本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種深空通信系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

深空通信，指地球上的通信實體與處于深空(離地球的距離等于或大于200萬公里的空間)的離開地球衛(wèi)星軌道進入太陽系的飛行器之間的通信。在深空通信中，由于距離太遠，通常采用中繼的方式來延長通信距離。

一般來說，深空通信系統(tǒng)中包括中繼衛(wèi)星，中繼衛(wèi)星獲取空間傳感器探測到的各種信號，對獲取到的信號進行處理，將處理后的信號發(fā)送至地面站，由地面站進行后續(xù)的分析操作。

上述方案中，中繼衛(wèi)星對信號進行處理的過程通常包括放大、壓縮、路徑選擇等多項操作，也就是說中繼衛(wèi)星需要具備放大、壓縮、路徑選擇等多種功能。對于一個衛(wèi)星來說，每增加一項功能，會相應(yīng)增加巨額成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種深空通信系統(tǒng)及方法，降低通信成本。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例公開了一種深空通信系統(tǒng)，包括：第一類中繼小衛(wèi)星、第二類中繼小衛(wèi)星；其中，

所述第一類中繼小衛(wèi)星，用于獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給所述第二類中繼小衛(wèi)星；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，用于接收所述放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，對壓縮后的信號進行傳輸。

可選的，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述第一類中繼小衛(wèi)星及所述第二類中繼小衛(wèi)星為中軌小衛(wèi)星；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，還用于獲取目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述中軌小衛(wèi)星包括：所述第一類中繼小衛(wèi)星、所述第二類中繼小衛(wèi)星及第三類中繼小衛(wèi)星；

所述第三類中繼小衛(wèi)星，用于分配并存儲路徑信息，所述路徑信息包括各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，還用于將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述第三類中繼小衛(wèi)星；

所述第三類中繼小衛(wèi)星，還用于在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，所述系統(tǒng)包括至少一個低軌小衛(wèi)星群組，每個低軌小衛(wèi)星群組中包含至少兩個低軌小衛(wèi)星，其中一個為代理低軌小衛(wèi)星；

所述第三類中繼小衛(wèi)星，還用于將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星；

所述代理低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，以使所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，所述第三類中繼小衛(wèi)星，還可以用于：

確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星；

所述代理低軌小衛(wèi)星，還可以用于：

判斷所述目標(biāo)路徑信息是否與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組相匹配；如果是，將所述壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星；如果否，重新確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，將所述壓縮后的信號發(fā)送給重新確定的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例還公開了一種深空通信方法，應(yīng)用于深空通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一類中繼小衛(wèi)星和第二類中繼小衛(wèi)星，所述方法包括：

第一類中繼小衛(wèi)星獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給第二類中繼小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星接收第一類中繼小衛(wèi)星發(fā)送的放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，對壓縮后的信號進行傳輸。

可選的，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述第一類中繼小衛(wèi)星及所述第二類中繼小衛(wèi)星為中軌小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星對壓縮后的信號進行傳輸?shù)牟襟E，包括：

第二類中繼小衛(wèi)星獲取目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述方法還包括：

低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述中軌小衛(wèi)星包括：所述第一類中繼小衛(wèi)星、所述第二類中繼小衛(wèi)星及第三類中繼小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星對壓縮后的信號進行傳輸?shù)牟襟E，包括：

第二類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述第三類中繼小衛(wèi)星；

所述方法還包括：

第三類中繼小衛(wèi)星分配并存儲路徑信息，所述路徑信息包括各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑；

第三類中繼小衛(wèi)星接收所述壓縮后的信號，在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，所述系統(tǒng)包括至少一個低軌小衛(wèi)星群組，每個低軌小衛(wèi)星群組中包含至少兩個低軌小衛(wèi)星，其中一個為代理低軌小衛(wèi)星；

第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星的步驟，包括：

第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星；

所述方法還包括：

代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，以使所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

