星地间传输数据的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数据传输领域，提供一种星地间传输数据的方法及系统，方法包括：在地面端基于通信参考数据确定下行数据传输模式后，将下行数据传输模式通过上行链路发送至卫星端；在卫星端接收到下行数据传输模式后，根据下行数据传输模式，从下行激光链路和下行微波链路中确定目标下行链路；将目标下行链路作为下行主传输链路，通过下行主传输链路将卫星端的待传数据传输至地面端

【技术实现步骤摘要】
星地间传输数据的方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据传输
，尤其涉及一种星地间传输数据的方法及系统
。

技术介绍

[0002]星地数据传输是通过卫星端将空间大量的载荷数据传回地面端的过程
。
随着遥感技术的快速发展，卫星载荷数量及载荷的分辨率大幅提高，其产生的数据量呈几何级增长
。
[0003]目前，传统星地通信系统通常以激光作为信号传输介质，激光通信虽然能够满足星地数据高速传输的需求，但由于激光通信信道的重要组成部分为近地面区域的非均匀大气层，激光通信接入仰角高
、
受大气影响大，难以保证通信过程的稳定性和可靠性
。
[0004]因此，传统星地通信系统难以兼顾通信稳定性和数据传输速率这两个关键因素，导致星地数据无法实现高效且稳定的传输
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种星地间传输数据的方法及系统，用以解决传统星地通信系统难以兼顾通信稳定性和数据传输速率，使得星地数据无法实现高效且稳定传输的缺陷
。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种星地间传输数据的方法，应用于由地面端和卫星端搭建的星地通信系统，所述方法包括：在所述地面端基于通信参考数据确定下行数据传输模式后，将所述下行数据传输模式通过上行链路发送至所述卫星端；其中，所述通信参考数据包括天气数据
、
卫星轨道数据
、
激光链路建链数据以及下行链路通信质量中至少一种；在所述卫星端接收到所述下行数据传输模式后，根据所述下行数据传输模式，从下行激光链路和下行微波链路中确定目标下行链路；将所述目标下行链路作为下行主传输链路，通过所述下行主传输链路将所述卫星端的待传数据传输至所述地面端
。
[0007]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，基于通信参考数据确定下行数据传输模式，包括：基于通信参考数据判断是否满足激光链路通信条件，得到判断结果；若所述判断结果为满足激光链路通信条件，将下行数据传输模式确定为激光链路传输模式；否则，将下行数据传输模式确定为微波链路传输模式
。
[0008]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，基于通信参考数据判断是否满足激光链路通信条件，包括：基于所述天气数据判断地面端与卫星端之间的通信链路是否存在云雾遮挡，得到第一结果；基于所述卫星轨道数据判断卫星端的轨道高度是否在预设高度范围内，得到第二结果；基于所述激光链路建链数据判断下行激光链路是否建链完成，得到第三结果；
基于所述下行链路通信质量判断下行链路的通信质量是否达标，得到第四结果；基于所述第一结果
、
所述第二结果
、
所述第三结果以及所述第四结果中至少一个，确定是否满足激光链路通信条件
。
[0009]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，所述方法还包括：在所述卫星端检测到上行链路数据接收异常，且所述下行主传输链路为下行激光链路时，将所述下行主传输链路切换为下行微波链路
。
[0010]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，在通过所述下行主传输链路将所述卫星端的待传数据传输至所述地面端之后，所述方法还包括：在所述地面端接收到所述待传数据后，提取所述待传数据中的物理帧序号，并根据所述物理帧序号对所述待传数据进行数据后处理；其中，所述数据后处理包括数据重排和数据恢复
。
[0011]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，当所述下行主传输链路为下行微波链路，且所述待传数据包括卫星轨道数据时，所述方法还包括：在所述地面端接收到所述卫星轨道数据之后，依据所述卫星轨道数据对下行激光链路进行建链，并将下行激光链路的建链状态通过上行链路反馈至所述卫星端
。
[0012]根据本专利技术提供的星地间传输数据的方法，通过所述下行主传输链路将所述卫星端的待传数据传输至所述地面端，包括：通过所述卫星端对有效载荷数据进行打包，得到待传数据包；通过所述卫星端对所述待传数据包进行向前编码和物理帧组帧，得到待传数据；通过所述卫星端按照所述下行主传输链路对应的链路类型，对所述待传数据进行调制，得到调制信号；将所述调制信号通过所述下行主传输链路由所述卫星端传输至所述地面端
