本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信設(shè)計，具體是一種通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可用于通信、測控等多個領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，由于應(yīng)用場景的不同，需要不同的衛(wèi)星通信手段，其涉及不同的衛(wèi)星通信終端，規(guī)模非常小的應(yīng)用如衛(wèi)星通信電話，規(guī)模非常大的應(yīng)用如地面微波通信站等等。隨著衛(wèi)星通信應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，為了更好的服務(wù)與政府等公用領(lǐng)域的應(yīng)急通信、臨時指揮等需求，需要開發(fā)出一套車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)機動性強，能夠根據(jù)任務(wù)需求及時到達任務(wù)指定地點，通過自帶的衛(wèi)星通信手段，實現(xiàn)各項指揮任務(wù)的執(zhí)行。

對于一般的車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計簡單，通過對各項通信模塊的集成，即可實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。但是該系統(tǒng)設(shè)計具備如下缺陷：1、系統(tǒng)集成度低，所有模塊接口均不一致，導(dǎo)致系統(tǒng)升級擴展能力差；2、系統(tǒng)通信手段單一，沒有通信備份；3、系統(tǒng)需要針對每一種通信應(yīng)用重新開始設(shè)計，系統(tǒng)的復(fù)用性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)及其通信方法，所述系統(tǒng)通過多項技術(shù)設(shè)計，具備功能可升級、系統(tǒng)擴展性強的特點，克服了以往車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計單一、定制性強、集成度低、通信手段單一、復(fù)用性差的弱點，可用于通信、測控等多個領(lǐng)域。

為了達到上述的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其包括衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)、綜合控制子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)、載車子系統(tǒng)；其中，每個子系統(tǒng)的功能相互獨立；所述衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)用于負責(zé)衛(wèi)星通信中指向通信衛(wèi)星，實現(xiàn)射頻信息的收發(fā)，同時具備變頻功能，實現(xiàn)中頻信息與射頻信息的變換，其中頻接口固定；所述業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)與所述衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)對接，用于完成對接收與發(fā)射的衛(wèi)星信號處理流程；所述業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)用于建立內(nèi)部IP網(wǎng)絡(luò)，對內(nèi)提供所有子系統(tǒng)的IP接口，對外提供各種數(shù)據(jù)接口并進行IP化處理；所述綜合控制子系統(tǒng)用于完成對所有子系統(tǒng)的參數(shù)配置、系統(tǒng)狀態(tài)顯示與監(jiān)控；所述供電子系統(tǒng)用于完成對車內(nèi)所有子系統(tǒng)的供電；所述載車子系統(tǒng)用于車載站的主干。

作為上述方案的進一步改進，所述業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)自帶勤務(wù)通信，實現(xiàn)對衛(wèi)星通信信息的備份。

進一步地，所述業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)通過IP接口對接到所述業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)。

進一步地，所述通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作開展包括：

(1)開機自檢：車載站開展任務(wù)部署，調(diào)平載車，開啟市電或油機，開啟車載站所有設(shè)備，通過所述綜合控制子系統(tǒng)檢測所有子系統(tǒng)狀態(tài)是否正常，如果異常，則排查原因，如果正常進入后續(xù)流程；

(2)勤務(wù)通信：開啟勤務(wù)通信功能，接收指揮中心的任務(wù)與參數(shù)設(shè)定，并配置相關(guān)參數(shù)；

(3)天線展開：依據(jù)所述衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)的地理定位、航姿檢測、指北檢測這些信息計算出拋物面天線的方位角和俯仰角，控制拋物面天線完成指星工作；

(4)鏈路狀態(tài)檢測：所述綜合控制子系統(tǒng)接收鏈路檢測信息，判定衛(wèi)星鏈路是否正常，如果異常，則進行異常排查，如果正常進入后續(xù)流程；

