專利名稱：多接入衛(wèi)星通信網(wǎng)的制作方法
這是1997年10月24日提交的專利申請(qǐng)?zhí)?8／957，643的繼續(xù)部分，該專利申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容在此引用，以供參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明總的涉及用于與衛(wèi)星通信和控制衛(wèi)星的地面站，更具體地，涉及用于同時(shí)與多個(gè)獨(dú)立發(fā)射的和運(yùn)行的衛(wèi)星進(jìn)行通信和控制這些衛(wèi)星的共用的地面站。
自從Sputnik在1957年的發(fā)射和導(dǎo)致的科學(xué)教育的極大增長(zhǎng)以來，衛(wèi)星和衛(wèi)星技術(shù)在空間和通信技術(shù)的進(jìn)步上起到重大的作用。分布在電話、微波、電視等范圍內(nèi)各種形式的通信信號(hào)都可在衛(wèi)星通信鏈路上被發(fā)送。另外，很大范圍的科學(xué)和技術(shù)數(shù)據(jù)可從特別設(shè)計(jì)的衛(wèi)星設(shè)備上被收集，用來監(jiān)視天氣和其它物理現(xiàn)象。
有兩種主要類型的軌道可以用于通信衛(wèi)星。第一種是靜止地球(GEO)軌道。位于靜止地球軌道的衛(wèi)星圍繞地球旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間正好是地球圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間。雖然衛(wèi)星圍繞地球快速運(yùn)行，但衛(wèi)星對(duì)于地面上的觀察者呈現(xiàn)為固定在地球的上方。GEO軌道的衛(wèi)星大約是在地球上方22，300英里。即使以光速運(yùn)行，在該距離上發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)所需要的時(shí)間間隔(被稱為“等待時(shí)間”)約為0．24秒，這麼長(zhǎng)的延時(shí)對(duì)于進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸是無(wú)法接受的。另外，相當(dāng)長(zhǎng)的距離需要很高的功率和更大的天線，這意味著更大的重量和為制造衛(wèi)星和把衛(wèi)星發(fā)射到GEO軌道上需要更大的成本。
然而，GEO軌道有其它優(yōu)點(diǎn)。由于離地球相對(duì)較大的距離，有大得多的區(qū)域處在衛(wèi)星發(fā)射機(jī)的到達(dá)范圍內(nèi)。這樣，可以使用很小數(shù)目的GEO軌道的衛(wèi)星來提供全部地球表面的覆蓋。反之，對(duì)于相反的情況，即衛(wèi)星發(fā)射機(jī)照射小得多的地球表面區(qū)域，將需要很大數(shù)目的衛(wèi)星來提供同樣的覆蓋。
為了解決等待時(shí)間問題，這對(duì)于達(dá)到商業(yè)上成功的通信系統(tǒng)來說是關(guān)鍵的，衛(wèi)星可以位于低地球軌道(LEO)，它典型地離地球500-1500英里。在這樣短得多的距離上，衛(wèi)星每90分鐘繞地球一圈。在LEO距離上，等待時(shí)間是幾百分之一秒的量級(jí)。通過位于接近于地球大小的量級(jí)的衛(wèi)星，發(fā)射機(jī)可以小得多和具有更低的功率。然而，處在衛(wèi)星發(fā)射機(jī)的范圍內(nèi)的地球表面積比起衛(wèi)星是在GEO軌道時(shí)小得多。所以，需要發(fā)射很多的衛(wèi)星到軌道上，以提供足夠的地面覆蓋，雖然對(duì)于每一個(gè)LEO衛(wèi)星的發(fā)射成本通常是較低的。
當(dāng)衛(wèi)星首先被使用時(shí)，幾乎所有的衛(wèi)星都是由國(guó)家政府制造和發(fā)射的。在那時(shí)，成本比起商業(yè)冒險(xiǎn)高得多，特別是從小的利益和高的風(fēng)險(xiǎn)來看。在一開始，不存在利用衛(wèi)星通信能力的基本設(shè)施。電視處在其幼年，今天存在的對(duì)于電信的巨大的需要甚至還沒有開始開發(fā)。
然而，隨著集成電路技術(shù)進(jìn)步，微處理器變得更強(qiáng)有力以及存儲(chǔ)器價(jià)格暴跌，為生產(chǎn)蜂窩電話、微波發(fā)射機(jī)、和其它通信設(shè)備所需的成本大大地降低。價(jià)格上的這種降低已經(jīng)導(dǎo)致電信市場(chǎng)的大量增加。由于調(diào)制解調(diào)器、傳真機(jī)、尋呼機(jī)，以及當(dāng)然，電話的增加的使用，在先前的法則下分配的所有的電話地區(qū)碼都被分配，以及必須實(shí)施新的地區(qū)碼分配方案來適應(yīng)于所需要的電話數(shù)目的快速增長(zhǎng)和增加。
現(xiàn)在，電信市場(chǎng)具有足夠的規(guī)模，商業(yè)項(xiàng)目可有利地運(yùn)行衛(wèi)星系統(tǒng)。許多商業(yè)公司實(shí)行它們自己的衛(wèi)星通信計(jì)劃。如前所述，LEO軌道，只需要小的和不太昂貴的衛(wèi)星，將需要發(fā)射成百個(gè)商業(yè)上擁有的專用衛(wèi)星。
在衛(wèi)星通信網(wǎng)中，涉及四種主要的成本。這些是制造衛(wèi)星，發(fā)射衛(wèi)星，與衛(wèi)星進(jìn)行通信的設(shè)備和開銷，以及總的管理開銷。
起始地，通信設(shè)備需求是由建造和維修它們自己的基于地面的通信站的公司來滿足的。對(duì)于一個(gè)LEO，取決于軌道類型和衛(wèi)星的高度，在每次繞地球旋轉(zhuǎn)期間，衛(wèi)星將與單個(gè)固定的地面站通信幾分鐘。例如，對(duì)于典型的在極軌上繞地球運(yùn)行的LEO衛(wèi)星，位于赤道的地面站一天只接入衛(wèi)星約4分鐘。如果需要與衛(wèi)星通信更長(zhǎng)的時(shí)間間隔，則公司必須放置更多的衛(wèi)星在軌道上，或者建立更多的地面站。這可能需要多到6-8個(gè)地面站，每個(gè)地面站成本2500萬(wàn)美元以上。這個(gè)數(shù)字代表了啟動(dòng)一個(gè)基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的主要成本，因此是對(duì)于較少的用戶項(xiàng)目投入到衛(wèi)星通信市場(chǎng)的主要障礙。
大家知道，通過使用公共地面站接收來自多個(gè)衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。例如，美國(guó)專利No．5，603，077揭示了一種用于遙控衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的衛(wèi)星系統(tǒng)和方法。然而，那里所揭示的系統(tǒng)和方法是在同一個(gè)操作員的控制下通過靜止地球衛(wèi)星運(yùn)行的。而且，這個(gè)系統(tǒng)和方法不提供到任何任意的衛(wèi)星的發(fā)送能力。
美國(guó)專利No．5，579，367揭示了一種系統(tǒng)，其中對(duì)于來自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)的接收是由網(wǎng)絡(luò)控制器控制的。這個(gè)系統(tǒng)也不提供與任意的LEO和GEO衛(wèi)星進(jìn)行雙向通信。
概括地，只提供通信接收是不足以使得衛(wèi)星擁有者能夠管理和控制衛(wèi)星擁有者的衛(wèi)星的。每個(gè)衛(wèi)星需要在地面站中它自已的獨(dú)特的配置，用于發(fā)送和接收。而且，每個(gè)衛(wèi)星必須與其它衛(wèi)星無(wú)關(guān)地被跟蹤，以及每個(gè)衛(wèi)星必須一天(或至少一個(gè)月)幾次地潛在地被跟蹤。再者，每個(gè)衛(wèi)星的操作員不一定互相通信來解決沖突和建立對(duì)于使用現(xiàn)有的地面站所需要的通信標(biāo)準(zhǔn)。
所以，本發(fā)明的目的是針對(duì)開發(fā)用于與任何的任意衛(wèi)星進(jìn)行通信的地面站系統(tǒng)的問題，這些衛(wèi)星可以在多個(gè)用戶之間被共用，包括LEO和GEO衛(wèi)星的那些用戶，這樣，消除了建造和維護(hù)專用衛(wèi)星通信系統(tǒng)的很大的成本。
本發(fā)明也針對(duì)為每個(gè)用戶提供圖形用戶接口，使得每個(gè)用戶能夠直接與安排計(jì)劃的計(jì)算機(jī)通信，以及把用戶數(shù)據(jù)傳送給安排計(jì)劃的計(jì)算機(jī)，該安排計(jì)劃的計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)來自多個(gè)用戶的用戶數(shù)據(jù)，解決沖突，和把傳送到地面站的數(shù)據(jù)上載到適當(dāng)?shù)能壍佬l(wèi)星。
而且，本發(fā)明的目的也在于提供通信網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)星的擁有者可以遠(yuǎn)端地與服務(wù)提供者的安排計(jì)劃的計(jì)算機(jī)通信，以便把要被發(fā)送的命令提交給衛(wèi)星，和接收從衛(wèi)星返回的數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在安排計(jì)劃的計(jì)算機(jī)中，并在以后時(shí)間傳送給用戶，或者可以實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)發(fā)到用戶。
發(fā)明概要本發(fā)明通過提供被遙控的地面站來解決這些和其它問題，該地面站可以由中央控制器操縱和控制。而且，本發(fā)明提供，每個(gè)用戶建立地面站配置文件和把該文件存儲(chǔ)在中央控制器，該文件包含為配置遙控地面站與用戶的衛(wèi)星進(jìn)行通信所必須的數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)用戶想要與用戶的衛(wèi)星通信時(shí)，用戶安排與中央控制器的通信話路，它下載配置文件給適當(dāng)?shù)牡孛嬲?。適當(dāng)?shù)牡孛嬲臼歉鶕?jù)所討論的衛(wèi)星的當(dāng)前的軌道特征確定的。在地面站處的服務(wù)器然后使用在配置文件中的數(shù)據(jù)，來配置在地面站處的設(shè)備，以便與想要的衛(wèi)星通信。
本發(fā)明涉及用于在任何數(shù)目的任意的衛(wèi)星擁有者之間共用單個(gè)地面站系統(tǒng)的方法，因此允許擁有者傳送命令信息給它們的衛(wèi)星以及收集數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流是從衛(wèi)星通過標(biāo)準(zhǔn)化的全球通信系統(tǒng)發(fā)送回來的。
