一种智能化地球站实现方法及系统与流程

1.本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是涉及一种智能化地球站实现方法及系统。


背景技术：

2.随着中国卫星技术高速发展，卫星种类增加的越来越多，近几年高通量卫星逐步发射升空，我国卫星逐步跨入高通量卫星通信行业。相对传统卫星天线，目前高通量卫星都是多波束覆盖，这样会出现大量交叉重叠波束覆盖区域。
3.由于在交叉波束区域存在多波束交叉覆盖，因此，在此区域调制解调器会反复下发不同波束下卫星参数给自动地球站，此时会出现以下情况：地球站会在不同波束来回切换跟星，无法锁定并开通卫星通信业务；地球站跟踪到目标卫星开始业务时，调制解调器下发其它交叉波束下卫星参数给地球站，正在进行业务被打断。而地球站主要应用在应急通信，需要快速开通卫星应急救援通信业务，但在交叉波束区域，地球站会因为在不同波束跟踪卫星打断目前正在开展的业务，重新按照新波束信息跟踪，严重影响了正在开展的卫星救援通信业务。
4.另外对于新型高通量卫星的通信模式也发生较大变化，传统卫星地址站不需要和调制解调器进行信息交互，可单独进行卫星跟踪，而宽带卫星相关参数都需要通过主机进行下发，否则无法完成跟星，因此亟需一种能够兼容高通量卫星和标准卫星通信体制的新型地球站。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种智能化地球站实现方法及系统，旨在解决上述问题。
6.本发明提供一种智能化地球站的实现方法，包括：
7.s1.地球站通过调制解调器与卫星进行信息交互，根据下发的波束信息，确定当前区域的波束数量，若波束数量为1，执行s2，否则执行s3；
8.s2.读取当前波束下的卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，开展卫星通讯业务；
9.s3.依次读取每个波束下的卫星参数，选择电平值最大的波束接入，开展卫星通讯业务。
10.本发明提供一种智能化地球站系统，包括：
11.信息交互模块：用于通过调制解调器与卫星进行信息交互，接收下发的波束信息，确定当前区域的波束数量；
12.信息比较模块：用于通过依次读取当前区域内每个波束下的卫星参数，比较不同波束下的电平值，确定电平值最大的波束；
13.通信建立模块：用于接入当前区域唯一波束或电平值最大的波束，开展卫星通讯业务。
14.采用本发明实施例，通过交叉波束覆盖区域波束切换策略，避免了地球站在交叉波束覆盖区域进行卫星通信时在不同波束下来回切换跟星的问题，保持交叉波束覆盖区域
稳定通信。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
17.图1是高通量卫星波束覆盖示意图；
18.图2是高通量卫星交叉波束示意图；
19.图3是本发明实施例的智能化地球站的实现方法的流程图；
20.图4是本发明实施例的交叉波束区域地球站接入波束选择方法的流程图；
21.图5是本发明实施例的智能化地球站系统结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.高通量卫星相对于传统标准卫星有较大区别，主要采用多波束覆盖，如图1所示，在实际跟星时需要得到各个波束下详细卫星参数才能够正常跟星，然后开通业务。多波束目前主要是不规则的圆，为了能够全面覆盖地球表面，不同波束下会有交叉区域，如图2所示，每个波束区中，波束中心位置为卫星信号最强区域，离波束中心区域越远，信号会逐渐减弱，因此交叉波束区域信号都比较弱。由于大气、灰尘、风霜雨雪等环境因素的影响会导致卫星信号有0.2～1db等波动，在此区域中调制解调器会反复下发不同波束下卫星参数给自动地球站。
24.为了避免地球站来回切换不同波束跟星，无法锁定开通卫星通信业务以及避免卫星正在进行的通讯任务被打断，本发明实施例提供了一种智能化地球站的实现方法，图1是本发明实施例的智能化地球站的实现方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的智能化地球站的实现方法包括：
25.s1.地球站通过调制解调器与卫星进行信息交互，根据下发的波束信息，确定当前区域的波束数量，若波束数量为1，执行s2，否则执行s3；
26.s2.读取当前波束下的卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，开展卫星通讯业务；
27.s3.依次读取每个波束下的卫星参数，选择电平值最大的波束接入，开展卫星通讯业务。
28.具体的：
29.地球站通过依次轮询每个波束卫星参数，搜索、跟踪、锁定当前卫星，并记录不同
波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值；
30.轮询结束后，比较记录的不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值，选择电平值最大的波束接入地球站，开展卫星通讯业务。
31.其中，卫星参数包括波束信息和符号率等。
32.图4为交叉波束区域地球站接入波束选择方法的流程图，如图4所示，首先，地球站进行集成调制解调器初始化，初始化完成后和卫星调制解调器进行信息交互，根据下发的波束信息，搜索读取当前波束下的卫星参数，根据卫星参数跟踪、锁定当前卫星，并记录当前波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值，对当前区域其他波束信息进行判断，若存在为轮询过的波束，则继续搜索读取当前波束下的卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，记录电平值；若全部波束已经依次轮询跟踪完毕，则将记录的不同波束的电平值进行比较，选择电平值最大的波束接入。
33.进一步地，接入电平值最大的波束后，地球站停止接收调制解调器下发的其他低电平值波束下卫星参数，避免地球站自动切换接入其它波束。
34.此时若需要切换其它波束进行通信，可通过地球站可视化界面进行手动选择切换当前波束。进行手动切换时，首先对当前在进行的应急通信业务进行检测，若判断此时切换波束会影响当前应急通信业务，则不执行波束切换，继续在当前波束下开展卫星通信业务；若判断此时切换波束不会影响通信业务，则可以切换到其他波束进行通信。
