天线控制单元依据高机动平台的位置、目标卫星的经度计算天线指向的方位角、俯仰角、极化角参数，并将天线指向目标卫星，跟踪接收机按照闭环跟踪方式完成对星过程并保持跟踪锁定状态；
16、(3)高机动卫星动中通地球站在全球信令波束下发起和完成随机接入过程；
17、(4)高机动卫星动中通地球站在全球信令波束下完成机械可移动点波束资源的申请过程；
18、(5)机械可移动点波束指向和凝视高机动卫星动中通地球站；
19、(6)高机动卫星动中通地球站在机械可移动点波的用户业务链路下完成入网过程；
20、(7)高机动卫星动中通地球站在机械可移动点波的用户业务链路下开展业务呼叫和传输的通信过程；
21、(8)高机动卫星动中通地球站在全球信令波束下通过信令交互完成机械可移动点波束资源的释放；
22、(9)高机动卫星动中通地球站在全球信令波束下通过信令交互完成随机接入的退出。
23、进一步地，步骤(3)的具体方式为：
24、(301)高机动卫星动中通地球站读取并设置预置的全球信令波束下行接入链路的信道参数，信道参数包括载波频率、信道速率、调制编码方式；
25、(302)高机动卫星动中通地球站接收和捕获全球信令波束下行接入链路的载波信号；若载波同步和解调译码同步，则转入步骤(303)；否则，重复执行步骤(302)；
26、(303)高机动卫星动中通地球站在全球信令波束的下行接入链路接收来自于管控中心通过信关站的上行馈电链路转发到全球信令下行链路的周期性广播通告信令；若正确接收到广播通告信令，则入步骤(304)；否则，重复执行步骤(303)；
27、(304)高机动卫星动中通地球站解析广播通告信令中全球信令波束上行接入链路的信道参数并下发和设置，信道参数包括载波频率、信道速率、调制编码方式；
28、(305)高机动卫星动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，包括：空间段的通信卫星，地面段的信关站、测控站、管控中心，用户段的卫星地球站，星地链路和星间链路；
2.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的全球信令波束天线采用对地视场17.4°的喇叭天线，对地形成覆盖地球表面1/3的固定覆盖区，全球信令波束用于用户段内所有卫星地球站的随机接入。
3.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的机械可移动点波束天线采用高增益的机械转动抛物面天线，天线波束在地球表面投射为近似圆形覆盖区；机械可移动点波束天线在星上测控分系统的指令控制下进行转动，天线转动的对地视场为17.4°，对地形成覆盖地球表面1/3的机动覆盖区；机械可移动点波束用于用户段内高机动卫星动中通地球站的用户业务链路。
4.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的馈电波束天线指向地面段的信关站，用于通过馈电链路转发机械可移动点波束下高机动
5.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的区域波束天线用于覆盖一个国家国土及周边或某个特定区域的赋形区域，用于覆盖区下用户段内所有卫星地球的用户业务链路。
6.基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，其特征在于，步骤(3)的具体方式为：
8.根据权利要求6所述的基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，其特征在于，步骤(4)的具体方式为：
9.根据权利要求6所述的基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，其特征在于，步骤(5)的具体方式为：
10.根据权利要求6所述的基于机械可移动点波束的高机动卫星动中通伴随保障方法，其特征在于，步骤(6)的具体方式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，包括：空间段的通信卫星，地面段的信关站、测控站、管控中心，用户段的卫星地球站，星地链路和星间链路；
2.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的全球信令波束天线采用对地视场17.4°的喇叭天线，对地形成覆盖地球表面1/3的固定覆盖区，全球信令波束用于用户段内所有卫星地球站的随机接入。
3.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的机械可移动点波束天线采用高增益的机械转动抛物面天线，天线波束在地球表面投射为近似圆形覆盖区；机械可移动点波束天线在星上测控分系统的指令控制下进行转动，天线转动的对地视场为17.4°，对地形成覆盖地球表面1/3的机动覆盖区；机械可移动点波束用于用户段内高机动卫星动中通地球站的用户业务链路。
4.根据权利要求1所述的一种基于星上机械可移动点波束的高机动卫星动中通系统，其特征在于，所述的馈电波束...
【专利技术属性】
技术研发人员：李少宾，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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