本發(fā)明包括圖形用戶接口，它允許用戶在用戶的通常的辦公地點(diǎn)準(zhǔn)備要被傳送到衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。通常，數(shù)據(jù)包括一組要被發(fā)送到特定衛(wèi)星的命令，這將引起從衛(wèi)星發(fā)送想要的和預(yù)期的應(yīng)答。數(shù)據(jù)然后被發(fā)送到中央控制器。數(shù)據(jù)可以提前被準(zhǔn)備，并一次地發(fā)送到中央控制器，或用戶可直接與中央控制器聯(lián)機(jī)通信，以及把數(shù)據(jù)直接輸入到中央控制器。此外，用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器與中央控制器通信，它與和中央控制器有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的網(wǎng)頁(yè)通信。通過上述的方法之一或任何其它的方法，一組數(shù)據(jù)，--它包括諸如目標(biāo)衛(wèi)星的信息，該數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)從哪個(gè)地面站被發(fā)送，應(yīng)當(dāng)利用目標(biāo)衛(wèi)星的哪個(gè)通道，以及在衛(wèi)星的這個(gè)通過期間，數(shù)據(jù)是否應(yīng)當(dāng)預(yù)期被接收--，現(xiàn)在被存儲(chǔ)在中央控制器中。
然后，中央控制器把這個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送到最佳地適合于在特定的時(shí)間與特定的衛(wèi)星進(jìn)行通信的多個(gè)遙控地面站中的一個(gè)地面站。
圖形用戶接口的一個(gè)示例性實(shí)施例包括計(jì)算機(jī)，諸如桌面計(jì)算機(jī)和相關(guān)的軟件。
中央控制器的一個(gè)示例性實(shí)施例包括計(jì)算機(jī)。諸如工程工作站和相關(guān)的軟件。
遙控地面站的一個(gè)示例性實(shí)施例包括RF發(fā)射機(jī)，RF接收機(jī)，和發(fā)送控制器。
本發(fā)明也包括與多個(gè)用戶通信的方法，它包括以下步驟從多個(gè)用戶獲得數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)給中央控制器，該控制器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該方法還包括以下步驟識(shí)別和解決發(fā)送、設(shè)備通信鏈路、和其它計(jì)劃安排沖突，然后根據(jù)需要，把要被發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到適當(dāng)?shù)牡孛嬲?。地面站把從用戶處得到的?shù)據(jù)發(fā)送到適當(dāng)?shù)男l(wèi)星，它是根據(jù)由中央控制器建立的計(jì)劃表被選擇的。如果在同一個(gè)通過期間有數(shù)據(jù)從衛(wèi)星被下載，則該數(shù)據(jù)暫時(shí)被地面站存儲(chǔ)，然后被傳送到中央控制器，用于轉(zhuǎn)發(fā)到特定的用戶。
在用戶與中央控制器和遙控地面站之間進(jìn)行通信的一個(gè)示例性實(shí)施例是通過使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，在連接到網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器的互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行通信，該網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器被編程來存儲(chǔ)和顯示有關(guān)衛(wèi)星的信息。在用戶和中央控制器之間進(jìn)行通信的這個(gè)方法由于通用接入到互聯(lián)而是非常有效的。有大量的獨(dú)立的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供者，它使得接入到互聯(lián)網(wǎng)非常簡(jiǎn)單，以及很容易在全世界的任何地方被完成。
重要的是使用互聯(lián)網(wǎng)作為物理通信設(shè)備和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的用戶，它解釋和實(shí)現(xiàn)超級(jí)文本標(biāo)識(shí)語(yǔ)言(HTML)文件。雖然網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的使用是當(dāng)前在互聯(lián)網(wǎng)上通信的最流行的方式，但在互聯(lián)網(wǎng)上通信所使用的軟件中肯定將有重要的成長(zhǎng)和改變。在一定程度上，人們可能不再使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器及其上述的HTML文件，但可通過使用某些完全不同的軟件協(xié)議進(jìn)行通信。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及在全球網(wǎng)絡(luò)上的通信，它利用一個(gè)存儲(chǔ)和執(zhí)行以特定的通信語(yǔ)言編寫的程序的服務(wù)器計(jì)算機(jī)。最終用戶運(yùn)行該同一個(gè)軟件的顧客版本，以使得最終用戶能夠與接收特定通信語(yǔ)言的文件的顧客計(jì)算機(jī)互動(dòng)。然后，那些文件被顧客軟件解釋，以使得用戶能夠觀看和讀出文本和圖形的最終呈現(xiàn)，輸入數(shù)據(jù)，并把該數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器計(jì)算機(jī)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示了按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例的示意圖。
圖2顯示了說明在按照本發(fā)明的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例方面在衛(wèi)星和通信的實(shí)際傳送期間的事件的邏輯和在該傳送期間發(fā)生的事件的流程圖。
圖3顯示了按照本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)示例性實(shí)施例的功能圖。
圖4-6顯示了在本發(fā)明的設(shè)備中所使用的遙控地面站的三個(gè)示例性實(shí)施例。
圖7a-b顯示了在對(duì)于本發(fā)明的示例性實(shí)施例的遙控地面站的面向目標(biāo)的控制中使用的遙控拓?fù)洹?br> 圖7顯示了按照本發(fā)明的示例性圖形用戶接口的網(wǎng)頁(yè)和鏈路。
圖8-19顯示了按照本發(fā)明的示例性圖形用戶接口的各種示例性網(wǎng)頁(yè)。
圖20顯示了用來配置按照本發(fā)明的遙控地面站的用戶可規(guī)定的信息列表。
圖21顯示了在按照本發(fā)明的遙控地面站中使用的設(shè)備的示意性列表。
詳細(xì)說明參照?qǐng)D1，顯示了本發(fā)明的一個(gè)方面的示例性實(shí)施例。圖1上以示意圖形式顯示了多接入衛(wèi)星通信。衛(wèi)星110是多個(gè)多個(gè)獨(dú)立發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星，它們由擁有多接入衛(wèi)星通信網(wǎng)100的業(yè)務(wù)提供者的客戶操縱的。每個(gè)這樣的衛(wèi)星110潛在地需要不同的通信格式和協(xié)議。事實(shí)上，每個(gè)這樣的衛(wèi)星110不用考慮其它衛(wèi)星的所需要的通信協(xié)議和格式，以及不一定要咨詢遙控地面站的擁有者，而被設(shè)計(jì)。而且，每個(gè)這樣的衛(wèi)星110不知道或不關(guān)心其它衛(wèi)星110的存在，即它們不用任何的合作而運(yùn)行。事實(shí)上，這些衛(wèi)星甚至可以由不同的政府或由其它國(guó)家的實(shí)體擁有，它們的優(yōu)先權(quán)是潛在地不同的，甚至可能互相干擾。然而，所有這些衛(wèi)星的操作員共同的希望是希望減小成本。因此，每個(gè)這樣的衛(wèi)星110分享地面站120的公共系統(tǒng)。
結(jié)果，衛(wèi)星110在衛(wèi)星軌道的某些時(shí)間間隔期間處在與遠(yuǎn)端地面站120通信。雖然圖1上顯示的是單個(gè)地面站，但在需要提供最大可提供的與衛(wèi)星的通信時(shí)間的情況下，可以有多個(gè)地面站。理想地，這些遠(yuǎn)端地面站位于全世界的戰(zhàn)術(shù)位置，諸如極緯度，以提供對(duì)于衛(wèi)星的較長(zhǎng)的觀看時(shí)間，當(dāng)這些衛(wèi)星以LEO繞地球運(yùn)行時(shí)。這些遠(yuǎn)端地面站的一個(gè)可能的方案是把它們放置在阿拉斯加，挪威，智利，南非，夏威夷，賓夕法尼亞，俄羅斯等等。
然而，本發(fā)明不限于LEO衛(wèi)星。同樣可以適用于在任何軌道上的衛(wèi)星，諸如GEO，中地球軌道(MEO)，和高橢圓軌道(HEO)。在這種情況下，位于赤道區(qū)域的地面站可能是更有用的。
無(wú)論如何，本發(fā)明對(duì)于LEO是特別有用的，因?yàn)樗沟眯l(wèi)星系統(tǒng)能夠進(jìn)行低成本發(fā)射和低成本運(yùn)行。通過在許多用戶之間共同分擔(dān)地面站的成本，或通過只在用戶實(shí)際利用地面站的時(shí)間內(nèi)向用戶收費(fèi)，用戶可使得他們的運(yùn)行成本最小化。而且，通過按每次使用對(duì)于衛(wèi)星操作員收費(fèi)，本發(fā)明使得擁有和運(yùn)行遙控地面站的網(wǎng)絡(luò)是有利的。例如，即使在單個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)中具有大量衛(wèi)星，地面站的專用系統(tǒng)包括很大的利用不足的時(shí)間間隔。相反，本發(fā)明使得地面站系統(tǒng)有可能達(dá)到最大利用，由此把先前的不能贏利的企業(yè)變換成高度贏利的企業(yè)。
