[发明专利]一种低轨卫星通信方法

说明书

本发明公开了一种低轨卫星通信方法。它包括以下步骤：低轨卫星判断当前自身所处位置是否位于能够与地面接收站直接通信的区域，如果位于能够与地面接收站直接通信的区域，则低轨卫星直接与地面接收站通信，如果位于不能够与地面接收站直接通信的区域，则低轨卫星选择一个既能和自身直接通信又能和地面接收站直接通信的高轨卫星作为中转站，并与该高轨卫星建立通信，作为中转站的高轨卫星转发低轨卫星与地面接收站之间的通信数据。本发明能够保证低轨卫星全轨道与地面接收站始终保持通信，实现低轨道卫星无缝覆盖。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种低轨卫星通信方法。

背景技术

低轨卫星的轨道高度为200～2000千米，覆盖范围较小，其与地面之间直接通信时间较短，基本在10分钟以内，难以保证全轨道的地面持续连接，因此，急需一种技术能够使得低轨卫星与地面能够始终保持通信。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种低轨卫星通信方法，其能够保证低轨卫星全轨道与地面接收站始终保持通信，实现低轨道卫星无缝覆盖。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种低轨卫星通信方法，包括以下步骤：

低轨卫星判断当前自身所处位置是否位于能够与地面接收站直接通信的区域，如果位于能够与地面接收站直接通信的区域，则低轨卫星直接与地面接收站通信，如果位于不能够与地面接收站直接通信的区域，则低轨卫星选择一个既能和自身直接通信又能和地面接收站直接通信的高轨卫星作为中转站，并与该高轨卫星建立通信，作为中转站的高轨卫星转发低轨卫星与地面接收站之间的通信数据。

在本技术方案中，低轨卫星根据自身星历计算出自身位置，通过各个高轨卫星星历计算出各个高轨卫星位置。如果低轨卫星在能够与地面接收站直接通信的轨道区域，则低柜卫星直接与地面接收站通信，保证了数据的传输速度，路径损耗小。如果低轨卫星移动到不能与地面接收站直接通信的轨道区域，则通过既能与自身直接通信又能与地面接收站直接通信的高轨卫星中转，实现与地面接收站的通信。

高轨卫星作为中转站时，低轨卫星将要发送给地面接收站的信息数据发送到高轨卫星，高轨卫星将该信息数据转发到地面接收站；地面接收站将要发送给低轨卫星的信息数据发送到高轨卫星，高轨卫星将该信息数据转发到低轨卫星。

低轨卫星根据各个高轨卫星的星历确定各个高轨卫星的位置，根据自身当前位置、各个高轨卫星当前位置、地面接收站位置查找出既能与自身直接通信又能与地面接收站直接通信的所有高轨卫星。低轨卫星从中选择一个高轨卫星作为中转站。

根据低轨卫星的运行轨道及地面接收站的位置，确定低轨卫星的运行轨道中能够与地面接收站直接通信的区域。

本方法利用高轨卫星覆盖范围广的特点，在低轨卫星不能与地面接收站直接通信的时候，利用高轨卫星中转数据传输，使得低轨卫星全轨道与地面接收站始终保持通信，实现低轨道卫星无缝覆盖。

作为优选，确定低轨卫星能够与地面接收站直接通信的区域的方法包括以下步骤：

初始时，根据低轨卫星的运行轨道及地面接收站的位置，确定低轨卫星的运行轨道中能够与地面接收站直接通信的区域，将该区域标注为初始直接通信区域；

接着，低轨卫星绕地球运行一周，在刚进入初始直接通信区域时，低轨卫星向地面接收站持续发送验证信息，记录发送每条验证信息时低轨卫星所处的位置，并等待接收地面接收站发送的反馈信息，将接收到的第一条反馈信息对应的验证信息的发送位置作为最终直接通信区域的起点位置，将接收到的最后一条反馈信息对应的验证信息的发送位置作为最终直接通信区域的终点位置，该最终直接通信区域就是低轨卫星能够与地面接收站直接通信的区域。

精确的确定低轨卫星的轨道中哪一部分区域能够与地面接收站直接通信。