35.采用本发明实施例，通过实现交叉波束覆盖区域波束切换策略，解决了地球站在进行卫星通信时由于接收到其它波束信息导致在不同波束下来回切换跟星的问题，能够避免正在进行通信的业务被打断，保持交叉波束覆盖区域稳定通信；解决了新旧地球站对不同体制卫星跟踪手段的问题，使地球站能够支持不同体制卫星通信；拓宽了地球站应用范围，提高了地球站性价比。
36.根据本发明实施例，提供了一种智能化地球站系统，图5是本发明实施例的智能化地球站系统结构示意图，如图5所示，根据本发明实施例的智能化地球站系统具体包括：
37.信息交互模块50：用于通过调制解调器与卫星进行信息交互，接收下发的波束信息，确定当前区域的波束数量；
38.信息交互模块50在传统地球站和新型地球站均可用于高通量卫星交互和标准卫星交互，具体的：
39.对于传统地球站，将高通量卫星调制解调器、交换机集成在一个电气仓体内部，组成宽带天线调制解调仓，将射频tx、rx、监控口分别和标准天线射频收发连接在一起，其中监控口用于地球站和调制解调器器进行信息交互，主要用于卫星参数下发，如果需要使用标准卫星通信，只需要将地球站射频接收、发送和标准卫星调制解调器连接，实现传统天线支持标准卫星和高通量卫星业务应用；
40.对于新型地球站，将宽带卫星调制解调器集成在地球站内部，通过预留射频收发端口连接标准卫星调制解调器实现同一地球站同时支持标准和高通量卫星天线应用。
41.信息比较模块52：用于通过依次读取当前区域内每个波束下的卫星参数，比较不同波束下的电平值，确定电平值最大的波束；
42.信息比较模块52具体用于：
43.通过依次轮询每个波束卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，并记录不同波束下数字视
频广播dvb和/或信标机的电平值；
44.比较记录的不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值，确定电平值最大的波束。
45.通信模块54：用于接入当前区域唯一波束或电平值最大的波束，开展卫星通讯业务。
46.通信模块54进一步用于：
47.接入电平值最大的波束后，停止接收调制解调器下发的低电平值波束下卫星参数。
48.系统还包括波束切换模块56，用于根据人工手动选择进行非最大电平波束接入切换。
49.本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
50.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种智能化地球站的实现方法，其特征在于，包括：s1.地球站通过调制解调器与卫星进行信息交互，根据下发的波束信息，确定当前区域的波束数量，若波束数量为1，执行s2，否则执行s3；s2.读取当前波束下的卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，开展卫星通讯业务；s3.依次读取每个波束下的卫星参数，选择电平值最大的波束接入，开展卫星通讯业务。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3所述方法进一步包括：接入电平值最大的波束后，地球站停止接收调制解调器下发的低电平值波束下卫星参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：接入电平值最大的波束后，仅可通过人工手动选择进行波束切换。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3具体包括：通过依次轮询每个波束卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，并记录不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值；比较不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值，选择电平值最大的波束接入地球站，开展卫星通讯业务。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星参数主要包括波束信息和符号率。6.一种智能化地球站实现系统，其特征在于，包括：信息交互模块：用于通过调制解调器与卫星进行信息交互，接收下发的波束信息，确定当前区域的波束数量；信息比较模块：用于通过依次读取当前区域内每个波束下的卫星参数，比较不同波束下的电平值，确定电平值最大的波束；通信建立模块：用于接入当前区域唯一波束或电平值最大的波束，开展卫星通讯业务。7.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述信息交互模块具体用于高通量卫星交互和标准卫星交互。8.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述通信模块进一步用于：接入电平值最大的波束后，停止接收调制解调器下发的低电平值波束下卫星参数。9.根据权利要求8所述系统，其特征在于，所述系统还包括波束切换模块，用于通过人工手动选择进行非最大电平波束切换。10.根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述信息比较模块具体用于：通过依次轮询每个波束卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，并记录不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值；比较记录的不同波束下数字视频广播dvb和/或信标机的电平值，确定电平值最大的波束。

技术总结
本发明公开了一种智能化地球站的实现方法及系统，其特征在于，所述方法包括：地球站通过调制解调器与卫星进行信息交互，根据下发的波束信息，确定当前区域的波束数量，若波束数量为1，读取当前波束下的卫星参数，跟踪、锁定当前卫星，开展卫星通讯业务；否则依次读取每个波束下的卫星参数，选择电平值最大的波束接入，并停止接收调制解调器下发的其它波束下卫星参数。星参数。星参数。


技术研发人员：王洪涛
受保护的技术使用者：北京爱科迪通信技术股份有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/7/11