[发明专利]卫星可切换极化通信系统及其极化切换通信方法

权利要求书

1.一种卫星可切换极化通信系统，其特征在于：包括星上集中控制中心、模式切换管理子系统、星上维护中心和天线子系统，星上集中控制中心分别与模式切换管理子系统、星上维护中心、天线子系统相连接，控制这些模块的运作；模式切换管理子系统监测卫星通信状态，判断模式切换时机；星上维护中心与天线子系统相连接，监测天线子系统的工作状态；由星上集中控制中心根据模式切换管理子系统或星上维护中心的监控信息，与地面指挥中心协调统一后，控制天线子系统的运作，实现极化模式的切换。

2.如权利要求1所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于：所述的模式切换管理子系统包括映射处理模块、模式切换计数器、模式状态监测器；映射处理模块负责建立极化模式切换的规则和算法，作出模式切换决策；模式切换计数器和模式状态监测器负责衡量模式切换决策的稳定性。

3.如权利要求1所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于：所述的天线子系统包含两副单极化天线或者一副双极化天线。

4.如权利要求1所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于：所述的极化模式包括单极化模式与双极化模式。

5.如权利要求1所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于工作方法包括如下步骤：

（1）模式切换管理子系统包括映射处理模块、模式切换计数器、模式状态监测器；映射处理模块建立极化模式切换的规则和算法，根据卫星通信质量，确定极化模式的切换时机，作出模式切换决策；

（2）模式切换管理子系统作出模式切换决策后，启动预设好参数的模式切换计数器，在模式切换计数器计数时间内，模式状态监测器对影响极化模式切换的各指标进行实时监测，每隔相同的时间按照步骤（1）进行一次模式判决，判断是否仍维持原有的模式切换决策，如果此期间内模式切换决策发生多次跳变，则终止模式整个切换过程，维持原极化模式不变；

（3）如果在模式切换计数器计数时间内，模式状态监测器检测到极化模式决策状态一直保持稳定时，模式切换管理子系统向星上集中控制中心发出模式切换请求；

（4）星上集中控制中心接到模式切换请求后向地面指挥控制中心发出模式切换请求，并报告调整参数预案；

（5）地面指挥控制中心接收到请求和报告后，按照步骤（1）中的规则和算法进行决策，如果地面决策与星上决策一致，则同意切换请求，地面指挥控制中心向卫星发出同意模式切换的应答并报告调整参数，同时发出指令对地面各子系统包括地面站或移动台进行相应的调整操作；

（6）星上集中控制中心接到同意模式切换的应答和报告后，向模式切换管理子系统发出同意模式切换的应答，模式切换管理子系统对此次模式切换情况进行记录；星上集中控制中心同时向星上各子系统发出执行模式切换指令和参数调整方案，各子系统根据调整方案执行操作，切换极化天线的运作模式，实现极化模式切换；

（7）卫星和地面之间建立新的通信链路； 

（8）如果卫星决策和地面决策不一致，则终止整个模式切换过程，保持原有系统工作模式。

6.如权利要求1所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于工作方法包括如下步骤：

（1）星上维护中心检测出两副单极化天线中的一副或者双极化天线中某个极化方向的天线模块出现故障，启动故障应急机制；

（2）星上维护中心向星上集中控制中心发出天线故障指令；

（3）星上集中控制中心关闭发生故障的天线子系统及相关处理单元，根据业务和资源等情况重新配置能正常工作的天线子系统，向地面指挥控制中心发出天线故障指令，并报告调整方案；

（4）星上集中控制中心向星上各子系统发出天线故障指令和调整方案；

（5）星上各子系统收到天线故障指令和调整方案后执行操作；

（6）地面指挥控制中心接收到天线故障指令和调整方案后，发出指令对地面各子系统包括地面站或移动台进行相应的调整操作；

（7）地面指挥控制中心向卫星发送调整完成确认指令及其它指令，在卫星和地面之间建立新的通信链路。

7.如权利要求5或6所述的卫星可切换极化通信系统，其特征在于：极化模式切换由地面指挥控制中心发起，决策依据不变，信令流程为逆过程。