再次轉(zhuǎn)到圖1，遠(yuǎn)端地面站120正在與數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130通信。網(wǎng)絡(luò)管理中心140正在與數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130通信。客戶臺(tái)址150正在與數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130通信。雖然圖1所示的是單個(gè)位置，但客戶臺(tái)址150可以是來自獨(dú)立的衛(wèi)星擁有者、用戶或操作員的多個(gè)臺(tái)址。因?yàn)檫h(yuǎn)端地面站120、網(wǎng)絡(luò)管理中心140、和客戶臺(tái)址150中的每個(gè)正在與數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130通信，三個(gè)位置的每個(gè)位置可以與另兩個(gè)位置的任一個(gè)或兩個(gè)位置通信。這樣，遠(yuǎn)端地面站120、網(wǎng)絡(luò)管理中心140、和客戶臺(tái)址150被“聯(lián)網(wǎng)”在一起。
在正常運(yùn)行時(shí)，客戶臺(tái)址150處的用戶可以與網(wǎng)絡(luò)管理中心140通信，并把一系列要被發(fā)送的命令傳送到打算的目標(biāo)衛(wèi)星。一旦命令被發(fā)送到衛(wèi)星后，這些命令就打算實(shí)行由所討論的衛(wèi)星所需要的操作。這樣的操作可以包括給車載攝像機(jī)的指令，以獲取來自地球上的每個(gè)位置的數(shù)據(jù)，收集某些頻率的射頻信號(hào)，或把某些已經(jīng)由衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)發(fā)送回地球。這些命令被從客戶臺(tái)址發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理中心140，并被存儲(chǔ)在其中。
網(wǎng)絡(luò)管理中心140將存儲(chǔ)來自任意數(shù)目的客戶臺(tái)址150的所有的命令。網(wǎng)絡(luò)管理中心140接入到對(duì)于所討論的所有衛(wèi)星的軌道和航天歷數(shù)據(jù)，以及能夠確定哪個(gè)遠(yuǎn)端地面站120是最佳地適合于發(fā)送命令給衛(wèi)星110。替換地，可以把這個(gè)信息呈現(xiàn)給用戶，并詢問用戶愿意從哪個(gè)地面站進(jìn)行通信。雖然對(duì)于特定的話路可以有一個(gè)以上的遠(yuǎn)端地面站看到衛(wèi)星，但在一個(gè)地面站120處的接收信號(hào)強(qiáng)度可能大于另一個(gè)地面站處的信號(hào)強(qiáng)度，使得一個(gè)地面站對(duì)于預(yù)期的通信話路比另一個(gè)地面站更加最佳。例如，較高接收信號(hào)強(qiáng)度將使得通信進(jìn)程能夠以以更高的數(shù)據(jù)率以相同的誤碼率發(fā)生，這樣，減小了通信話路的長(zhǎng)度和使能得到更多的每單位時(shí)間的通信話路。
軌道和航天歷數(shù)據(jù)被正常地更新，以說明衛(wèi)星的預(yù)期的位置上的改變。這個(gè)信息是可從能公共接入的資源中提供的(例如，美國(guó)政府)。在LEO上的衛(wèi)星通常繞行地球一圈成本時(shí)間90分鐘，這些衛(wèi)星被適當(dāng)?shù)胤胖贸芍辉?0-15分鐘內(nèi)發(fā)送或接收(對(duì)于地面上特定的位置)。因?yàn)檫h(yuǎn)端地面站天線一次只能與一個(gè)衛(wèi)星通信，計(jì)劃安排最有效地使用發(fā)送時(shí)間是關(guān)鍵的。網(wǎng)絡(luò)管理中心140也計(jì)劃安排所有的請(qǐng)求，并支持最佳化應(yīng)當(dāng)在何時(shí)和從哪個(gè)遠(yuǎn)端地面站120發(fā)送每組命令。如果該命令指令要求數(shù)據(jù)要被發(fā)送回地球，則數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好的時(shí)間和為恢復(fù)該數(shù)據(jù)將成本的時(shí)間間隔都被考慮。
一旦計(jì)算了計(jì)劃安排，網(wǎng)絡(luò)管理中心140就在數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130上把所需要的信息發(fā)送到遠(yuǎn)端地面站120，以便對(duì)于每個(gè)通信請(qǐng)求進(jìn)行每次發(fā)送和接收。這個(gè)信息被用來配置在遠(yuǎn)端地面站處的設(shè)備，用于下一次通信話路。這個(gè)信息包括衛(wèi)星在天空中的位置，在數(shù)據(jù)發(fā)送／接收期間的預(yù)期的路徑，(遠(yuǎn)端地面站的天線必須跟蹤該路徑)，為正確地建立與衛(wèi)星的通信鏈路所需要的通信格式和協(xié)議(例如，任何所需要的加密)，運(yùn)行頻率，調(diào)制格式，比特率，數(shù)據(jù)格式，糾錯(cuò)方案，運(yùn)行窗口等等。而且，這個(gè)信息包括為與衛(wèi)星通信所需要的任何其它的參量，它們對(duì)于特定的衛(wèi)星可以是獨(dú)特的，這些對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的。遠(yuǎn)端地面站120使用這個(gè)信息來控制在遠(yuǎn)端地面站120處的通信設(shè)備，以使得用戶有效地控制從用戶臺(tái)址150遠(yuǎn)端地進(jìn)行的用戶的通信進(jìn)程。
為了完成這種遙控，遠(yuǎn)端地面站采用一個(gè)地面站控制的計(jì)算機(jī)，被連接到數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)，該地面站控制計(jì)算機(jī)接收來自網(wǎng)絡(luò)管理中心140的信息。這個(gè)地面站控制計(jì)算機(jī)然后分析該信息，作出用于遠(yuǎn)端地面站中的每個(gè)設(shè)備的控制設(shè)定值，它必須被配置成正確地與想要的衛(wèi)星進(jìn)行通信。地面站控制計(jì)算機(jī)(例如，通過IEEE RS 232控制線)被連接到遠(yuǎn)端地面站中的每個(gè)設(shè)備，按照在從網(wǎng)絡(luò)管理中心傳送的信息中所包含的指令調(diào)整這些設(shè)備的每個(gè)設(shè)備的設(shè)置。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，對(duì)于在遠(yuǎn)端地面站發(fā)生的事件的討論，剛好是在衛(wèi)星通過地面站之前和期間。在網(wǎng)絡(luò)管理中心140內(nèi)，有自動(dòng)計(jì)劃安排功能210，客戶通信技術(shù)條件文件215，通道配置構(gòu)建功能220，軌道單元文件245，構(gòu)建天線指向文件250，以及遠(yuǎn)端地面站規(guī)劃更新功能211。自動(dòng)計(jì)劃安排器210控制RGS規(guī)劃更新211，通道配置構(gòu)建功能220，以及建立構(gòu)建天線指向文件250。來自NORAD或關(guān)于感興趣的衛(wèi)星的航天歷數(shù)據(jù)的客戶資源的數(shù)據(jù)被輸入到軌道單元文件245。圖2上的虛線表示控制功能。
從網(wǎng)絡(luò)管理中心輸出的數(shù)據(jù)是從構(gòu)建天線指向文件250和RGS規(guī)劃更新211進(jìn)到自動(dòng)傳送運(yùn)行290。自動(dòng)傳送運(yùn)行290發(fā)送其數(shù)據(jù)到任選的通道前配置測(cè)試260。
在客戶臺(tái)址150處，客戶登錄235，并建立與地面站120中的客戶互動(dòng)監(jiān)視和命令單元280通信?？蛻艋?dòng)監(jiān)視和命令單元280然后按照任選的預(yù)傳送配置測(cè)試260建立上行鏈路和下行鏈路運(yùn)行295。
自動(dòng)計(jì)劃安排器210存儲(chǔ)規(guī)劃信息，以及是網(wǎng)絡(luò)管理中心140的一部分。在衛(wèi)星的計(jì)劃安排的通過以前的任何時(shí)刻，自動(dòng)計(jì)劃安排器210傳送指令到遠(yuǎn)端地面站120，并開始準(zhǔn)備與計(jì)劃安排的衛(wèi)星通信。為配置遠(yuǎn)端地面站120所需要的信息被存儲(chǔ)在客戶通信技術(shù)條件文件215中。存儲(chǔ)在客戶通信技術(shù)條件文件215中的數(shù)據(jù)被傳送到通道配置構(gòu)建模塊220。通道配置構(gòu)建模塊220利用從客戶配置文件215處得到的數(shù)據(jù)，以及發(fā)送所需要的命令給構(gòu)建天線指向文件250。構(gòu)建天線指向文件250接收來自軌道單元文件245的信息，以便正確地初始化和配置天線與射頻，而和特定的衛(wèi)星通信，它又從NORAD或客戶源141得到關(guān)于感興趣的衛(wèi)星的航天歷數(shù)據(jù)。
在配置以后，系統(tǒng)傳送控制給預(yù)傳送校正測(cè)試模塊260，它剛好在計(jì)劃安排的衛(wèi)星出現(xiàn)在通信范圍內(nèi)的時(shí)間之前執(zhí)行一系列系統(tǒng)檢驗(yàn)。一旦衛(wèi)星110上升到地平線以上足夠高，就建立通信鏈路，以及由客戶臺(tái)址150處的用戶輸入的數(shù)據(jù)被發(fā)送到衛(wèi)星110。如果被傳送到衛(wèi)星110的輸入要求立即的數(shù)據(jù)收集，則數(shù)據(jù)經(jīng)過下行鏈路頻率被送回，該頻率可以是S波段或X波段。其它的頻率也是可能的，因?yàn)檫h(yuǎn)端地面站利用相當(dāng)寬頻帶的發(fā)射機(jī)／接收機(jī)，功率放大器和天線。
自動(dòng)計(jì)劃安排功能210開始配置操作的同時(shí)，自動(dòng)計(jì)劃安排功能210也啟動(dòng)遠(yuǎn)端地面站接入提醒客戶。這個(gè)模塊在數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)130上與客戶臺(tái)址150通信，并提醒客戶臺(tái)址150即將來臨的衛(wèi)星通過。如果客戶希望監(jiān)視通過實(shí)際時(shí)間，則客戶能夠經(jīng)過圖形用戶接口，這將在下面討論，否則，在客戶臺(tái)址150處的軟件啟動(dòng)客戶登錄235。一旦客戶登錄235被啟動(dòng)，它就通過測(cè)試由客戶登錄模塊235提供的先前確定的驗(yàn)證碼來鑒權(quán)客戶接入，然后在通過期間收集的數(shù)據(jù)被發(fā)送回客戶。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，進(jìn)行關(guān)于遠(yuǎn)端地面站300的功能設(shè)計(jì)的討論。遠(yuǎn)端地面站300的功能性核心是遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)服務(wù)器305，它典型地被實(shí)現(xiàn)為UNIX、Windows(視窗)NT，或類似的工作站。工作站操縱為運(yùn)行遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)300所需要的所有的計(jì)算，硬件控制和客戶傳感器I／O。
遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)服務(wù)器305通過在公共交換電話網(wǎng)(PSTN)310上通信或通過經(jīng)幀中繼傳輸網(wǎng)315的通信，而被連接到系統(tǒng)的其它部件。因?yàn)楣步粨Q電話網(wǎng)310以較慢的速率通信，所有公共交換電話網(wǎng)310被用來傳送低優(yōu)先權(quán)的和較小尺寸的消息，以及也被用于備份通信目的。經(jīng)過PSTN 310發(fā)送的消息的例子包括管理文件，通過數(shù)據(jù)，和沒有請(qǐng)求要以實(shí)時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)。另一方面，幀中繼傳輸網(wǎng)315在T1線上運(yùn)行，它能夠?qū)崟r(shí)地傳送大得多的數(shù)據(jù)分組。這個(gè)路由保留給那些其中用戶已經(jīng)請(qǐng)求了實(shí)時(shí)控制或?qū)崟r(shí)遙測(cè)的衛(wèi)星話路。
總的系統(tǒng)操縱是由系統(tǒng)管理器320控制的，它包括服務(wù)器備份軟件，幀中繼和PSTN管理與低級(jí)別系統(tǒng)軟件。
監(jiān)視和控制功能325包括總的系統(tǒng)開銷和遠(yuǎn)端地面站診斷。每個(gè)診斷是通過圖形用戶接口而可提供給用戶，以及給網(wǎng)絡(luò)管理中心處的操作員。
用戶和NMC數(shù)據(jù)接入模塊330包括維護(hù)圖形用戶接口(GUI)，控制用戶和NMC接入功能，S／C配置，更新衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，以及維護(hù)RGS數(shù)據(jù)庫(kù)。
計(jì)劃安排模塊335從NMC中取出軌道信息和通過時(shí)間表，并產(chǎn)生天線跟蹤序列，對(duì)于每次通過的地面站配置計(jì)劃和用戶接口計(jì)劃，所有的通過和通過事件由計(jì)劃安排模塊引導(dǎo)和管理。計(jì)劃安排模塊335所需要的信息是通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)310或幀中繼傳輸網(wǎng)315得到的。
遙測(cè)和命令模塊340操縱真正的與衛(wèi)星的實(shí)時(shí)通信和所有其它必須的數(shù)據(jù)處理運(yùn)行，包括命令數(shù)據(jù)的上行鏈路和遙測(cè)數(shù)據(jù)的下行鏈路。通過數(shù)據(jù)按照用戶制做的通過配置文件被存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。
在每個(gè)計(jì)劃安排的通過之前3分鐘，遙測(cè)和命令模塊340配置所有必須的通信裝置，以便匹配打算的衛(wèi)星和通過需求，進(jìn)行最后的檢驗(yàn)，把天線旋轉(zhuǎn)到所需要的位置，以及開始獲取數(shù)據(jù)。多個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可立刻被傳送回用戶，如果用戶已經(jīng)這樣配置的話。遙測(cè)和通過數(shù)據(jù)的組合被存儲(chǔ)在遠(yuǎn)端地面站120，直至確認(rèn)的副本已經(jīng)被傳送到客戶臺(tái)址150或網(wǎng)絡(luò)管理中心140的時(shí)間位置。
遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)服務(wù)器305包括一系列硬件I／O接口連接345，諸如PCI總線，IEEE總線，和RS232端口。這些硬件I／O接口連接345允許各種外部傳感器，監(jiān)視器，接收機(jī)和要被連接到遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)服務(wù)器305的測(cè)試設(shè)備。
一組這樣的傳感器，合起來稱為IF／IR／天線／GPS和探頭350收集各種類型的本地?cái)?shù)據(jù)，包括所有形式的氣象數(shù)據(jù)，內(nèi)部硬件運(yùn)行參量，射頻診斷，功率放大器等等。
第二組類型的功能是針對(duì)幀中繼通信需求的。級(jí)別 O／CCSDS處理器355操縱低級(jí)別分組處理，用于監(jiān)視和控制功能325。這樣的功能包括幀同步和級(jí)別0處理，它把數(shù)據(jù)流分成各種類型的被發(fā)送的數(shù)據(jù)。
應(yīng)當(dāng)看到，雖然本發(fā)明是根據(jù)與軌道衛(wèi)星的通信來討論的，但它也可被使用來與可以以能夠用本發(fā)明來進(jìn)行通信的方式配置的飛船、火箭、月球、行星、小行星、靜止地球軌道上的衛(wèi)星、低地球軌道上的衛(wèi)星、以及其它的自然的和人造的目標(biāo)進(jìn)行通信。因此，對(duì)于衛(wèi)星和軌道衛(wèi)星的所有參考都將被認(rèn)為包括所有的以上列出的項(xiàng)目。
本發(fā)明因此使得較小的實(shí)體能夠擁有和“運(yùn)行”它們自己的專用衛(wèi)星，這樣，使它們不受時(shí)間分享一個(gè)不是專門為它們的需要而設(shè)計(jì)的衛(wèi)星的限制。例如，由于制造衛(wèi)星的成本的減小，以及現(xiàn)在通過從總的成本中消除對(duì)于地面站的需要，大學(xué)現(xiàn)在可以擁有它們自己的衛(wèi)星。
而且，較低成本的衛(wèi)星通常被放置在LEO軌道上，這需要設(shè)置在全世界的多個(gè)地面站，以使得能夠與LEO衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)通信。因此，只有衛(wèi)星系統(tǒng)和相應(yīng)的地面站系統(tǒng)是當(dāng)前可能的。本發(fā)明使得衛(wèi)星系統(tǒng)不需要也構(gòu)建地面站系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)置在全世界，這意味著購(gòu)買／租賃幾個(gè)外國(guó)的資產(chǎn)，這會(huì)是費(fèi)時(shí)的過程。一個(gè)按照本發(fā)明進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和控制的地面站系統(tǒng)可以服務(wù)于許多衛(wèi)星，或許多到幾百個(gè)。
示例性實(shí)施例圖4上顯示了本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例。那里的系統(tǒng)是由位于地球表面上的戰(zhàn)術(shù)位置的一組遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)(RGS)組成。所有的RGS通過標(biāo)準(zhǔn)寬域網(wǎng)被連接到監(jiān)管控制器，稱為網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)?？蛻羰褂眠\(yùn)行在連接到本發(fā)明的系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)上的公共的Netscape或Internet Explorer瀏覽器，易于從世界的任何地方與它們的衛(wèi)星通信。
轉(zhuǎn)到圖4，圖上顯示了只接收的遠(yuǎn)端地面站。如那里所顯示的，衛(wèi)星天線414接收來自在軌道的衛(wèi)星的RF信號(hào)，并把RF信號(hào)傳送到接收機(jī)401。低功率放大器(未示出)把低電平RF信號(hào)放大到足以達(dá)到接收機(jī)401的電平。接收機(jī)401的參量由主計(jì)算機(jī)406(它可以是一個(gè)服務(wù)器，例如NT-Pro)通過IEEE RS 232控制器而被控制。主計(jì)算機(jī)也控制天線401的位置。解調(diào)器，比特同步器，和幀同步器被示意地顯示為也在主計(jì)算機(jī)控制下的單元402。解調(diào)器402的輸出被連接到CCSDS數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器403(也被主計(jì)算機(jī)406控制)。數(shù)據(jù)處理器輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過10B-T以太網(wǎng)線412送到路由器407。如果數(shù)據(jù)打算實(shí)時(shí)地給用戶，則數(shù)據(jù)通過幀中繼T1線408發(fā)送到用戶。如果數(shù)據(jù)在某個(gè)以后的時(shí)間被轉(zhuǎn)發(fā)到用戶，則數(shù)據(jù)可通過使用PPP格式被緩慢地經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器411和POTS下載到網(wǎng)絡(luò)管理中心。時(shí)間由GPS時(shí)間409提供。備份電源由不中斷的電源410提供。開關(guān)404是交叉點(diǎn)類型的開關(guān)，用于在射頻與其它高頻之間切換設(shè)備間的交互連接。開關(guān)404使得信號(hào)處理設(shè)備方塊以不同的安排被互聯(lián)，以支持不同種類的通信要求，諸如把兩個(gè)可能的天線中的一個(gè)天線或四個(gè)不同的接收機(jī)的一個(gè)接收機(jī)連接成信號(hào)處理結(jié)構(gòu)。單元405提供環(huán)境和安全診斷，它們被報(bào)告給主計(jì)算機(jī)406，因此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理中心和用戶是可提供的。
轉(zhuǎn)到圖5，那里所顯示的是具有發(fā)送和接收能力的遙控地面站。在這種情況下，有左旋圓極化接收機(jī)501和右旋圓極化接收機(jī)502，它們被分集組合器503組合，每個(gè)部分501，502和503被主計(jì)算機(jī)512控制。接收數(shù)據(jù)路徑是如在對(duì)于圖4的討論中所描述的。無(wú)論如何，在這個(gè)實(shí)施例中有兩個(gè)頻段可供使用一個(gè)用于X波段，一個(gè)用于S波段。S波段使用兩個(gè)接收機(jī)501和502。X波段使用接收機(jī)526，它通過天線計(jì)算機(jī)525被連接到天線。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，天線524是具有S波段和X波段接收／發(fā)射能力的5米碟形天線。對(duì)于S波段，天線具有14dB／K的G／T值，而對(duì)于X波段，天線具有30dB／K的G／T值。天線計(jì)算機(jī)525的輸出端被連接到主計(jì)算機(jī)512。
