[发明专利]一种基于脉冲超宽带的星载高速数据网络系统

权利要求书

1.一种基于脉冲超宽带的星载高速数据网络系统，其特征在于，包括：星载数据子系统(1)、有效载荷子系统(2)、卫星数据总线(3)；所述星载数据子系统(1)连接到卫星数据总线(3)上；所述有效载荷子系统(2)包括有效载荷管理器(21)与有效载荷(22)，其中的有效载荷管理器(21)也与卫星数据总线(3)连接；

所述有效载荷管理器(21)与有效载荷(22)通过无线网络(23)进行数据传输；所述有效载荷管理器(21)在所述星载数据子系统(1)的命令下，控制和管理卫星上进行科学实验和空间探测的所述有效载荷(22)，负责所述有效载荷(22)的数据采集、处理、存储、综合传输和数据管理；

所述有效载荷管理器(21)与有效载荷(22)之间通过无线网络(23)所实现的通信能够采用的通信模式包括：WBC-to-WRT模式、广播模式、WRT-to-WBC模式以及WRT-to-WRT模式；

在WBC-to-WRT模式中，有效载荷管理器(21)向有效载荷(22)发出包括一命令字和一定数目的数据字的消息，对应WRT号的无线终端设备(2)接收到该消息后，在要求的响应时间内回复一仅包含状态字的消息，有效载荷管理器(21)接收到有效载荷(22)回复的仅包含状态字的消息后，判断本次通信是否成功，若失败，有效载荷管理器(21)能选择重新发送本条消息；

在广播模式中，有效载荷管理器(21)向各个有效载荷(22)发送包括一命令字和一定数目的数据字的消息，各个有效载荷(22)接收到消息后，不做响应；

在WRT-to-WBC模式下，有效载荷管理器(21)向有效载荷(22)发送包含一命令字的消息，该命令字要求对应的有效载荷(22)发送数据给有效载荷管理器(21)，有效载荷(22)据此向有效载荷管理器(21)发送包含一状态字和若干个数据字的消息，有效载荷管理器(21)接收到有效载荷(22)回复的消息后，判断本次通信是否成功，若失败，有效载荷管理器(21)能够选择重新发送本条消息；

在WRT-to-WRT模式下，有效载荷管理器(21)向一有效载荷(22)发出接收的命令字，再向另一有效载荷(22)发出发送的命令字，对应接收地址的有效载荷(22)接收到接收命令字后做好接收数据的准备，对应发送地址的有效载荷(22)接收到发送命令字后，发出包含有自身状态字和数据的消息，接收有效载荷(22)从该消息接收完数据后，发出包含有接收有效载荷(22)的状态字的消息；

其中，所述数据字用于保存所要传输的数据；所述命令字至少包括：终端设备号、接收/发送位、子地址位、消息长度位，其中的子地址位与接收/发送位相结合，用于将子地址进一步分为发送子地址和接收子地址，并将有效载荷(22)中的数据存储空间进一步分为发送数据区与接收数据区；所述状态字包括WRT地址位、消息错误位、测试位、服务请求位、广播命令接收位、忙位、分系统特征位、动态总线控制位、终端特征位和保留位。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲超宽带的星载高速数据网络系统，其特征在于，所述有效载荷管理器(21)与所述有效载荷(22)之间还通过有效载荷数据总线(24)连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于脉冲超宽带的星载高速数据网络系统，其特征在于，所述星载数据子系统(1)包括星载计算机(11)、遥测遥控应答机(12)、发射机(13)、电源分系统(14)、姿轨控分系统(15)、热控分系统(16)、结构分系统(17)；其中，所述星载计算机(11)用于负责整个卫星系统的控制和管理；所述遥测遥控应答机(12)用于向地面发送遥测参数和接收地面发送上来的遥控指令；所述发射机(13)用于向地面发送包括卫星的有效载荷数据在内的数据；所述电源分系统(14)用于为整个卫星提供电能；所述姿轨控分系统(15)用于控制卫星的包括轨道、姿态、速度在内的参数；所述热控分系统(16)用于控制卫星内、外的热交换过程，采用热控措施使星上的仪器设备工作在规定的温度范围内；所述结构分系统(17)用于安排卫星合理布局、提供各种承力结构、控制某些结构的动作。