可選的，第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星的步驟，包括：

第三類中繼小衛(wèi)星確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；

將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星；

代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星的步驟，包括：

代理低軌小衛(wèi)星判斷所述目標(biāo)路徑信息是否與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組相匹配；

如果是，將所述壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星；

如果否，重新確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，將所述壓縮后的信號發(fā)送給重新確定的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

應(yīng)用本發(fā)明實施例，深空通信系統(tǒng)中包括多個中繼小衛(wèi)星，各個中繼小衛(wèi)星分別設(shè)置不同的功能，組合起來實現(xiàn)深空通信的過程。小衛(wèi)星體積小、重量輕、研制周期短，因此，降低了通信成本。

當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第四種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第五種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第六種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的深空通信方法的第一種流程示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的深空通信方法的第二種流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種深空通信系統(tǒng)及方法。下面首先對本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)進行詳細說明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，包括：第一類中繼小衛(wèi)星、第二類中繼小衛(wèi)星；其中，

所述第一類中繼小衛(wèi)星，用于獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給所述第二類中繼小衛(wèi)星；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，用于接收所述放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，對壓縮后的信號進行傳輸。

本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)中可以包括多個中繼小衛(wèi)星，各中繼小衛(wèi)星執(zhí)行的操作相同或不同。具體的，可以對這多個中繼小衛(wèi)星進行分類，比如上述第一類中繼小衛(wèi)星和第二類中繼小衛(wèi)星。

第一類中繼小衛(wèi)星可以設(shè)置光學(xué)天線或者射頻天線，用于獲取空間傳感器探測到的信號。第一類中繼小衛(wèi)星還可以對獲取到的信號進行功率放大，具體的，可以利用低噪聲放大器，通過提高天線面的精度、增大發(fā)射機功率等操作來進行功率放大。通過功率放大，可以延長信號的通信距離。

另外，第一類中繼小衛(wèi)星中可以預(yù)先存儲與第二類中繼小衛(wèi)星進行通信的路徑信息，這樣，第一類中繼小衛(wèi)星根據(jù)該路徑信息，將放大后的信號發(fā)送給第二類中繼小衛(wèi)星。

第二類中繼小衛(wèi)星接收到該放大后的信號后，對其進行壓縮處理，具體的，可以利用數(shù)據(jù)壓縮算法，比如Huffman動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮算法等，對接收到的信號進行壓縮處理。通過壓縮處理，可以降低信號的資源占用率。

作為一種實施方式，空間傳感器可以有多個，多個空間傳感器組成空間傳感器網(wǎng)絡(luò)，深空通信系統(tǒng)可以對應(yīng)一個或多個空間傳感器網(wǎng)絡(luò)。空間傳感器網(wǎng)絡(luò)將探測到的信號發(fā)送給第一類中繼小衛(wèi)星，這樣，第一類中繼小衛(wèi)星便可以獲取更全面的信號。該信號可以包括激光信號、微波信號等。

圖2為本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖，該深空通信系統(tǒng)可以包括中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述第一類中繼小衛(wèi)星及所述第二類中繼小衛(wèi)星為中軌小衛(wèi)星；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，還用于獲取目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

上述目標(biāo)路徑信息可以理解為將壓縮后的信號最終傳輸至地面站的路徑信息。該路徑信息可以存儲于第二類中繼小衛(wèi)星中。

或者，如圖3所示實施例，該深空通信系統(tǒng)還包括第三類中繼小衛(wèi)星，第三類中繼小衛(wèi)星可以與第二類中繼小衛(wèi)星進行通信。上述路徑信息可以存儲于第三類中繼小衛(wèi)星中。

圖3中第一種實施方式：

所述第三類中繼小衛(wèi)星，用于分配并存儲路徑信息，所述路徑信息包括各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，還用于從所述第三類中繼小衛(wèi)星存儲的路徑信息中，獲取所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息。