在發(fā)送側(cè)，遙控命令模塊509被連接到副載波調(diào)制器508，它又被連接到激勵(lì)器505。激勵(lì)器的輸出端被連接到高功率放大器504(例如，50瓦)，它又被連接到天線524。數(shù)據(jù)在地面站120處或者通過幀中繼T1線515或者通過POTS調(diào)制解調(diào)器518或519被接收的。來自幀中繼T1線的數(shù)據(jù)通過10B-T以太網(wǎng)連接被傳送到主計(jì)算機(jī)512和／或數(shù)據(jù)處理器507。
備份計(jì)算機(jī)513被采用來提供完全的冗余度用于總的控制。開關(guān)521檢測(cè)主計(jì)算機(jī)512中的故障，和切換備份計(jì)算機(jī)513到適當(dāng)位置。
轉(zhuǎn)到圖6，顯示了遠(yuǎn)端地面站的第三示例性實(shí)施例。圖5所示的實(shí)施例與圖6所示的實(shí)施例之間的唯一差別是使用兩個(gè)碟形天線601和602，它們被連接626連接到一起。天線601是具有在S和X波段的17dB／K的G／T值的5米碟形天線。天線626是具有只運(yùn)行在S波段的12dB／K的G／T值的3米碟形天線。
遠(yuǎn)端地面站從網(wǎng)絡(luò)管理中心接收監(jiān)管命令，它直接與衛(wèi)星通信和執(zhí)行總的RGS家務(wù)任務(wù)。在RGS處的設(shè)備由RGS本地控制計(jì)算機(jī)在衛(wèi)星通過以前被配置，以便支持所需要的衛(wèi)星通信。
每個(gè)地面站具有支持與不同種類的衛(wèi)星通信的設(shè)備。為了支持特定的衛(wèi)星通過，RF接收機(jī)、比特同步器、遙測(cè)數(shù)據(jù)處理器、信號(hào)發(fā)生器、RF天線、和其它設(shè)備在衛(wèi)星通過之前被配置，以提供用戶所需要的通信。
本發(fā)明的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成與在各種軌道(例如LEO和GEO)上的大量衛(wèi)星通信。在LEO上的衛(wèi)星典型地每100分鐘繞地球運(yùn)行一次。大多數(shù)LEO衛(wèi)星是在極軌上的，使得它們能夠?qū)τ谡麄€(gè)地球表面具有正常的可見距離。
根據(jù)在每個(gè)軌道上通過地球的極點(diǎn)的極軌LEO衛(wèi)星，從位于靠近一個(gè)極點(diǎn)的地面站，接入到這樣的衛(wèi)星的通信，每天提供四次。在較低緯度處(遠(yuǎn)離極點(diǎn))的地面站更經(jīng)常地接入到極軌LEO衛(wèi)星。赤道地面站典型地每天只看到極軌LEO衛(wèi)星四次，對(duì)于地面站，每次通過典型地持續(xù)10分鐘。
本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)方面是，用戶計(jì)劃安排它們與遠(yuǎn)端地面站的衛(wèi)星通信。
圖形用戶接口本發(fā)明的圖形用戶接口包括運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站，網(wǎng)頁(yè)瀏覽器在被連接到互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器上接入特定的網(wǎng)頁(yè)臺(tái)址。例如，用戶把他的瀏覽器指到“http／／nmcl．spacelines．com”，并進(jìn)入在瀏覽器的地址欄中的地址。服務(wù)器典型地位于網(wǎng)絡(luò)管理中心。
呈現(xiàn)給用戶的第一頁(yè)是登錄頁(yè)(圖8)。在點(diǎn)擊“登錄到空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”按鈕801后，應(yīng)用項(xiàng)打開圖9的對(duì)話方塊，給出用于輸入用戶姓名901和密碼902的區(qū)段。一旦輸入，用戶就點(diǎn)擊“接受”按鈕903。
在成功登錄后，就呈現(xiàn)圖10所示的歡迎頁(yè)給用戶。在這時(shí)，有五個(gè)任選項(xiàng)可提供，“Display Space Network System Status(顯示空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀態(tài))”1001，“View and Update YourSchedules(觀看和更新你的計(jì)劃安排)”1002，“Display PassExecution of Your Satellite(顯示你的計(jì)劃安排的通道執(zhí)行)”1003，“Retrieve Archived Data(恢復(fù)到達(dá)的數(shù)據(jù))”1004和“Display Satellite Orbit(顯示衛(wèi)星軌道)”1005，通過點(diǎn)擊它們中的任一個(gè)，而可以選擇它們，因?yàn)樗鼈兪菬徭溌贰?br> 選擇“顯示空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀態(tài)”1001，使得用戶來到圖11a，上顯示了系統(tǒng)狀態(tài)。圖11a所示的網(wǎng)頁(yè)顯示了系統(tǒng)中每個(gè)資源的使用率％(1103-1107)，當(dāng)前登錄1101，鏈路速率(平均的和當(dāng)前的)，和正在使用的容量的百分?jǐn)?shù)1102。圖11b顯示了對(duì)于這個(gè)實(shí)施例的替換例。圖11a顯示了呈現(xiàn)給用戶的系統(tǒng)全貌屏幕。在圖11a的示例性實(shí)施例中，屏幕顯示了三個(gè)遠(yuǎn)端地面站1105，1106和1107(一個(gè)在阿拉斯加，一個(gè)在夏威夷，和一個(gè)在賓夕法尼亞)。在這種情況下，有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心1103，1104，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心被聯(lián)網(wǎng)在一起。該屏幕顯示了正在使用的每個(gè)連接的數(shù)據(jù)率(平均的和當(dāng)前的)，當(dāng)前登錄1101，和對(duì)于三個(gè)地面站的每個(gè)地面站(CPU，碟形天線，網(wǎng)絡(luò))的容量的百分?jǐn)?shù)1102。
選擇“觀看和更新你的計(jì)劃安排”1002，使得用戶來到圖12。用戶可規(guī)定開始時(shí)間(月-日-年-小時(shí)-分-秒)，終止時(shí)間(與開始時(shí)間相同的格式)，和遠(yuǎn)端地面站1203。在點(diǎn)擊“Get thisschedule(獲取這個(gè)計(jì)劃)”1204后，用戶能夠恢復(fù)和更新用戶的計(jì)劃(例如圖19)。
選擇“Display Pass Execution of Your Satellite(顯示你的衛(wèi)星的通道執(zhí)行)”1003，使得用戶來到圖13，圖上顯示了衛(wèi)星的通信通過，地面站，和感興趣的時(shí)間間隔。在顯示屏的右下角處的每個(gè)水平線條1301-1303代表地面站之一的時(shí)間軸。在每個(gè)水平橫線內(nèi)的短的垂直線條1304表示在地面站處衛(wèi)星的通過。這些優(yōu)選地是與水平線條不同的彩色，例如，綠色對(duì)灰色。通過點(diǎn)擊代表通過的垂直線條，可以顯示有關(guān)通過的更多的信息。
點(diǎn)擊“New Pass(新的通過)”，則特定的通過的垂直線條表征(例如，在該另一個(gè)垂直線條的上方設(shè)置另一個(gè)垂直線條1305)對(duì)于該用戶的通過。點(diǎn)擊“Update Schedule(更新計(jì)劃表)”1307，則向系統(tǒng)確認(rèn)，用戶的表征的通過應(yīng)當(dāng)被保留給該用戶。
在衛(wèi)星通過請(qǐng)求頁(yè)(圖11c)，用戶可規(guī)定飛行任務(wù)1131，衛(wèi)星1132，上行鏈路尺寸1133，下行鏈路尺寸1134，話路的優(yōu)先權(quán)1135和話路的價(jià)格1166。一旦這些區(qū)段被選擇，用戶就點(diǎn)擊提交鍵1137，然后它在屏幕下半部分列出當(dāng)前可提供的通過間隙。其上顯示了對(duì)于每個(gè)選擇的衛(wèi)星可以提供通道的地面站，持續(xù)時(shí)間，和開始時(shí)間。
選擇“Retrieve Archived data(恢復(fù)到達(dá)的數(shù)據(jù))”1004，使得用戶來到圖14。數(shù)據(jù)到達(dá)頁(yè)提供接入到通過與用戶的衛(wèi)星進(jìn)行通信而到達(dá)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。列表1401向用戶表明，所有的到達(dá)的文件是可提供的。通過選擇一個(gè)文件和點(diǎn)擊“Agree；Get Archiveddata(同意；得到到達(dá)的數(shù)據(jù))”1402，使得用戶來到圖15。
圖15顯示了在用戶的網(wǎng)絡(luò)管理中心到達(dá)目錄中的文件列表的例子。點(diǎn)擊該列表中的項(xiàng)目1501，恢復(fù)來自網(wǎng)絡(luò)管理中心目錄的該文件，并在用戶的瀏覽器窗口1502顯示該文件內(nèi)容。
選擇“顯示衛(wèi)星軌道”1005，使得用戶來到圖16，圖上顯示了有關(guān)衛(wèi)星在其軌道上的哪個(gè)地方的實(shí)時(shí)信息。當(dāng)前的位置被顯示，例如，緯度1601，經(jīng)度1602，和高度1603。軌道圖形被重疊在世界平面地圖1604上。衛(wèi)星名稱以及本地時(shí)間和GMT時(shí)間被表示在方框1605中。
圖17顯示了遠(yuǎn)端臺(tái)址的圖形，使得能從位于遠(yuǎn)端地面站系統(tǒng)的遠(yuǎn)端攝像機(jī)觀看周圍條件和移動(dòng)的天線。從顯示屏幕1701下方的下拉菜單1702選擇感興趣的臺(tái)址。
圖18a-b顯示了呈現(xiàn)給用戶的實(shí)時(shí)信號(hào)監(jiān)視。在用戶計(jì)劃安排的在衛(wèi)星與地面站之間的通過期間，地面站處的設(shè)備在通過之前被自動(dòng)地設(shè)定來處理衛(wèi)星通信。系統(tǒng)提供了通過瀏覽器接口遠(yuǎn)端監(jiān)視這個(gè)設(shè)備。圖18a上顯示了比特同步器的例子。圖18b上顯示了信號(hào)處理器的例子。
