[发明专利]一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法

说明书

本发明涉及一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法，属于通信学科领域；步骤一、获取数据链的最远通信距离L、数据链的时隙长度T_slot、卫星轨道高度h和卫星天线半波束宽度θ，计算地心角度α；计算星地之间理论最远通信距离d_max；步骤二、根据数据链的最远通信距离L、星地之间理论最远通信距离d_max和卫星轨道高度h，确定星地数据链的通信范围；步骤三、设定卫星延迟Δt时长发送数据、提前Δt时长接收数据，计算Δt；步骤四、计算n；计算卫星发送和接收时隙长度T_satellite，完成对卫星发送和接收时隙长度的设计；本发明保证了星地之间通信可以完全按照数据链的通信协议，地面的数据链节点不用做任何改动就可以通过卫星实现跨距离通信，扩展了地面链的通信范围。

技术领域

本发明属于通信学科领域，涉及一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法。

背景技术

针对未来远程远洋作战、武器打击协同等作战需求，地面数据链覆盖范围有限，为满足广域作战范围内数据链节点之间的互联互通，满足各军兵种广域战场联合作战的需求，研究卫星数据链的技术、通信体制、数据链装备体系，实现卫星数据链、地面数据链的无缝融合，为未来战场天基数据链体系化、智能化、一体化发展提供指导。

目前，国内外多各研究机构研究的星地数据链系统都是利用卫星通道进行消息透明转发的思路，而卫星数据链既要提供卫星通信信道，还要按照约定的数据链应用协议来封装传输规定格式的数据和控制消息，地面数据链可以支持的最远通信距离有限，在星地远距离通信的情况下，无法实现星地之间完全按照数据链协议进行通信。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法，保证了星地之间通信可以完全按照数据链的通信协议，地面的数据链节点不用做任何改动就可以通过卫星实现跨距离通信，扩展了地面链的通信范围。

本发明解决技术的方案是：

一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法，包括如下步骤：

步骤一、根据任务需求确定星地之间数据传输的数据链类型，获得该数据链的最远通信距离L、数据链的时隙长度T_slot；根据任务需求确定卫星轨道高度h和卫星天线半波束宽度θ；计算地心角度α；计算星地之间理论最远通信距离d_max；

步骤二、根据数据链的最远通信距离L、星地之间理论最远通信距离d_max和卫星轨道高度h，确定星地数据链的通信范围；

步骤三、设定卫星延迟Δt时长发送数据、提前Δt时长接收数据，计算Δt；

步骤四、设定卫星发送和接收时隙长度T_satellite为地面数据链时隙长度T_slot的n倍；计算n；计算卫星发送和接收时隙长度T_satellite，完成对卫星发送和接收时隙长度的设计。

在上述的一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法，所述步骤一中，地心角度α的计算方法为：

式中，h为卫星轨道高度；

Re为地球半径；

θ为卫星天线半波束宽度。

在上述的一种星地数据链传播时延补偿的时隙设计方法，所述步骤一中，星地之间最远通信距离d_max的计算方法为：

式中，h为卫星轨道高度，即星地之间最近通信距离；

Re为地球半径；

α为地心角度。