[发明专利]卫星组网交叉信息融合通信路由方法

权利要求书

1.一种卫星组网交叉信息融合通信路由方法，其特征在于，包括：

步骤1、物理层通过微波天线与空间交换信号能量，当接收到数传信号、遥控/遥测信号或信令信号中的任何一种时，提取出接收信号的数据帧信息、发射端和空间信道的物理状态特性，获取接收信号物理参数；

步骤2、数据链路层通过与物理层之间的信号接口接收数据帧，当接收到数传帧、遥控/遥测帧或信令帧中的任何一种数据帧时，通过数据链路层提取数据帧中的网络包、发射端和空间信道的链路状态特性、网络包的链路参数；

步骤3、网络层通过与数据链路层之间的信号接口接收网络包，当接收到数传包、遥控/遥测包或信息包中的任何一种网络包时，通过网络层提取接收网络包中原始状态特性参数；

步骤4、应用层根据上层需求和预存的星座信息，产生轨道外推信息并传输至网络层；

步骤5、网络层根据来自物理层的物理状态特性参数、来自数据链路层的链路状态特性参数、来自网络层的网络状态特性参数和来自应用层的轨道外推信息，通过预处理算法分别提取出空间衰减、多普勒频移、空间噪声、信号漂移、误码特性和位置信息，利用本节点的应用层信息，提取矢量链路、节点功耗和节点状态信息；

步骤6、网络层通过自适应加权算法融合步骤5得到的空间衰减、多普勒频移、空间噪声、信号漂移、误码特性和位置信息，通过优化算法方法得到网络路由数据、链路层控制信息和物理层控制信息；

步骤7、数据链路层根据来自网络层的网络包数据和链路控制信息，将网络包构造成参照CCSDS标准的数据帧，并与资源复用控制信息一起传送至物理层；

步骤8、物理层根据来自数据链路层的数据帧和资源复用控制信息以及来自网络层的物理层控制信息，将数据帧调制为数据流并通过空间信道发射数据流信号；

步骤9、通过射频前端系统将数据流信号辐射至空间段，并在接收端节点通过步骤1至步骤4接收并提取接收信号，实现卫星节点根据当前时间邻居节点的状态、空间信道的状态和本节点的状态动态调整网络层路由信息、链路层控制信息和物理层控制信息；

所述的接收信号物理状态特性参数包括：接收功率、接收频率、信噪比、调制方式和码速率；

所述的数据链路层包含：帧解析模块、编码解析模块、数据校验模块；

所述的数据帧包括：数传帧、遥控/遥测帧和信令帧；

所述的链路状态特性包括：误码率、编码方式和资源复用方式；

所述的原始状态特性参数包括：拓扑信息、发射端和空间信道的网络状态特性，具体包括：功率、频率、信噪比、调制方式、码速率、误码率、编码方式、网络拓扑结构、网络连通性和轨道信息；

所述的网络包包括：数传包、遥控/遥测包和信息包；

所述的应用层是指：卫星系统的星务计算机分系统、载荷分系统和控制分系统；

所述的上层需求是指：由应用层中的各分系统产生的通信业务需求；

所述的节点是指：在卫星网络的拓扑结构中，将每颗卫星定义为一个节点。

2.根据权利要求1所述的卫星组网交叉信息融合通信路由方法，其特征是，所述的物理层包含：依次相连的微波天线、射频前端系统和数字基带系统，其中：射频前端系统包括：低噪放、耦合器、混频器和模数转换器；数字基带系统包括：数字滤波器、数字混频器、数字变换器。

3.根据权利要求1所述的卫星组网交叉信息融合通信路由方法，其特征是，所述的网络层包含：网络包数据解析模块、路由算法模块和路由状态模块。

4.根据权利要求1所述的卫星组网交叉信息融合通信路由方法，其特征是，所述的轨道外推信息，基于卫星轨道研制阶段所设计的轨道六要素，并结合在轨实际运行状态，计算得到卫星未来的轨道状态，即轨道外推信息。