地面站的TCP／IP遙控本發(fā)明的一個(gè)方面是遠(yuǎn)端地面站的遙控。這包括從數(shù)據(jù)網(wǎng)的所有的地面站設(shè)備的控制力、配置、和接收狀態(tài)的能力。數(shù)據(jù)網(wǎng)可以是局域網(wǎng)(LAN)，寬域網(wǎng)(WAN)或開放的互聯(lián)網(wǎng)。為了達(dá)到這個(gè)遙控水平，本發(fā)明提供單點(diǎn)的接入，遠(yuǎn)端設(shè)備控制，狀態(tài)，和設(shè)備計(jì)劃安排接口給所有的地面站設(shè)備。而且，每個(gè)設(shè)備是可通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)接入的。為了達(dá)到想要的遙控水平，本發(fā)明的這個(gè)方面采用面向目標(biāo)的設(shè)計(jì)。
通過使用面向目標(biāo)的設(shè)計(jì)，商業(yè)地面網(wǎng)(CGN)的每個(gè)部分被作為有關(guān)目標(biāo)來處理(參照?qǐng)D7a-b)。每個(gè)CGN目標(biāo)負(fù)責(zé)控制和管理網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)目標(biāo)。在下一個(gè)較低的級(jí)別上，NMC目標(biāo)負(fù)責(zé)控制和管理RGS目標(biāo)。在最低的級(jí)別上，RGS目標(biāo)負(fù)責(zé)控制和管理所有的設(shè)備目標(biāo)(參照?qǐng)D6)。設(shè)備目標(biāo)提供控制和管理接口給特定的設(shè)備部件。
單點(diǎn)接入是通過單個(gè)接口接入到所有RGS設(shè)備的能力?？刂坪凸芾鞷GS的所有方面，需要把所有的地面站設(shè)備映射到單個(gè)進(jìn)入點(diǎn)。RGS設(shè)備在物理上被接口到提供實(shí)際的單點(diǎn)接入的單個(gè)計(jì)算機(jī)(參照?qǐng)D4-6)。
邏輯接口是通過使用被稱為RGS目標(biāo)的控制和管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的。RGS目標(biāo)保持設(shè)備表，其中每個(gè)進(jìn)入項(xiàng)包含名稱，列舉的設(shè)備類型識(shí)別號(hào)，單元號(hào)，設(shè)備狀態(tài)(即，可提供的，分配的等等)，以及指向設(shè)備目標(biāo)的指針。設(shè)備目標(biāo)是控制和管理目標(biāo)，它提供一組命令和處理對(duì)于傳送到設(shè)備的物理部件所必須的所有規(guī)定的通信協(xié)議問題。它可以被看作為設(shè)備的邏輯部件。對(duì)于在RGS配置文件中規(guī)定的每個(gè)設(shè)備部件創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備目標(biāo)。下面的表顯示了樣本的RGS配置文件。
RGS配置文件是規(guī)定在物理的和邏輯的設(shè)備之間的關(guān)系的對(duì)應(yīng)表。它包含以下的形式的進(jìn)入項(xiàng)目，它規(guī)定名稱，單元號(hào)碼通信端口(即，RS232，插座，等等)，以及通信參量。名稱和單元號(hào)碼規(guī)定了設(shè)備部件的唯一的識(shí)別號(hào)。
RGS目標(biāo)規(guī)定了幾個(gè)高級(jí)別的功能。這些功能是分配(Allocate)，配置(Configure)，開始(Start)，終止(Stop)，傳送數(shù)據(jù)(Transfer)，釋放(Release)，得到狀態(tài)(Getstatus)，和執(zhí)行(Execute)。每個(gè)功能轉(zhuǎn)換成設(shè)備目標(biāo)功能，它執(zhí)行設(shè)備特定的操作。分配功能使用唯一的通道識(shí)別號(hào)來分配用于衛(wèi)星通道的設(shè)備部件。配置功能使用衛(wèi)星識(shí)別號(hào)來確定用于特定的設(shè)備運(yùn)行的所需要的配置參量。釋放功能從設(shè)備表中除去通到識(shí)別號(hào)，并把設(shè)備狀態(tài)標(biāo)識(shí)為可提供的。得到狀態(tài)功能返回到為特定的通道識(shí)別號(hào)所分配的對(duì)于所有設(shè)備的狀態(tài)。
設(shè)備目標(biāo)具有類似于RGS目標(biāo)的單點(diǎn)接口。在一個(gè)設(shè)備中的所有功能具有列舉的功能識(shí)別號(hào)。這些識(shí)別號(hào)由被稱為執(zhí)行(Execute)的設(shè)備目標(biāo)功能使用。這個(gè)功能(Execute)把功能識(shí)別號(hào)轉(zhuǎn)換成真實(shí)的設(shè)備特定功能呼叫。
RGS目標(biāo)的執(zhí)行功能使用設(shè)備識(shí)別號(hào)，單元號(hào)碼，和接入到特定設(shè)備目標(biāo)功能的功能識(shí)別號(hào)。通過使用RGS目標(biāo)的執(zhí)行功能，可以對(duì)于每種特定的設(shè)備類型創(chuàng)建圖形用戶接口(GUI)。這個(gè)GUI接口提供用于實(shí)時(shí)修正設(shè)備參量的設(shè)施。圖18b上顯示了用于在遠(yuǎn)端地面站中的一個(gè)設(shè)備的GUI的例子，在該實(shí)施例中，它是信號(hào)處理器。GUI被提供給在遙控的遠(yuǎn)端地面站中的每個(gè)設(shè)備，這使得用戶能夠配置地面站用于與用戶的衛(wèi)星通信。
替換地，用戶可把有關(guān)他的通信請(qǐng)求的信息輸入到一個(gè)調(diào)查表，如圖20所示。圖形用戶接口然后把這個(gè)信息傳送到網(wǎng)絡(luò)管理中心，它根據(jù)在對(duì)于詢問的回答中所包含的信息確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。圖21顯示了位于可以按照本發(fā)明被遙控的遠(yuǎn)端地面站的設(shè)備的示例性清單。
RGS設(shè)備狀態(tài)是通過使用RGS目標(biāo)功能(Getstatus)得到狀態(tài)而得到的。這個(gè)功能(Getstatus)允許(受通過識(shí)別號(hào)限制)接入到設(shè)備狀態(tài)。這個(gè)接口返還一系列規(guī)定設(shè)備狀態(tài)和復(fù)合的RGS狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
設(shè)備計(jì)劃安排接口是專用于控制和管理RGS設(shè)備的任務(wù)計(jì)劃安排器識(shí)別號(hào)。任務(wù)計(jì)劃安排器執(zhí)行從NMC接收的通過計(jì)劃安排。通過計(jì)劃安排包含幾個(gè)基本命令，用于地面站設(shè)備的分配、配置等等。這些命令直接轉(zhuǎn)換成RGS目標(biāo)識(shí)級(jí)別功能分配，配置，開始，終止，釋放。一旦接收到一個(gè)計(jì)劃安排文件，RGS就可執(zhí)行安排的通過，而沒有NMC干預(yù)。
RGS服務(wù)器程序創(chuàng)建任務(wù)計(jì)劃安排器和RGS目標(biāo)。服務(wù)器程序提供通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端接入。NMC通過使用消息而與服務(wù)器程序進(jìn)行通信。建立了一個(gè)TCP／IP插座來處理每個(gè)唯一的消息類型。每個(gè)消息包含唯一的類型識(shí)別號(hào)。這個(gè)識(shí)別號(hào)允許消息被路由到服務(wù)器程序的適當(dāng)?shù)牟糠?，用于處理。消息類型直接映射到以下的目?biāo)設(shè)備計(jì)劃安排接口，遠(yuǎn)端設(shè)備控制，和設(shè)備狀態(tài)。
上述的說明只顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，而不背離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1．用于在多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶與它們的各個(gè)軌道衛(wèi)星的每個(gè)衛(wèi)星之間進(jìn)行通信的共用的通信系統(tǒng)，包括(a)用戶接口，多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的每個(gè)用戶一個(gè)用戶接口，用來接受要被發(fā)送的來自多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的一個(gè)用戶的用戶數(shù)據(jù)，或接受用戶指令，從多個(gè)軌道衛(wèi)星中的可選擇的一個(gè)衛(wèi)星接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)；(b)中央控制器，被連接到用戶接口，用來接收要被發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)或從多個(gè)軌道衛(wèi)星中的可選擇的一個(gè)衛(wèi)星接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過用戶接口，與多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的一個(gè)用戶互動(dòng)，以使得多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的該用戶能夠控制該衛(wèi)星，其中用戶數(shù)據(jù)要被發(fā)送到該衛(wèi)星和／或衛(wèi)星數(shù)據(jù)要從該衛(wèi)星接收，以及該用戶能夠計(jì)劃安排該時(shí)間，其中用戶數(shù)據(jù)要在該時(shí)間發(fā)送和／或衛(wèi)星數(shù)據(jù)要在該時(shí)間接收；以及(c)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站，每個(gè)地面站具有(i)遠(yuǎn)端發(fā)射機(jī)，接收要被發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)，發(fā)送用戶數(shù)據(jù)給多個(gè)軌道衛(wèi)星中的可選擇的衛(wèi)星，和(ii)接收機(jī)，從多個(gè)軌道衛(wèi)星中的可選擇的一個(gè)衛(wèi)星接收用于多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的一個(gè)用戶的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以及把衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送到用戶接口或中央控制器，其中中央控制器與多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶的一個(gè)用戶互動(dòng)，以控制從多個(gè)遠(yuǎn)端地面站的哪個(gè)地面站，用戶數(shù)據(jù)要被發(fā)送和／或衛(wèi)星數(shù)據(jù)要被接收。