在圖3所示實施例中，第三類中繼小衛(wèi)星存儲各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑。第一種方案，第二類中繼小衛(wèi)星可以確定該壓縮后的信號的傳輸目的地，并根據(jù)該目的地及第三類中繼小衛(wèi)星中存儲的路徑信息，確定目標(biāo)路徑信息。

第二種方案，第二類中繼小衛(wèi)星可以確定該壓縮后的信號的傳輸目的地，將該目的地發(fā)送給第三類中繼小衛(wèi)星，第三類中繼小衛(wèi)星根據(jù)該目的地及第三類中繼小衛(wèi)星中存儲的路徑信息，確定目標(biāo)路徑信息。第二類中繼小衛(wèi)星從第三類中繼小衛(wèi)星中獲取該目標(biāo)路徑信息。

第二類中繼小衛(wèi)星獲取該目標(biāo)路徑信息后，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；所述低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

圖3中第二種實施方式：

所述第三類中繼小衛(wèi)星，用于分配并存儲路徑信息，所述路徑信息包括各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑；

所述第二類中繼小衛(wèi)星，還用于將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述第三類中繼小衛(wèi)星；

所述第三類中繼小衛(wèi)星，還用于在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

也就是說，在本實施方式中，第二類中繼小衛(wèi)星將壓縮后的信號發(fā)送給第三類中繼小衛(wèi)星，第三類中繼小衛(wèi)星在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星。低軌小衛(wèi)星，根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

如圖4所示，該深空通信系統(tǒng)可以包括至少一個低軌小衛(wèi)星群組，每個低軌小衛(wèi)星群組中包含至少兩個低軌小衛(wèi)星，其中一個為代理低軌小衛(wèi)星，

所述第三類中繼小衛(wèi)星，還用于將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星；

所述代理低軌小衛(wèi)星，用于根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，以使所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

也就是說，將深空通信系統(tǒng)中的多個低軌小衛(wèi)星劃分成各個群組，每個群組中設(shè)置一個代理低軌小衛(wèi)星，代理低軌小衛(wèi)星可以與中軌小衛(wèi)星通信。這樣，第三類中繼小衛(wèi)星(或者第二類中繼小衛(wèi)星)將壓縮后的信號及目標(biāo)路徑信息發(fā)送給代理低軌小衛(wèi)星；代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)該目標(biāo)路徑信息，在自身所在的群組中確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星(也就是能夠?qū)⒃搲嚎s后的信號傳輸至目的地的低軌小衛(wèi)星)，并將該壓縮后的信號發(fā)送至該目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，該目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將該壓縮后的信號發(fā)送至目的地，也就是對應(yīng)的地面站。

如圖5所示，低軌小衛(wèi)星群組可以有多個，這種情況下：

所述第三類中繼小衛(wèi)星，還用于：

確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星；

所述代理低軌小衛(wèi)星，還用于：

判斷所述目標(biāo)路徑信息是否與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組相匹配；如果是，在自身所在的低軌小衛(wèi)星群組中確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星；如果否，重新確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，將所述壓縮后的信號發(fā)送給重新確定的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

在圖5所示實施例中，第三類中繼小衛(wèi)星(或者第二類中繼小衛(wèi)星)獲取目標(biāo)路徑信息后，確定該目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組(也就是能夠?qū)⒃搲嚎s后的信號傳輸至目的地的低軌小衛(wèi)星群組)，并將壓縮后的信號、及目標(biāo)路徑信息發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

代理低軌小衛(wèi)星接收到該壓縮后的信號及目標(biāo)路徑信息后，先判斷目標(biāo)路徑信息是否與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組相匹配，也就是判斷自身所在的低軌小衛(wèi)星群組是否能夠?qū)嚎s后的信號傳輸至目的地。

