[发明专利]一种基于卫星的激光通信系统

说明书

本发明涉及一种基于卫星的激光通信系统，包括：若干卫星组成的卫星通信网络、飞行器和水下潜行装置；飞行器和水下潜行装置之间建立的激光通信链路直接传输数据时采用明码传输数据或者采用第一加密算法加密传输数据；和/或飞行器和第一卫星建立的激光通信链路以及第一卫星和水下潜行装置建立的激光通信链路间接传输数据之时，采用不同于第一加密算法的第二加密算法加密传输数据。

本发明是申请号为201811317264.4，申请日为2018年11月7日，申请类型为发明，申请名称为一种基于卫星的空中-水下通信系统的分案申请。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于卫星的空中-水下通信系统。

背景技术

目前，潜通信主要采用甚低频或超低频的传输方式，建立通信链路时，对于甚低频，飞行器发送大量信息到指定收信深度，潜艇或者水下探测器这类水下潜行装置定期浮到指定收信深度收信，使水下潜行装置容易被发现，且其实现规模大、抗干扰能力差；对于超低频，其数据传输速度极低，为1bit/min，飞行器无法发送大量信息到水区中的指定深度，且为了提高实时性和隐蔽性，便采用激光扫描的方式建立通信链路。现有采用激光扫描方式建立激光通信链路的方法包括以下步骤：

飞行器在水区上空进行扫描，向水区打出蓝绿激光；

水下潜行装置接收由飞行器发出的蓝绿激光，根据蓝绿激光传送的方向确定飞行器的位置信息；

由于飞行器不知道水下潜行装置的位置，需要在较大范围内进行往返扫描，以使发出的蓝绿激光打中水下潜行装置，在扫描过程中，飞行器首先飞行到相应的海区，然后在相应的海区上空往返飞行，使打出的蓝绿激光光斑能扫过整个预定海域，往返光斑有一定重叠；

水下潜行装置根据获取的位置信息向飞行器发送蓝绿激光；

飞行器根据光波传送的方向确定水下潜行装置的位置信息；和

飞行器根据确定出的位置信息向水下潜行装置发送蓝绿激光，建立与水下潜行装置之间的激光通信链路。之后，飞行器与水下潜行装置便可通过建立的通信链路进行信息交互。

采用这种激光扫描方式，由于水下潜行装置在深海隐蔽时飞行器很难获得水下潜行装置的大概位置，加大了扫描区域，且飞行器需要往返进行扫描，导致通信链路建立时间长。甚至有可能飞行器还未扫描到水下潜行装置就因动力能源不足而被迫返航。

因此，目前出现了通过声信号来向水下潜行装置发送飞行器的位置以缩减建立通信链路的时间技术。例如，授权公告号为CN102624463B的中国专利文献公开了潜通信中建立通信链路的方法及系统，其中，该方法包括：水下通信端接收由空中通信端发出的深水声音信号，获取空中通信端的位置信息；水下通信端根据获取的位置信息向空中通信端发送光波；空中通信端根据光波传送的方向确定水下通信端的位置信息，根据确定出的位置信息向水下通信端发送光波，建立与水下通信端之间的通信链路。本发明方案能够快速建立通信链路。但是，在没有获得水下潜行装置近期的位置反馈的情况下，其探测范围依然很宽，建立激光通信链路的效率依然不高。因此，有必要对现有技术进行改进以提高飞行器和水下潜行器建立激光通信链路的效率。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于卫星的空中-水下通信系统，本发明通过先通过卫星扫描水下潜行装置并获取水下潜行装置关于其活动范围的反馈，然后再将反馈通知飞行器，飞行器前往对应区域与水下潜行器建立激光通信链路，极大地提高了飞行器和水下潜行器建立激光通信链路的效率。