(5)業(yè)務(wù)接入：完成各項業(yè)務(wù)的接入工作，在該過程中，將實時對衛(wèi)星鏈路進行鏈路狀態(tài)監(jiān)測。

5、一種通用車載衛(wèi)星通信方法，其特征在于：其包括以下步驟：

(1)開機自檢；

(2)勤務(wù)通信；

(3)天線展開；

(4)鏈路狀態(tài)檢測；

(5)業(yè)務(wù)接入。

作為上述方案的進一步改進，步驟(1)開機自檢中，包括以下步驟：

(1.1)供電開啟；

(1.2)通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)開啟；

(1.3)通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)自檢；

(1.4)判斷自檢是否正常，如正常則進入步驟(2)勤務(wù)通信，否則進入步驟(1.5)；

(1.5)鏈路異常處理；

(1.6)判斷鏈路異常是否處理完畢，是則重新進入步驟(1.3)，否則進入步驟(1.7)；

(1.7)終止任務(wù)。

作為上述方案的進一步改進，步驟(2)勤務(wù)通信中，包括以下步驟：

(2.1)開啟勤務(wù)通信；

(2.2)勤務(wù)通信建立；

(2.3)參數(shù)配置。

作為上述方案的進一步改進，步驟(3)天線展開中，包括以下步驟：

(3.1)地理位置檢測；

(3.2)航姿檢測；

(3.3)指北檢測；

(3.4)根據(jù)三個檢測的檢測數(shù)據(jù)計算出通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的拋物面天線的方位角和俯仰角；

(3.5)控制拋物面天線完成指星；

(3.6)判斷衛(wèi)星是否鎖定，如是則進入步驟(4)，否則回到步驟(3.4)；

其中，步驟(3.1)、步驟(3.2)、步驟(3.3)無前后順序的限制。

作為上述方案的進一步改進，步驟(4)鏈路狀態(tài)檢測中，包括以下步驟：

(4.1)衛(wèi)星鏈路檢測；

(4.2)判斷衛(wèi)星鏈路檢測是否正常，正常則進入步驟(4.3)，否則進入步驟(4.4)；

(4.3)業(yè)務(wù)信息通信；

(4.4)鏈路異常處理；

(4.5)對通信的業(yè)務(wù)信息，實行衛(wèi)星鏈路監(jiān)測；

(4.6)判斷衛(wèi)星鏈路監(jiān)測結(jié)果是否正常，正常則進入步驟(5)，否則進入步驟(4.4)；

(4.7)判斷步驟(4.4)中的鏈路異常是否處理完畢，是則進入步驟(4.1)，否則進入步驟(4.8)；

(4.8)撤銷鏈路。

進一步地，步驟(5)業(yè)務(wù)接入中，判斷通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)事先設(shè)定的各項任務(wù)是否完成，是則進入步驟(4.8)，否則進入步驟(4.3)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、本方案采用模塊化的架構(gòu)設(shè)計，所有功能模塊(即各個子系統(tǒng))對接接口統(tǒng)一，各個模塊升級改裝方便，不影響其他模塊；

2、本方案采用IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，內(nèi)部接口統(tǒng)一，對外接口多樣，方便系統(tǒng)的擴展升級需要；

3、本方案設(shè)計了勤務(wù)通信功能，實現(xiàn)了對衛(wèi)星通信的備份功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1中通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的方法流程圖；

圖3是圖2中通用車載衛(wèi)星通信方法的具體流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明的通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，依據(jù)目前的車載衛(wèi)星通信應(yīng)用與將來的擴展需求，將車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要劃分為六個子系統(tǒng)：衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)、綜合控制子系統(tǒng)、供電子系統(tǒng)、載車子系統(tǒng)。其中，每個子系統(tǒng)的功能相互獨立。

通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用IP化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，所有內(nèi)部接口采用IP接口，所有外部接口的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行IP化處理，使得內(nèi)部擴展升級簡化、外部業(yè)務(wù)擴展簡化。同時在業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)中加入了勤務(wù)通信手段，實現(xiàn)了在衛(wèi)星通信由于某些原因無法建立時，能夠通過勤務(wù)通信實現(xiàn)臨時、簡單的備用通信功能。各個子系統(tǒng)介紹如下。

衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)：負責(zé)衛(wèi)星通信中指向通信衛(wèi)星，實現(xiàn)射頻信息的收發(fā)，同時具備變頻功能，實現(xiàn)中頻信息與射頻信息的變換，其中頻接口固定。

業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)：與衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)對接，完成對接收與發(fā)射的衛(wèi)星信號處理流程，該子系統(tǒng)通過IP接口對接到業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)。

業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)：建立內(nèi)部IP網(wǎng)絡(luò)，對內(nèi)提供所有模塊的IP接口，對外提供各種數(shù)據(jù)接口、包括光信號、E1信號、話音信號、IP信號等常用業(yè)務(wù)接口，并進行IP化處理。業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)自帶勤務(wù)通信，實現(xiàn)對衛(wèi)星通信的備份。