作為一種實施方式，該目標(biāo)路徑信息中可以攜帶有目標(biāo)低軌小衛(wèi)星的地址；代理低軌小衛(wèi)星中可以存儲自身所在的群組中的低軌小衛(wèi)星的地址；另外，代理低軌小衛(wèi)星還可以利用分組交換技術(shù)，獲取其他群組的地址。

代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)目標(biāo)路徑信息中攜帶的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星的地址，判斷該目標(biāo)低軌小衛(wèi)星是否存在于自身所在的低軌小衛(wèi)星群組中，如果是，則表示相匹配。

如果相匹配，代理低軌小衛(wèi)星將壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星。需要說明的是，代理低軌小衛(wèi)星中存儲的地址可以為復(fù)雜的路由信息，代理低軌小衛(wèi)星可以利用路由算法，從路由信息中確定出到達目標(biāo)低軌小衛(wèi)星的最優(yōu)路徑，根據(jù)該最優(yōu)路徑，將壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星。

如果不相匹配，根據(jù)上面描述，代理低軌小衛(wèi)星可以獲取其他群組的地址，因此，代理低軌小衛(wèi)星可以重新確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，將所述壓縮后的信號發(fā)送給重新確定的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

作為一種實施方式，如果代理低軌小衛(wèi)星判斷目標(biāo)路徑信息與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組不相匹配，而且未能重新確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，這種情況下，可以向第二中繼小衛(wèi)星發(fā)送傳輸失敗的消息，以提醒第二中繼小衛(wèi)星進行相應(yīng)處理。

作為一種具體的實施例，本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)可以圖6所示，其中，多個中軌小衛(wèi)星可以組成一個子系統(tǒng)，比如，上述第一類中繼小衛(wèi)星、第二類中繼小衛(wèi)星和第三類中繼小衛(wèi)星可以組成一個子系統(tǒng)，也就是說，每個子系統(tǒng)具有完整的信號接收、信號處理、信號發(fā)送的功能。

圖6中，每個子系統(tǒng)可以對應(yīng)一個空間傳感網(wǎng)絡(luò)，該空間傳感器網(wǎng)絡(luò)將探測到的信號發(fā)送給對應(yīng)的子系統(tǒng)；子系統(tǒng)中的第一類中繼小衛(wèi)星接收空間傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給所述第二類中繼小衛(wèi)星；第二類中繼小衛(wèi)星，用于接收所述放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，并根據(jù)第三類中繼小衛(wèi)星存儲的路徑信息，將壓縮后的信號發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

或者，第二類中繼小衛(wèi)星，用于接收所述放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，將壓縮后的信號發(fā)送給第三類中繼小衛(wèi)星；第三類中繼小衛(wèi)星根據(jù)存儲的路徑信息，將該壓縮后的信號發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的深空通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中包括多個中繼小衛(wèi)星，各個中繼小衛(wèi)星分別設(shè)置不同的功能，組合起來實現(xiàn)深空通信的過程。小衛(wèi)星體積小、重量輕、研制周期短，因此，降低了通信成本。

與上述方法實施例相對應(yīng)，本發(fā)明實施例還提供一種深空通信方法，該方法可以應(yīng)用于上述深空通信系統(tǒng)，方法包括：

第一類中繼小衛(wèi)星獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給第二類中繼小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星接收第一類中繼小衛(wèi)星發(fā)送的放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，對壓縮后的信號進行傳輸。

作為一種實施方式，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述第一類中繼小衛(wèi)星及所述第二類中繼小衛(wèi)星為中軌小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星對壓縮后的信號進行傳輸?shù)牟襟E，可以包括：

第二類中繼小衛(wèi)星獲取目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述方法還可以包括：

低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

作為一種實施方式，所述系統(tǒng)包括：中軌小衛(wèi)星和低軌小衛(wèi)星；所述中軌小衛(wèi)星包括：所述第一類中繼小衛(wèi)星、所述第二類中繼小衛(wèi)星及第三類中繼小衛(wèi)星；

