本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信，具體涉及一種低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信一體化終端裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著全球信息化進(jìn)程的加速，衛(wèi)星通信作為重要的遠(yuǎn)程通信手段，在民用、商用及軍事領(lǐng)域均扮演著不可或缺的角色。當(dāng)前，衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要分為高軌衛(wèi)星(geo，地球同步軌道衛(wèi)星)與低軌衛(wèi)星(leo，低地球軌道衛(wèi)星)兩大類，各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星之間的通信普遍采用單一的通行方式，如直接通信或依賴于地面站、中繼衛(wèi)星等中轉(zhuǎn)通信方式，這種通信模式在面臨復(fù)雜多變的通信需求時(shí)，顯現(xiàn)出了明顯的局限性，尤其是通信效率低下的問(wèn)題日益凸顯。直接通信方式雖然路徑最短、時(shí)延最低，但由于高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星之間的相對(duì)位置關(guān)系復(fù)雜多變，直接通信鏈路難以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持，且受地球曲率、大氣衰減等因素影響，信號(hào)質(zhì)量易受影響，導(dǎo)致通信效率下降。而中轉(zhuǎn)通信方式，雖然能夠在一定程度上克服直接通信的局限性，通過(guò)地面站或中繼衛(wèi)星作為中繼節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星之間的信息傳遞。然而，這種方式不僅增加了通信鏈路的復(fù)雜性和時(shí)延，還受限于地面站或中繼衛(wèi)星的覆蓋范圍、容量及可靠性，難以滿足大規(guī)模、高動(dòng)態(tài)的通信需求。因此，有必要提供一種低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信一體化終端裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信一體化終端裝置。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信一體化終端裝置，應(yīng)用于低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星的互聯(lián)通信，包括存儲(chǔ)器、處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可執(zhí)行程序代碼，所述處理器用于調(diào)用并運(yùn)行所述可執(zhí)行程序代碼時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

3、獲取第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令，所述通信請(qǐng)求指令用于請(qǐng)求與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星進(jìn)行互聯(lián)通信，所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星為低軌衛(wèi)星、高軌衛(wèi)星中的其中一個(gè)，所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星為低軌衛(wèi)星、高軌衛(wèi)星中的其中一個(gè)，并且所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星為不同軌道衛(wèi)星，所述通信請(qǐng)求指令攜帶所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星相對(duì)所述終端裝置的第一位姿信息；

4、根據(jù)所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令獲取所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星相對(duì)所述終端裝置的位姿信息得到第二位姿信息；

5、根據(jù)所述第一位姿信息及第二位姿信息確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息；

6、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離大于第一距離閾值且小于第二距離閾值的情況下，返回所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令并判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，所述第二距離閾值大于所述第一距離閾值；

7、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，將所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為通信中轉(zhuǎn)站以為所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星提供通信中轉(zhuǎn)；

8、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間不存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，通知所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述根據(jù)所述第一位姿信息及第二位姿信息確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息之后，還包括：

10、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離小于或等于第一距離閾值的情況下，返回所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令并通知所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述返回所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令并通知所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信之后，還包括：

12、判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信是否滿足通信速度要求；

13、若所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信不滿足通信速度要求，判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星；

14、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星時(shí)，將所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站以為所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星提供通信中轉(zhuǎn)，并將直接通信切換為中轉(zhuǎn)通信。

15、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述根據(jù)所述第一位姿信息及第二位姿信息確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息之后，還包括：

16、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離大于或等于第二距離閾值的情況下，接受所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令并為所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星提供通信中轉(zhuǎn)。

17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，包括：

18、根據(jù)距離信息進(jìn)行軌道衛(wèi)星篩選得到第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，其中，所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星、第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離均小于預(yù)設(shè)距離值；

19、根據(jù)所述第一位姿信息確定所述終端裝置與所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星形成的向量為第一向量n1；

20、根據(jù)所述第二位姿信息確定所述終端裝置與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星形成的向量為第二向量n2；

21、獲取所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星相對(duì)所述終端裝置的位姿信息得到第三位姿信息，并根據(jù)所述第三位姿信息確定所述終端裝置與所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星形成的向量為第三向量n3；