綜合控制子系統(tǒng)：完成對所有設(shè)備的參數(shù)配置、系統(tǒng)狀態(tài)顯示與監(jiān)控。

供電子系統(tǒng)：完成對車內(nèi)所有設(shè)備的供電，可依據(jù)需要進行市電、油機等設(shè)計。

載車子系統(tǒng)：車載站的主干，包括車輛，方艙等等結(jié)構(gòu)。

圖1所設(shè)計的通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)，依據(jù)圖2所示流程進行操作。通過對衛(wèi)星通信應(yīng)用場景的分析與設(shè)計，可設(shè)計功能全面的使用流程，通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作開展可分為5個工作階段。

1)開機自檢。車載站開展任務(wù)部署，調(diào)平載車，開啟市電或油機，開啟車載站所有設(shè)備，通過綜合控制子系統(tǒng)檢測所有設(shè)備狀態(tài)是否正常。如果異常，則排查原因，等設(shè)備狀態(tài)啟動正常，則進入下一步。

2)勤務(wù)通信。開啟勤務(wù)通信功能，接收指揮中心的任務(wù)與參數(shù)設(shè)定。并配置相關(guān)參數(shù)。

3)天線展開。依據(jù)衛(wèi)星收發(fā)子系統(tǒng)的地理定位、航姿檢測、指北檢測等信息計算出拋物面天線的方位角和俯仰角，控制拋物面天線完成指星工作。

4)鏈路狀態(tài)檢測。綜合控制子系統(tǒng)接收鏈路檢測信息，判定衛(wèi)星鏈路是否正常，如果異常，則進行異常排查，如果正常，則進入下一步。

5)業(yè)務(wù)接入。完成各項業(yè)務(wù)的接入工作。在該過程中，將實時對衛(wèi)星鏈路進行鏈路狀態(tài)監(jiān)測。

也就是說，本發(fā)明通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通用車載衛(wèi)星通信方法主要包括以下步驟：(1)開機自檢；(2)勤務(wù)通信；(3)天線展開；(4)鏈路狀態(tài)檢測；(5)業(yè)務(wù)接入。

請結(jié)合圖3，在步驟(1)開機自檢中，包括以下步驟：(1.1)供電開啟；(1.2)通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)開啟；(1.3)通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)自檢；(1.4)判斷自檢是否正常，如正常則進入步驟(2)勤務(wù)通信，否則進入步驟(1.5)；(1.5)鏈路異常處理；(1.6)判斷鏈路異常是否處理完畢，是則重新進入步驟(1.3)，否則進入步驟(1.7)；(1.7)終止任務(wù)。

步驟(2)勤務(wù)通信中，包括以下步驟：(2.1)開啟勤務(wù)通信；(2.2)勤務(wù)通信建立；(2.3)參數(shù)配置。

步驟(3)天線展開中，包括以下步驟：(3.1)地理位置檢測；(3.2)航姿檢測；(3.3)指北檢測；(3.4)根據(jù)三個檢測的檢測數(shù)據(jù)計算出通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的拋物面天線的方位角和俯仰角；(3.5)控制拋物面天線完成指星；(3.6)判斷衛(wèi)星是否鎖定，如是則進入步驟(4)，否則回到步驟(3.4)。其中，步驟(3.1)、步驟(3.2)、步驟(3.3)無前后順序的限制。

步驟(4)鏈路狀態(tài)檢測中，包括以下步驟：(4.1)衛(wèi)星鏈路檢測；(4.2)判斷衛(wèi)星鏈路檢測是否正常，正常則進入步驟(4.3)，否則進入步驟(4.4)；(4.3)業(yè)務(wù)信息通信；(4.4)鏈路異常處理；(4.5)對通信的業(yè)務(wù)信息，實行衛(wèi)星鏈路監(jiān)測；(4.6)判斷衛(wèi)星鏈路監(jiān)測結(jié)果是否正常，正常則進入步驟(5)，否則進入步驟(4.4)；(4.7)判斷步驟(4.4)中的鏈路異常是否處理完畢，是則進入步驟(4.1)，否則進入步驟(4.8)；(4.8)撤銷鏈路。

步驟(5)業(yè)務(wù)接入中，判斷通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)事先設(shè)定的各項任務(wù)是否完成，是則進入步驟(4.8)，否則進入步驟(4.3)。

本發(fā)明提出的通用車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)及其通信方法，在考慮現(xiàn)有衛(wèi)星通信應(yīng)用和未來可擴展的基礎(chǔ)上，進行了模塊化的架構(gòu)設(shè)計，采用了IP化的網(wǎng)絡(luò)接口處理，并配有勤務(wù)通信功能，解決了之前的車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)集成度低、通信手段單一、復(fù)用性差等特點。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的詳細說明，不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的發(fā)明保護范圍。