。
[0013]第二方面，本专利技术还提供一种星地间传输数据的系统，包括：地面端和卫星端，所述地面端与所述卫星端通信连接；所述地面端用于基于通信参考数据确定下行数据传输模式，并将所述下行数据传输模式通过上行链路发送至所述卫星端；其中，所述通信参考数据包括天气数据
、
卫星轨道数据
、
激光链路建链数据以及下行链路通信质量中至少一种；所述卫星端用于接收所述下行数据传输模式，根据所述下行数据传输模式，从下行激光链路和下行微波链路中确定目标下行链路；并将所述目标下行链路作为下行主传输链路，通过所述下行主传输链路将待传数据传输至所述地面端
。
[0014]根据本专利技术提供的星地间传输数据的系统，所述地面端包括微波前端设备
、
激光前端设备以及数据后处理设备；所述微波前端设备和所述激光前端设备均与所述数据后处理设备相连；所述微波前端设备用于与所述卫星端建立下行微波链路，所述激光前端设备用于与所述卫星端建立下行激光链路，所述数据后处理设备用于对所述微波前端设备和所述激光前端设备接收到的待传数据进行数据后处理
。
[0015]根据本专利技术提供的星地间传输数据的系统，所述卫星端包括星载处理机
、
微波天线以及星载光学设备；所述微波天线和所述星载光学设备均与所述星载处理机相连；
所述星载处理机用于对有效载荷数据进行打包，得到待传数据包；对所述待传数据包进行向前编码和物理帧组帧，得到待传数据；按照所述下行主传输链路对应的链路类型，对所述待传数据进行调制，得到调制信号；所述微波天线用于将所述调制信号中的微波调制信号通过下行微波链路传输至所述地面端；所述星载光学设备用于将所述调制信号中的激光调制信号通过下行激光链路传输至所述地面端
。
[0016]本专利技术提供的星地间传输数据的方法及系统，通过地面端基于通信参考数据确定下行数据传输模式，并将下行数据传输模式通过上行链路发送至卫星端，通过卫星端根据下行数据传输模式从下行激光链路和下行微波链路中确定目标下行链路，并将目标下行链路作为下行主传输链路将卫星端的待传数据传输至地面端
。
由于星地数据传输过程中，可以根据通信参考数据确定下行数据传输模式，进而可以从下行激光链路和下行微波链路中选择合理的目标下行链路，能够兼顾星地通信稳定性和数据传输效率，从而提高了星地数据传输过程的稳定性和高效性
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种星地间传输数据的方法，其特征在于，应用于由地面端和卫星端搭建的星地通信系统，所述方法包括：在所述地面端基于通信参考数据确定下行数据传输模式后，将所述下行数据传输模式通过上行链路发送至所述卫星端；其中，所述通信参考数据包括天气数据
、
卫星轨道数据
、
激光链路建链数据以及下行链路通信质量中至少一种；在所述卫星端接收到所述下行数据传输模式后，根据所述下行数据传输模式，从下行激光链路和下行微波链路中确定目标下行链路；将所述目标下行链路作为下行主传输链路，通过所述下行主传输链路将所述卫星端的待传数据传输至所述地面端
。2.
根据权利要求1所述的星地间传输数据的方法，其特征在于，基于通信参考数据确定下行数据传输模式，包括：基于通信参考数据判断是否满足激光链路通信条件，得到判断结果；若所述判断结果为满足激光链路通信条件，将下行数据传输模式确定为激光链路传输模式；否则，将下行数据传输模式确定为微波链路传输模式
。3.
根据权利要求2所述的星地间传输数据的方法，其特征在于，基于通信参考数据判断是否满足激光链路通信条件，包括：基于所述天气数据判断地面端与卫星端之间的通信链路是否存在云雾遮挡，得到第一结果；基于所述卫星轨道数据判断卫星端的轨道高度是否在预设高度范围内，得到第二结果；基于所述激光链路建链数据判断下行激光链路是否建链完成，得到第三结果；基于所述下行链路通信质量判断下行链路的通信质量是否达标，得到第四结果；基于所述第一结果
、
所述第二结果
、
所述第三结果以及所述第四结果中至少一个，确定是否满足激光链路通信条件
。4.
根据权利要求1所述的星地间传输数据的方法，其特征在于，还包括：在所述卫星端检测到上行链路数据接收异常，且所述下行主传输链路为下行激光链路时，将所述下行主传输链路切换为下行微波链路
。5.
根据权利要求1所述的星地间传输数据的方法，其特征在于，在通过所述下行主传输链路将所述卫星端的待传数据传输至所述地面端之后，所述方法还包括：在所述地面端接收到所述待传数据后，提取所述待传数据中的物理帧序号，并根据所述物理帧序号对所述待传数据进行数据后处理；其中，所述数据后处理包括数据重排和数据恢复
。6.
根据权利要求1所述的星地间传输数据的方法，其特征在于，当所述下行主传输链路为下行微波链路，且所述待传数据包括卫星轨道数据时，所述方法还包括：在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，周鹏，刘志楠，顾剑飞，郭陶，潘云强，蒋恒，
申请(专利权)人：北京融为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：