22、計(jì)算所述第一向量n1與第三向量n3的叉乘積n1×n3，以及計(jì)算所述第二向量n2與第三向量n3的叉乘積n2×n3；

23、當(dāng)所述叉乘積n1×n3與叉乘積n2×n3的結(jié)果異號(hào)時(shí)，確定所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星位于所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間。

24、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，將所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為通信中轉(zhuǎn)站以為所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星提供通信中轉(zhuǎn)，包括：

25、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間存在多個(gè)第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，分別計(jì)算每個(gè)第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星、第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的累加距離；

26、在所述累加距離最小的情況下，將所述累加距離對(duì)應(yīng)的第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為通信中轉(zhuǎn)站。

27、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第一位姿信息及第二位姿信息確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息，包括：

28、獲取所述終端裝置在全局坐標(biāo)系下的位姿得到初始位姿信息，所述全局坐標(biāo)系為以中心星球的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系；

29、根據(jù)所述初始位姿信息及第一位姿信息確定第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星在全局坐標(biāo)系下的位姿信息；

30、根據(jù)所述初始位姿信息及第二位姿信息確定第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星在全局坐標(biāo)系下的位姿信息；

31、將所述所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星在全局坐標(biāo)系下的位姿信息及第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星在全局坐標(biāo)系下的位姿信息輸入預(yù)先訓(xùn)練的距離預(yù)估模型得到所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息，所述距離預(yù)估模型滿足如下表達(dá)式：

32、

33、其中，(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)分別是第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星和第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星在全局坐標(biāo)系下的三維位置坐標(biāo)，wx、wy、wz分別為模型學(xué)習(xí)得到的權(quán)重，0.8≤wx、wy、wz≤1.2，wx、wy、wz反映了模型對(duì)不同方向上的偏差。

34、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，還包括：

35、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星、第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)不存在任何軌道衛(wèi)星時(shí)，確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間不存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星；或者，

36、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星、第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)存在第三軌道衛(wèi)星，且所述第三軌道衛(wèi)星不位于所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間時(shí)，確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間不存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星。

37、一種低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信方法，所述方法包括：

38、獲取第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令，所述通信請(qǐng)求指令用于請(qǐng)求與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星進(jìn)行互聯(lián)通信，所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星為低軌衛(wèi)星及高軌衛(wèi)星中的其中一個(gè)，所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星為低軌衛(wèi)星及高軌衛(wèi)星中的其中一個(gè)，所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星為不同軌道衛(wèi)星，所述通信請(qǐng)求指令攜帶所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星相對(duì)所述終端裝置的第一位姿信息；

39、根據(jù)所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令獲取所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星相對(duì)所述終端裝置的位姿信息得到第二位姿信息；

40、根據(jù)所述第一位姿信息及第二位姿信息確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離信息；

41、在所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離大于第一距離閾值且小于第二距離閾值的情況下，返回所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星的通信請(qǐng)求指令并判斷所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，所述第二距離閾值大于所述第一距離閾值；

42、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，將所述第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站以為所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星提供通信中轉(zhuǎn)；

43、確定所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間不存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，通知所述第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星直接通信。

44、一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)軟件程序，所述計(jì)算機(jī)軟件程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信方法。

45、本發(fā)明的有益效果是：本技術(shù)的低軌衛(wèi)星與高軌衛(wèi)星互聯(lián)通信一體化終端裝置，首先根據(jù)通信請(qǐng)求指令獲取第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的相對(duì)距離，然后根據(jù)第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的相對(duì)距離來(lái)靈活選擇通信方式，在第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離較小時(shí)，選擇直接通信的方式進(jìn)行衛(wèi)星之間的互聯(lián)通信；在第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離較大時(shí)，判斷第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間是否存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星，當(dāng)存在第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星時(shí)，則將該第三目標(biāo)軌道衛(wèi)星作為通信中轉(zhuǎn)站進(jìn)行衛(wèi)星之間的中轉(zhuǎn)通信；在第一目標(biāo)軌道衛(wèi)星與所述第二目標(biāo)軌道衛(wèi)星之間的距離非常大時(shí)，則將該地面終端裝置作為通信中轉(zhuǎn)站進(jìn)行衛(wèi)星之間的中轉(zhuǎn)通信。如此，根據(jù)衛(wèi)星的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整各軌道衛(wèi)星之間的通信方式，顯著提升了高軌衛(wèi)星與低軌衛(wèi)星通信的靈活性和效率。