2．按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，還包括通信網(wǎng)，支持在所述用戶接口、所述中央控制器、和所述多個(gè)遠(yuǎn)端地面站之間的通信，經(jīng)過該遠(yuǎn)端地面站，衛(wèi)星數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)被發(fā)送到多個(gè)獨(dú)立的衛(wèi)星用戶和多個(gè)遠(yuǎn)端地面站。
3．按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，其中每個(gè)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站包括控制計(jì)算機(jī)，以及在每個(gè)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站處的發(fā)射機(jī)包括被連接到控制計(jì)算機(jī)的控制輸入端，通過該控制輸入端，控制計(jì)算機(jī)配置發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送到多個(gè)軌道衛(wèi)星的一個(gè)衛(wèi)星。
4．按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，其中每個(gè)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站包括控制計(jì)算機(jī)，以及在每個(gè)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站處的接收機(jī)包括被連接到控制計(jì)算機(jī)控制輸入端，通過該控制輸入端，控制計(jì)算機(jī)配置接收機(jī)，用于發(fā)送到多個(gè)軌道衛(wèi)星的一個(gè)衛(wèi)星。
5．按照權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，其中用戶接口包括圖形用戶接口，通過該用戶接口，用戶可以輸入用于在多個(gè)遠(yuǎn)端地面站的一個(gè)地面站處的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的配置信息，用戶數(shù)據(jù)要從該遠(yuǎn)端地面站被發(fā)送，或要從多個(gè)軌道衛(wèi)星的一個(gè)衛(wèi)星處接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
6．按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，其中配置信息被傳送到所述的那個(gè)遠(yuǎn)端地面站處的控制計(jì)算機(jī)，以及控制計(jì)算機(jī)按照配置信息配置發(fā)射機(jī)或接收機(jī)。
7．按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，其中用戶接口包括在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的圖形用戶接口，以及包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，使得用戶輸入用戶識(shí)別信息。
8．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠規(guī)定衛(wèi)星接入時(shí)間和用戶希望通過它與在軌道的衛(wèi)星通信的特定的遙控地面站。
9．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠規(guī)定用于與在軌道的衛(wèi)星進(jìn)行通信的通信格式和協(xié)議信息，該通信格式和協(xié)議信息被用來配置在一個(gè)遙控地面站處的通信設(shè)備。
10．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠輸入用戶數(shù)據(jù)，以便傳送到在軌道的衛(wèi)星，或能夠列出從在軌道的衛(wèi)星處恢復(fù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
11．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠觀看衛(wèi)星的當(dāng)前軌道路徑。
12．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠分享與在軌道的衛(wèi)星的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信話路，或規(guī)定從衛(wèi)星恢復(fù)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)操作。
13．按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，其中圖形用戶接口包括一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠配置在一個(gè)遠(yuǎn)端地面站內(nèi)的通信路徑中的設(shè)備，以便用于與多個(gè)軌道衛(wèi)星的一個(gè)衛(wèi)星通信。
14．按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述通信網(wǎng)包括被使用于低優(yōu)先權(quán)和小尺寸的傳輸?shù)墓步粨Q電話網(wǎng)，以及被使用于實(shí)時(shí)發(fā)送的大的數(shù)據(jù)分組的幀中繼傳輸網(wǎng)。
15．用于通過多個(gè)遠(yuǎn)端地面站在用戶與衛(wèi)星之間傳送數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟從用戶獲取識(shí)別數(shù)據(jù)，該識(shí)別數(shù)據(jù)包括用戶希望與之通信的衛(wèi)星的識(shí)別號(hào)，和要被發(fā)送到衛(wèi)星的控制數(shù)據(jù)，如果有的話；呈現(xiàn)給用戶一個(gè)可提供的時(shí)隙和相關(guān)的遠(yuǎn)端地面站的列表，用于根據(jù)識(shí)別數(shù)據(jù)與識(shí)別的衛(wèi)星通信；以及使得用戶能夠選擇一個(gè)可提供的時(shí)隙和一個(gè)適當(dāng)?shù)牡孛嬲尽?br> 16．按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括以下步驟傳送識(shí)別和控制數(shù)據(jù)給中央控制器，以及解決在其它用戶與可提供的資源之間的資源分配和通信沖突，以便于發(fā)送控制數(shù)據(jù)給識(shí)別的衛(wèi)星。
17．按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括以下步驟傳送控制數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)端地面站，以及傳送控制數(shù)據(jù)給識(shí)別的衛(wèi)星。
18．按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括以下步驟接收來自識(shí)別的衛(wèi)星的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以及傳送衛(wèi)星數(shù)據(jù)給用戶。
19．按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括以下步驟請(qǐng)求來自用戶的優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)和價(jià)格信息，以及根據(jù)所述優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)和價(jià)格信息，分配資源和通信沖突。
20．用于多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星的單個(gè)命令和控制中心，所述單個(gè)命令和控制中心在多個(gè)用戶臺(tái)址處與多個(gè)用戶互動(dòng)，包括(a)網(wǎng)絡(luò)管理中心，為多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星提供命令和控制業(yè)務(wù)，接收要被發(fā)送到多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星的用戶數(shù)據(jù)，以及管理由多個(gè)用戶對(duì)于來自多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的請(qǐng)求；(b)用戶接口，被放置在多個(gè)用戶臺(tái)址的每個(gè)用戶臺(tái)址處，使得用戶能夠與網(wǎng)絡(luò)管理中心互動(dòng)，以發(fā)送用戶數(shù)據(jù)給用戶希望與之通信的一個(gè)衛(wèi)星，以及接收來自用戶希望與之通信的一個(gè)衛(wèi)星的衛(wèi)星數(shù)據(jù)；以及(c)多個(gè)遠(yuǎn)端地面站，由網(wǎng)絡(luò)管理中心控制，以及發(fā)送用戶數(shù)據(jù)到每個(gè)的多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星和接收來自每個(gè)的多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
21．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)網(wǎng)，把網(wǎng)絡(luò)管理中心、多個(gè)遠(yuǎn)端地面站、和多個(gè)用戶臺(tái)址連接在一起成為一個(gè)寬域網(wǎng)。
22．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中用戶數(shù)據(jù)包括命令。
23．按照權(quán)利要求21的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中命令包括從包含以下指令的那組中所選擇的一個(gè)指令命令衛(wèi)星上的照相機(jī)從地球上指定的位置處獲取數(shù)據(jù)的指令，命令收集以指定的頻率的射頻信號(hào)的指令，或命令把先前已由衛(wèi)星收集的指定的數(shù)據(jù)發(fā)送回地球的指令。
