[发明专利]一种基于统一编址的卫星节点网络化管控方法及管控架构

说明书

本发明公开了一种基于统一编址的卫星节点网络化管控方法及管控架构，在卫星组网情况下，对各个卫星节点以及卫星上各个单机进行统一编址；采用网络化寻址，实现网络控制中心对所有卫星节点及各单机的实时管理调度。本发明实现了卫星节点单机的统一管控，简化了整体控制架构，将星地、星间多条链路一体化设计，并可扩展到地面设备的管理，形成网络系统内所有单机设备的一体化管控，可极大提升管控效率，降低差错率。

技术领域

本发明涉及卫星管理技术领域，尤其涉及一种基于统一编址的卫星节点网络化管控方法及管控架构。

背景技术

卫星星座是发射入轨能正常工作的卫星的集合，通常是由一些卫星环，按一定的方式配置组成的一个卫星网。卫星星座可运用于卫星导航定位系统，能够实时提供运载体的速度、姿态及时间信息；可以用于全球通讯，起到中转站的作用，传递通讯信息；还可以用于全球环境监测，通过遥感全球的地表信息，来对全球的环境情况进行监测。

近些年来，以低轨卫星星座为代表的新兴卫星互联网星座不断涌现，针对卫星星座中数以千计卫星网络节点单机管控需求，传统通信卫星管控分为测控和运控，且多为单星工作模式，每颗卫星有一个测控站，负责对卫星平台及部分载荷进行测控；运控则一般由运控中心及关口站进行，负责载荷的业务调度管理。

对于天地一体化的卫星通信网络而言，卫星节点数量多、单机总数量巨大，如果仍采用传统的管控方法，则工作复杂，且容易出错。

发明内容

针对卫星网络中传统的管控方法存在的问题，本发明从如何实现卫星节点及其卫星上各个单机的统一管控出发，提供一种基于统一编址的卫星节点网络化管控方法及管控架构，以提高通信网络的管控效率并降低差错率。

第一方面，本发明保护一种基于统一编址的卫星节点网络化管控方法，在卫星组网情况下，对各个卫星节点以及卫星上各个单机进行统一编址；采用网络化寻址，实现网络控制中心对所有卫星节点及各单机的实时管理调度。

进一步地，所述网络化寻址过程具体为：网络控制中心生成链路层数据帧，通过站点的相应链路发送给卫星节点，卫星节点解析并执行网络控制中心的指令。

更进一步地，所述网络控制中心生成链路层数据帧，包括如下步骤：

步骤A1，网络控制中心根据对各个单机的控制内容生成相应的应用层管控指令包，所述应用层管控指令包的包头中包含指令类型信息；

步骤A2，应用层管控指令包到达网络层后，添加网络层包头，生成网络层数据包，所述网络层包头包含对应单机的网络编址信息；

其中，所述对应单机的网络编址信息包括该单机所在卫星节点的地址编号以及该单机的地址编号，其中卫星节点的地址编号是唯一的，单机的地址编号也是唯一的，并且单机的地址编号包含卫星节点的地址信息。

步骤A3，网络层数据包到达数据链路层后，根据传输链路添加相应的链路层帧头，生成链路层数据帧；

步骤A4，链路层数据帧达到物理层后，根据当前链路的编码调制参数，生成相应的物理波形。

更进一步地，所述生成相应的物理波形，由相应链路传输到卫星节点上。

更进一步地，所述站点将链路层数据帧发送给卫星节点的链路包括测控链路、馈电链路和用户链路；在生成链路层数据帧时，根据每个链路的特点添加相应的链路层帧头。

对于不同的物理传输链路，链路层数据帧限制的数据帧长度不同。

更进一步地，所述卫星节点解析并执行网络控制中心的指令，包括如下步骤：

步骤B1，卫星节点接收到物理层信号后，解调解码生成链路层数据帧，在完成链路层数据帧校验后，将管控数据包交给综合管控单机；