一种增强返向链路消息接收的方法及信标技术

本发明专利技术涉及卫星导航技术领域，具体为一种增强返向链路消息接收的方法及信标，其中方法包括：获取各卫星的导航电文的信号强度；按导航电文的信号强度，对卫星进行导航电文的信号强度由强到弱的排序；根据排序结果，获取前n个用于播发RLM的卫星的卫星信息；将卫星信息添加到FLAM中，通过搭载搜救载荷的卫星发送给地面段；地面段中RLSP在选择卫星进行RLM播发时，根据卫星信息，选择m个卫星发送RLM。本方案能增强返向链路消息接收概率，从而增强被困人员的被救信心，增加救援成功率，并且没有额外增加任何设备，几乎没有成本的增加。几乎没有成本的增加。几乎没有成本的增加。

【技术实现步骤摘要】
一种增强返向链路消息接收的方法及信标


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，具体为一种增强返向链路消息接收的方法及信标。

技术介绍

[0002]全球卫星搜救系统(COSPAS
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SARSAT)是目前国际上较为成功的搜救卫星系统，为了向国际搜救卫星系统做出贡献，北斗系统和伽利略系统都提供了406MHz卫星搜救服务。
[0003]传统的406MHz卫星搜救服务的工作原理是由用户终端(即信标)，发射前向链路报警消息(FLAM，即406MHz的报警信号)，经卫星搭载的搜救载荷转发至地面段后完成报警信号的传递，是一个用户至搜救任务控制中心的单向传递路线。实际使用过程中，用户不知道自己是否求救成功，在等待救援的过程中常常会失去信心，而做出一些影响救援的事情，极大的影响了搜救的效率和成功率。因此现在的搜救卫星系统中，增加了返向链路服务(RLS)，RLS通过导航电文向信标发送返向链路消息(RLM)，为搜救卫星系统提供了双向交互的可能性。拥有RLS的搜救卫星系统中搜救任务控制中心(MCC)通过返向链路信息处理系统(RLSP)可以向用户发送部分信息，例如确认信息，或者相关搜救进展。作为一种免费的公益服务，返向链路服务极大的增强了用户的被救信心，提高了搜救效率和成功率。目前，伽利略系统已经提供了RLS，北斗系统也将要提供RLS。
[0004]作为与搜索和救援相关的服务，RLM传递过程中应考虑信号路径可靠性，因此应考虑从卫星到信标的信号路径的阻塞，例如，路径可能被建筑物、树木或飞机残骸遮挡。特别是在紧急情况下，搜救卫星系统中的设备可能无法感应到GNSS(全球导航卫星系统)信号路径被阻塞，从而影响RLM的接受率，导致RLM没有发挥原本的作用。
[0005]在卫星方面，虽然目前伽利略系统和北斗系统都公布了不同的返向链路选星播发策略，以提高RLM的接收率，但为广播RLM添加更多卫星，会消耗额外的资源，其中资源包括：导航载荷和导航电文，成本过高，因此一般选择2
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3颗卫星进行信号链路冗余。伽利略系统选择两颗最高俯仰角的卫星进行RLM播发，并不考虑信号路径上的遮挡。由于北斗系统的三颗IGSO卫星也可以播发返向链路，因此北斗系统采用了一个特殊的返向链路播发方式，但其无法避免信号路径上的遮挡。
[0006]在用户终端方面，为了支持返向链路，信标会且仅会传递返向链路标识符，表明自己支持伽利略系统或者北斗系统的返向链路的接收，并没办法主动告知RLSP它自身的卫星被遮挡情况。
[0007]在地面段方面，虽然RLSP可以通过FLAM的载噪比(C/N0)来选择卫星进行RLM传递，但是并非所有具备RLS能力的卫星都搭载406MHz搜救载荷，或者并非所有搭载406MHz搜救载荷的卫星都可以广播RLM。此外，406MHz信号的散射能力优于L波段导航信号的散射能力。因此，通过使用FLAM的C/N0来选择卫星进行RLM传递并不是一个很好的主意。
[0008]综上所述，RLM的选星播发是一个卫星系统向信标的单向行为，RLM的路径存在被遮挡的风险，这会极大的影响RLM的接受率。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种增强返向链路消息接收的方法，以增强返向链路消息接收概率，从而增强被困人员的被救信心，增加救援成功率。
[0010]本专利技术提供的基础方案一：一种增强返向链路消息接收的方法，包括如下内容：
[0011]获取各卫星的导航电文的信号强度；
[0012]按导航电文的信号强度，对卫星进行导航电文的信号强度由强到弱的排序；
[0013]根据排序结果，获取前n个用于播发RLM的卫星的卫星信息；
[0014]将卫星信息添加到FLAM中，通过搭载搜救载荷的卫星发送给地面段；