24．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心包括數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)對(duì)于所有的多個(gè)獨(dú)立地發(fā)射和運(yùn)行的衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)，用戶數(shù)據(jù)包括命令。
25．按照權(quán)利要求24的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心根據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的軌道數(shù)據(jù)確定多個(gè)遠(yuǎn)端地面站中的哪個(gè)地面站，在特定時(shí)間發(fā)送特定的用戶數(shù)據(jù)到特定的衛(wèi)星時(shí)，是最佳的。
26．按照權(quán)利要求24的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心根據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的軌道數(shù)據(jù)確定多個(gè)遠(yuǎn)端地面站中的哪個(gè)地面站，在特定時(shí)間發(fā)送特定的用戶數(shù)據(jù)到特定的衛(wèi)星時(shí)，是最佳的，和把這個(gè)決定通過用戶接口提供給用戶，以及用戶接口使得用戶能夠選擇借助于它進(jìn)行通信的那個(gè)遠(yuǎn)端地面站。
27．按照權(quán)利要求24的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心根據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的軌道數(shù)據(jù)確定多個(gè)遠(yuǎn)端地面站中的哪個(gè)地面站，在特定時(shí)間從特定的衛(wèi)星接收特定的用戶數(shù)據(jù)時(shí)，是最佳的。
28．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心發(fā)送配置信息給多個(gè)遠(yuǎn)端地面站中被選擇來發(fā)送用戶數(shù)據(jù)或接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的的特定的一個(gè)地面站，以及配置信息包括對(duì)于處理用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送或衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收所需要的信息。
29．按照權(quán)利要求24的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心計(jì)劃安排所有的用戶請(qǐng)求，和對(duì)于每組命令應(yīng)當(dāng)在何時(shí)和從哪個(gè)遠(yuǎn)端地面站被發(fā)送進(jìn)行最佳化。
30．按照權(quán)利要求27的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心根據(jù)特定用戶數(shù)據(jù)將準(zhǔn)備好的時(shí)間和為恢復(fù)特定的用戶數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間間隔，確定遠(yuǎn)端地面站中的哪個(gè)地面站是最佳接收特定用戶數(shù)據(jù)的。
31．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中網(wǎng)絡(luò)管理中心還包括自動(dòng)規(guī)劃器，它存儲(chǔ)計(jì)劃信息和發(fā)送指令給特定的遠(yuǎn)端地面站，開始準(zhǔn)備與特定的衛(wèi)星通信。
32．按照權(quán)利要求20的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中每個(gè)遠(yuǎn)端地面站還包括處理器，它包括有通道前配置構(gòu)建模塊，構(gòu)建天線命令和頻率預(yù)測(cè)模塊，以及存儲(chǔ)裝置，包括有客戶配置文件和軌道單元文件。
33．按照權(quán)利要求32的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中客戶配置文件包括為配置遠(yuǎn)端地面站用來與特定的衛(wèi)星進(jìn)行特定的通信所需要的信息，該信息被傳送到通道前配置構(gòu)建模塊。
34．按照權(quán)利要求33的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中通道前配置構(gòu)建模塊發(fā)送所需要的命令給構(gòu)建天線命令和頻率預(yù)測(cè)模塊，它結(jié)合來自軌道單元文件的信息，啟動(dòng)和配置天線與射頻，以便與特定的衛(wèi)星進(jìn)行通信。
35．按照權(quán)利要求32的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中處理器還包括通道前校正測(cè)試模塊，在衛(wèi)星出現(xiàn)在通信范圍內(nèi)的計(jì)劃的時(shí)間之前進(jìn)行一系列系統(tǒng)檢驗(yàn)。
36．按照權(quán)利要求31的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中幾乎在自動(dòng)計(jì)劃安排器發(fā)送指令給特定的遠(yuǎn)端地面站，開始準(zhǔn)備與特定的衛(wèi)星通信的同時(shí)，自動(dòng)計(jì)劃安排器發(fā)送一個(gè)提醒給數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)上的特定的用戶。
37．按照權(quán)利要求36的單個(gè)命令和控制中心，其特征在于，其中用戶接口還包括客戶登錄接口，通過所述接口，特定的用戶登錄到用戶接口，和在登錄試圖期間客戶接入鑒權(quán)接口鑒權(quán)特定的用戶，以及在鑒權(quán)以后，在特定的遠(yuǎn)端地面站處接收的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)被發(fā)送給特定的用戶。
38．用于使得用戶能夠同與在軌道的衛(wèi)星通信的遙控地面站的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)的設(shè)備，包括(a)計(jì)算機(jī)，具有一個(gè)到與遙控地面站連接的網(wǎng)絡(luò)的接口；以及(b)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的圖形用戶接口，并包括(i)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，使得用戶能夠輸入用戶識(shí)別信息；(ii)第一網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠軌道衛(wèi)星接入時(shí)間和用戶希望通過它與在軌道的衛(wèi)星進(jìn)行通信的特定的遙控地面站，以及(iii)第二網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠規(guī)定用于與在軌道的衛(wèi)星進(jìn)行通信的通信格式和協(xié)議信息，該通信格式和協(xié)議信息被用來配置在一個(gè)遙控地面站處的通信設(shè)備。
39．按照權(quán)利要求38的設(shè)備，其特征在于，其中圖形用戶接口還包括第三網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠輸入用戶數(shù)據(jù)，以便傳送到在軌道的衛(wèi)星，或能夠描述從在軌道的衛(wèi)星處恢復(fù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
40．按照權(quán)利要求38的設(shè)備，其特征在于，其中圖形用戶接口還包括第三網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠觀看衛(wèi)星的當(dāng)前軌道路徑。
41．按照權(quán)利要求38的設(shè)備，其特征在于，其中圖形用戶接口還包括第三網(wǎng)頁(yè)，使得用戶能夠參加與在軌道的衛(wèi)星的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信進(jìn)程，或規(guī)定從衛(wèi)星恢復(fù)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)操作。
全文摘要
用于服務(wù)于任意數(shù)目的衛(wèi)星擁有者的地面站(120)的共用的單個(gè)系統(tǒng)允許擁有者傳送命令信息給他們的衛(wèi)星(110),和收集數(shù)據(jù)流,這些數(shù)據(jù)流都經(jīng)過由商業(yè)衛(wèi)星通信公司維護(hù)和運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)化的全球通信系統(tǒng)從衛(wèi)星發(fā)送回來。每個(gè)用戶建立地面站配置文件和把該文件存儲(chǔ)在中央控制器,該文件包含為配置遙控地面站(120)與用戶的衛(wèi)星(110)進(jìn)行通信所必須的數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶想要與用戶的衛(wèi)星通信時(shí),用戶安排與中央控制器的通信話路,它下載配置文件給適當(dāng)?shù)牡孛嬲尽＿m當(dāng)?shù)牡孛嬲臼歉鶕?jù)所討論的衛(wèi)星的當(dāng)前的軌道特征確定的。在地面站處的服務(wù)器然后使用在配置文件中的數(shù)據(jù),來配置在地面站處的設(shè)備,以便與想要的衛(wèi)星通信。
文檔編號(hào)H04Q7/20GK1290457SQ98812685
公開日2001年4月4日 申請(qǐng)日期1998年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月24日
發(fā)明者小C·康拉德, T·R·因格索爾, C·J·格里姆, D·E·馬西 申請(qǐng)人:環(huán)球太空網(wǎng)絡(luò)有限公司