【技術實現步驟摘要】
本專利技術總的來說涉及衛星通信。具體而言，本專利技術涉及一種用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法及低軌導航衛星星座。
技術介紹
1、低軌導航衛星系統在傳統的地面測運控模式下，通過地面監測站和數據中心采集、處理導航原始觀測數據，并生成導航數據。這些導航數據隨后通過地面上注站逐步傳輸給經過地面上注站上空的衛星。然而，這種傳統的地面測運控模式受到例如信號傳輸時延和衛星過境時長等因素的影響，大大限制了星歷更新頻率。
2、針對上述問題，現有技術中低軌導航衛星星座采用星間鏈路進行星間測距、傳遞測距信息以及轉發測控信號，這降低了衛星對地面測運控系統的依賴，使其能夠實現自主導航或星地聯合定軌，從而實現全球星座的實時監控和運維。低軌導航衛星星座利用星間鏈路，能夠增加導航星歷注入頻次，傳遞時間同步信息和完好性檢測信息，從而提高了衛星自身定軌和軌道預報的精度，進而提高了導航、定位和授時服務的可靠性。然而，由于低軌導航衛星網絡的拓撲結構在運行期間會不斷發生變化，傳統路由技術仍存在重構時間長、資源利用率低的問題。
技術實現思路
1、為至少部分解決現有技術中的上述問題，本專利技術提出一種1.一種用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，包括下列步驟：
2、根據導航衛星星座與地面站之間的相對關系以及優先級確定星地接口衛星以及地面站；
3、確認導航衛星星座的位置之間的星間鏈路狀態，其中當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈；以及
4、根據建鏈策略遍歷導航衛
5、在本專利技術一個實施例中規定，所述建鏈策略包括：
6、同一軌道面的相鄰衛星進行前后向建鏈；和/或
7、不同軌道面的衛星在運動方向相同時進行左右向建鏈。
8、在本專利技術一個實施例中規定，根據導航衛星星座與地面站之間的相對關系以及優先級確定星地接口衛星以及地面站包括下列步驟：
9、將導航衛星星座中的衛星以及地面站進行編號，并且按照衛星編號從小到大、地面站編號從小到大的順序設置路由；以及
10、當衛星對多個地面站可見時，按照地面站的編號從小到大的優先級選擇空閑的地面站進行數據傳輸。
11、在本專利技術一個實施例中規定，當對衛星可見的地面站均處于占用狀態時，所述衛星使用路由的方式向地面站進行數據傳輸。
12、在本專利技術一個實施例中規定，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈包括：
13、當第一衛星與第二衛星的通信端口出現擁塞時，由第一衛星將緩存的路由信息封裝后通過星載路由器進行分發，并且通過其它端口進行路由轉發。
14、在本專利技術一個實施例中規定，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈還包括：
15、當第一衛星與第二衛星的未連接時間超出閾值時，由第一衛星向第二衛星發送網絡通信包，當第一衛星未收到第二衛星的應答時，判斷第一衛星與第二衛星之間的星間鏈路出現故障；以及
16、當第一衛星與第二衛星之間的星間鏈路出現故障時，由第一衛星將星歷信息通過與第二衛星以外的其余衛星之間的星間鏈路以及路由規劃發送至第二衛星，第二衛星根據自身位置以及第一衛星的星歷信息推算當前時刻第一衛星的位置并且調整通信指向，向第一衛星方向發送網絡通信包以重新建立連接。
17、在本專利技術一個實施例中規定，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈還包括：
18、將星間鏈路的擁塞信息和故障信息通過路由發送至地面站，地面站根據星間鏈路的狀態更新導航衛星星座的衛星網絡拓撲。
19、在本專利技術一個實施例中規定，根據建鏈策略遍歷導航衛星星座的衛星之間的互聯路徑以選取最優數據傳輸路徑包括：
20、根據導航衛星星座的衛星網絡拓撲，以衛星之間的星間傳輸距離為權重，遍歷導航衛星星座的所有衛星通過星地接口衛星與地面站之間的傳輸路徑，根據星間傳輸距離以及數據傳輸條數確定最優數據傳輸路徑并且生成路由表。
21、在本專利技術一個實施例中規定，所述用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法還包括：
22、由地面站根據路由表將上行數據廣播至導航衛星星座；
23、將星上生成的載荷數據根據路由表匯集至星地接口衛星，并且通過星地接口衛星將載荷數據傳輸至地面站。
24、本專利技術還提出一種低軌導航衛星星座，該星座被配置為執行根據所述用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法的步驟。
25、本專利技術至少具有如下有益效果：
26、(1)針對低軌導航衛星網絡拓撲結構的規律性和可預測性，提供了網絡傳輸動態路徑規劃和自愈方法，從而能夠有效應對星座網絡拓撲變化，大大降低了星間網絡的重構時間、提升了資源利用率。
27、(2)基于預測的路徑切換機制，根據衛星飛行軌跡預測星間鏈路的可用時間，判斷當前傳輸路徑的可用壽命。在當前路徑斷開之前及時觸發路由重構，為當前傳輸尋找備用路徑，避免傳輸中斷。
28、(3)降低了衛星對地面測運控系統的依賴，實現自主導航或星地聯合定軌，全球星座的實時監控和運維。
29、(4)通過星間鏈路增加導航星歷注入頻次，傳遞時間同步信息和完好性檢測信息，提高衛星自身定軌和軌道預報的精度，進而提高導航、定位和授時服務的可靠性。
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1.一種用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.根據權利要求1所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，所述建鏈策略包括：
3.根據權利要求1所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，根據導航衛星星座與地面站之間的相對關系以及優先級確定星地接口衛星以及地面站包括下列步驟：
4.根據權利要求3所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當對衛星可見的地面站均處于占用狀態時，所述衛星使用路由的方式向地面站進行數據傳輸。
5.根據權利要求4所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈包括：
6.根據權利要求5所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈還包括：
7.根據權利要求6所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈還包括：
8.根據權利要求7所述的用于低軌導航衛星的數據傳
9.根據權利要求1所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，還包括：
10.一種低軌導航衛星星座，其特征在于，該星座被配置為執行根據權利要求1-9之一所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.根據權利要求1所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，所述建鏈策略包括：
3.根據權利要求1所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，根據導航衛星星座與地面站之間的相對關系以及優先級確定星地接口衛星以及地面站包括下列步驟：
4.根據權利要求3所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當對衛星可見的地面站均處于占用狀態時，所述衛星使用路由的方式向地面站進行數據傳輸。
5.根據權利要求4所述的用于低軌導航衛星的數據傳輸路徑規劃方法，其特征在于，當星間鏈路狀態出現異常時進行異常自愈包括：
...【專利技術屬性】
技術研發人員：張悅，梁爾濤，袁俊軍，
申請(專利權)人：火眼位置數智科技服務有限公司，
類型：發明
國別省市：
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