第二類中繼小衛(wèi)星對壓縮后的信號進行傳輸?shù)牟襟E，包括：

第二類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述第三類中繼小衛(wèi)星；

所述方法還可以包括：

第三類中繼小衛(wèi)星分配并存儲路徑信息，所述路徑信息包括各個低軌小衛(wèi)星之間通信的路徑；

第三類中繼小衛(wèi)星接收所述壓縮后的信號，在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星；

所述低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

作為一種實施方式，所述系統(tǒng)包括至少一個低軌小衛(wèi)星群組，每個低軌小衛(wèi)星群組中包含至少兩個低軌小衛(wèi)星，其中一個為代理低軌小衛(wèi)星；

第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的低軌小衛(wèi)星的步驟，可以包括：

第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星；

所述方法還可以包括：

代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，以使所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

作為一種實施方式，第三類中繼小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給對應(yīng)的代理低軌小衛(wèi)星的步驟，可以包括：

第三類中繼小衛(wèi)星確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；

將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星；

代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星的步驟，可以包括：

代理低軌小衛(wèi)星判斷所述目標(biāo)路徑信息是否與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組相匹配；

如果是，將所述壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星；

如果否，重新確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，將所述壓縮后的信號發(fā)送給重新確定的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

具體實施例可以如圖7所示：

S701：第一類中繼小衛(wèi)星獲取獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給第二類中繼小衛(wèi)星。

S702：第二類中繼小衛(wèi)星接收第一類中繼小衛(wèi)星發(fā)送的放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮。

S703：第二類中繼小衛(wèi)星從第三類中繼小衛(wèi)星存儲的路徑信息中，獲取所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息。

S704：第二類中繼小衛(wèi)星確定所述目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；將所述壓縮后的信號、及所述目標(biāo)路徑信息發(fā)送給所述目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

S705：代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星。

S706：目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

具體實施例還可以如圖8所示：

S801：第一類中繼小衛(wèi)星獲取獲取空間傳感器探測到的信號；對所述信號進行功率放大，將放大后的信號發(fā)送給第二類中繼小衛(wèi)星。

S802：第二類中繼小衛(wèi)星接收第一類中繼小衛(wèi)星發(fā)送的放大后的信號，對所述放大后的信號進行壓縮，將所述壓縮后的信號發(fā)送給第三類中繼小衛(wèi)星。

S803：第三類中繼小衛(wèi)星接收所述壓縮后的信號，在存儲的路徑信息中，確定所述信號對應(yīng)的目標(biāo)路徑信息。

S804：第三類中繼小衛(wèi)星確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組；將所述壓縮后的信號、及目標(biāo)路徑信息發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組中的代理低軌小衛(wèi)星。

S805：代理低軌小衛(wèi)星根據(jù)所述目標(biāo)路徑信息，確定目標(biāo)低軌小衛(wèi)星，將所述壓縮后的信號發(fā)送給目標(biāo)低軌小衛(wèi)星。

S806：目標(biāo)低軌小衛(wèi)星將所述壓縮后的信號轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。

作為一種實施方式，如果代理低軌小衛(wèi)星判斷目標(biāo)路徑信息與自身所在的低軌小衛(wèi)星群組不相匹配，而且未能重新確定目標(biāo)路徑信息對應(yīng)的目標(biāo)低軌小衛(wèi)星群組，這種情況下，可以向第二中繼小衛(wèi)星發(fā)送傳輸失敗的消息，以提醒第二中繼小衛(wèi)星進行相應(yīng)處理。

應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的深空通信方法，各個中繼小衛(wèi)星分別設(shè)置不同的功能，組合起來實現(xiàn)深空通信的過程。小衛(wèi)星體積小、重量輕、研制周期短，因此，降低了通信成本。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個實施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施方式中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機可讀取存儲介質(zhì)中，這里所稱得的存儲介質(zhì)，如：ROM/RAM、磁碟、光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。