[发明专利]一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法及系统

说明书

本发明公开了一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法，所述方法包括：Step1：机载低轨卫信通信终端通过星历计算，获得机载低轨卫信通信终端与星间波束重叠区的距离S、机载低轨卫信通信终端进入星间波束重叠区所需时间T、波束投影变化趋势；Step2：当S小于预设范围，或T小于阈值，或波束投影变化趋势满足预设条件时，建立非低轨卫星辅助控制链路；Step3：基于已建立的非低轨卫星辅助控制链路，机载低轨卫信通信终端选择切换模型进行波束切换。本发明利用低轨星座相邻小区多数情况下被非低轨卫星同一波束覆盖的特点，通过非低轨卫星在机载卫通终端切换前后建立辅助的控制链路，减轻不利因素的影响，提升机载卫通终端的星间波束切换成功率。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法及系统。

背景技术

现有卫星终端在进行星间波束切换时，其工作流程一般如下所示：

(1)卫星终端设备测量信号质量；

(2)卫星终端向源卫星发起切换请求；

(3)源卫星上报信关站；

(4)信关站通知目的性预留资源；

(5)信关站通知源卫星进行切换；

(6)源卫星通知卫星终端进行切换；

(7)用户终端和目的星建立通信链路；

(8)切换成功后释放相关资源。

机载卫星通信终端在低轨星座条件下进行星间切换时会遇到如下问题：

切换时间短：卫星运动速度快，达到7km/s，低轨星为提高系统容量，波束间重叠区域较小(10km)，因此会导致机载卫通终端进行切换的时间小于1秒；

机载卫通终端信号测量误差大，由于飞机姿态等的变化比静止终端大，机载卫通终端在短时间(如1s)测量卫星信号质量，会出现测量误差较大的情况，影响切换决策；

现有技术中的切换方法存在单独依靠低轨卫星进行切换，切换失败概率更大的技术问题，该技术问题会降低机载卫通终端在低轨星座条件下的星间波束切换成功率。

发明内容

本发明提供了一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法及系统，目的是提升机载卫通终端的星间波束切换成功率。

为实现本发明借助不同轨道高度卫星建立辅助切换链路的目的，本发明一方面提供了一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法，所述方法包括：

Step1：机载低轨卫信通信终端通过星历计算，获得机载低轨卫信通信终端与星间波束重叠区的距离S、机载低轨卫信通信终端进入星间波束重叠区所需时间T、波束投影变化趋势；其中，距离、根据飞行状态计算进入波束重叠区的时间；距离S＝飞机当前航向延长线与波束重叠区的交点到飞机当前位置的欧氏距离；其中，根据飞机航向、航速，及基于星历推算的重叠区几何位置可计算出时间T，根据星历提供的卫星坐标信息、运行信息及波束情况，结合飞机当前地理坐标，可推算出飞机所在卫星波束投影的变化趋势；

Step2：当S小于预设范围，或T小于阈值，或波束投影变化趋势满足预设条件时(如：飞机航向延长线与波束重叠区连线距离减小速度大于门限等)，建立非低轨卫星辅助控制链路；

Step3：基于已建立的非低轨卫星辅助控制链路，机载低轨卫信通信终端选择切换模型进行波束切换。

优选的，通过非低轨卫星卫星建立和信关站的辅助控制链路建立非低轨卫星辅助控制链路。

优选的，本方法具有两种切换模式：

第一种切换模式为：