[0015]地面段中RLSP在选择卫星进行RLM播发时，根据卫星信息，选择m个卫星发送RLM。
[0016]说明：RLM：返向链路消息；
[0017]FLAM：前向链路报警消息；
[0018]RLSP：返向链路信息处理系统。
[0019]基础方案一的有益效果：用户终端，即信标，在发送FLAM之前，先获取各卫星的导航电文的信号强度，其中导航电文是由导航卫星播发给用户的电文，卫星的导航电文的信号强度越强，被信标接收到的概率就越大，并且信标获取的各卫星的导航电文的信号强度，受到当前各卫星和信标之间传输路径的遮挡情况影响，因此通常遮挡越严重，获取到的导航电文的信号强度越低，所以按导航电文的信号强度，对卫星进行导航电文的信号强度由强到弱的排序，根据排序结果，获取前n个用于播发RLM的卫星的卫星信息，因为获取的卫星信息要在RLSP选择卫星进行返向链路服务时使用，因此选择的卫星信息必须是用于播发RLM的卫星，克服选择的卫星信息可能在本方案中不具有任何实际应用意义的问题。
[0020]前n个可用于播发RLM卫星在当前情况下，与信标之间的链路遮挡情况相对其他卫星较好，有利于RLM的播发，因此获取卫星信息后，将卫星信息添加到FLAM中，信标发送FLAM，搭载搜救载荷的卫星将FLAM转发到地面段，即搜救卫星系统地面站(MEOLUT)等，地面段中RLSP在选择卫星进行RLM播发时，根据卫星信息，选择m个卫星发送返向链路消息。选择的播发RLM的卫星，当前与信标之间的链路遮挡情况相对其他卫星较好，从而信标接收到RLM的成功率更高。并且FLAM的转发卫星和RLM的播发卫星不一定是同一颗卫星，因此不需要卫星同时搭载搜救载荷并且具备RLS能力。
[0021]综上所述，本方案相对于现有的搜救卫星系统所使用的方法，能增强返向链路消息接收概率，从而增强被困人员的被救信心，增加救援成功率，并且没有额外增加任何设备，几乎没有成本的增加。
[0022]进一步，所述获取各卫星的导航电文的信号强度，包括：
[0023]获取预设频点的各卫星的导航电文的C/N0，其中导航电文用于播发RLM。说明：C/N0：载噪比，即信号功率与噪声功率密度之比。
[0024]有益效果：在调制传输系统中，一般采用载噪比指标，搜救卫星系统是调制传输系统，因此采用C/N0作为体现信号强度的指标，载噪比代表了噪声干扰相对于调制信号而言的强弱程度，噪声干扰的绝对强弱是没有意义的，因为不同的传输系统的信号平均功率不同，而载噪比则直接反映出了调制信号与噪声干扰间的相对强弱关系，搜救卫星系统最终的信息传输的可靠性能就是由载噪比决定的。而获取预设频点的个卫星的导航电文的C/N0，是因为卫星会在不同的频点播放导航电文，而本方案中只需要获取播放RLM的频点，因
此获取预设频点的个卫星的导航电文的C/N0，不同卫星系统的预设频点不同，即播发RLM的频点不同，例如：北斗系统的频点为B2b，伽利略系统的频点为E1，在实际应用时，根据卫星系统播发RLM的频点进行预设频点的设置，减少无用导航电文的获取，从而减少信息处理量，提升处理效率。进一步，所述卫星信息为卫星的PRN。
[0025]说明：PRN：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强返向链路消息接收的方法，其特征在于：包括如下内容：获取各卫星的导航电文的信号强度；按导航电文的信号强度，对卫星进行导航电文的信号强度由强到弱的排序；根据排序结果，获取前n个用于播发RLM的卫星的卫星信息；将卫星信息添加到FLAM中，通过搭载搜救载荷的卫星发送给地面段；地面段中RLSP在选择卫星进行RLM播发时，根据卫星信息，选择m个卫星发送RLM。2.根据权利要求1所述的增强返向链路消息接收的方法，其特征在于：所述获取各卫星的导航电文的信号强度，包括：获取预设频点的各卫星的导航电文的C/N0，其中导航电文用于播发RLM。3.根据权利要求1所述的增强返向链路消息接收的方法，其特征在于：所述卫星信息为卫星的PRN。4.根据权利要求1所述的增强返向链路消息接收的方法，其特征在于：所述将卫星信息添加到FLAM中，包括：将卫星信息添加到FLAM的帧结构中的轮转区域。5.根据权利要求1所述的增强返向链路消息接收的方法，其特征在于：所述通过搭载搜救载荷的卫星发送给地面段，包括：通过搭载搜救载荷的卫星发送给MEOLUT；MEOLUT将FLAM转发给RLSP；其中MEOLUT将FLAM转发给RLSP，包括：MEOLUT将FLAM转换为网络数据；将网络数据通过MCC网络转发到RLSP；RLSP对网络数...

【专利技术属性】
技术研发人员：何泽骅，李罡，李晨浩，高雅，骆曹飞，周建英，王兵，姚克波，
申请(专利权)人：中电科宁波海洋电子研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：