【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，屬于衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、隨著衛(wèi)星單星的任務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，星上的處理系統(tǒng)也越來(lái)越復(fù)雜，處理的數(shù)據(jù)也越來(lái)越多，同時(shí)遙感、通信、導(dǎo)航星座也快速發(fā)展，星間交互、地面交互與星座管理的過(guò)程也日趨復(fù)雜與繁瑣，亟需提升星地/星間交互機(jī)制與效率以適應(yīng)未來(lái)天地一體化、智能化、大規(guī)模星座等衛(wèi)星發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)星地測(cè)控通信、星間通信受鏈路帶寬限制，通信效率較低，并且通常采用ccsds標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)協(xié)議的遙控指令、遙測(cè)等應(yīng)答式的數(shù)據(jù)通信方式，數(shù)據(jù)交互效率低下，衛(wèi)星使用模式繁瑣，星座管理流程復(fù)雜，人機(jī)交互體驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的人機(jī)交互設(shè)計(jì)，也無(wú)法緊跟當(dāng)前衛(wèi)星智能化、大規(guī)模星座以及天地一體化的發(fā)展趨勢(shì)。另外隨著當(dāng)前星地高速上下行通信技術(shù)以及星間通信技術(shù)快速發(fā)展，mbps級(jí)的通信速率已經(jīng)被越來(lái)越多的衛(wèi)星使用；并且隨著半導(dǎo)體工藝的提升以及在軌可靠性技術(shù)研究，比如ti、nvidia、amd、寒武紀(jì)等公司推出的arm、fpga、gpu、npu等各類(lèi)處理芯片，工業(yè)級(jí)芯片在軌使用使得衛(wèi)星星載處理能力也越來(lái)越強(qiáng)；另外基于工業(yè)級(jí)芯片在軌應(yīng)用的可靠性加固技術(shù)，比如金屬外殼、軟硬件多模冗余等技術(shù)也得到了成熟應(yīng)用。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論從星地/星間交互機(jī)制與效率的提升迫切需求來(lái)說(shuō)，還是從星地高速鏈路、星間高速通信鏈路、星上處理能力、工業(yè)級(jí)芯片在軌可靠性應(yīng)用等多方面技術(shù)成熟度來(lái)說(shuō)，基于ip協(xié)議棧的星上高速網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)成為未來(lái)下一代星地/星間交互模式的良好基礎(chǔ)。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)引入ip網(wǎng)絡(luò)思維，實(shí)現(xiàn)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
3、一種基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，是依托星地高速上下行和高速路由通信機(jī)制以及星地ip協(xié)議棧以太網(wǎng)互聯(lián)架構(gòu)，構(gòu)建以衛(wèi)星端(多星)為服務(wù)側(cè)，地面端為客戶側(cè)的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式。
4、該創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中系統(tǒng)的架構(gòu)包括：含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)、高速上下行地面站和地面人機(jī)交互終端；系統(tǒng)間連接方式如下，含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)之間通過(guò)星間高速通信(即通過(guò)星間ip通信機(jī))相互相連，含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]與高速上下行地面站通過(guò)星地高速通信(即通過(guò)高速ip通信機(jī))上下相連，高速上下行地面站通過(guò)以太網(wǎng)與地面人機(jī)交互終端相連。
5、該創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中數(shù)據(jù)協(xié)議關(guān)系如下所示：地面人機(jī)交互終端的應(yīng)用層與地面人機(jī)交互終端的系統(tǒng)層之間用以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，地面人機(jī)交互終端的系統(tǒng)層與高速上下行地面站之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，高速上下行地面站與至少一個(gè)衛(wèi)星(如衛(wèi)星1)的高速ip通信機(jī)之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，該衛(wèi)星(衛(wèi)星1)的高速ip通信機(jī)與該衛(wèi)星(衛(wèi)星1)的星間ip通信機(jī)之間用以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，該衛(wèi)星(衛(wèi)星1)的星間ip通信機(jī)與星間路由系統(tǒng)(同樣具有星間ip通信機(jī))之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，星間路由系統(tǒng)星間ip通信機(jī)與其他衛(wèi)星(如衛(wèi)星n)星間ip通信機(jī)之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，所述其他衛(wèi)星(衛(wèi)星n)星間ip通信機(jī)與該衛(wèi)星(衛(wèi)星n)星上智能分系統(tǒng)之間用以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信。
6、在該技術(shù)方案中，所述的高速ip通信機(jī)，相較于傳統(tǒng)高速通信機(jī)除了傳統(tǒng)星地通信能力之外，同時(shí)具備將上行ccsds幀轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)幀、將下行以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)換為ccsds幀的能力；所述的星間ip通信機(jī)，相較于傳統(tǒng)星間通信機(jī)除了傳統(tǒng)射頻模塊和調(diào)制解調(diào)能力之外，還具備mbps級(jí)以上的星間通信能力，同時(shí)具備將星間ccsds幀與以太網(wǎng)幀互相轉(zhuǎn)換的能力。
7、本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：
8、1.本專(zhuān)利技術(shù)不同于傳統(tǒng)指令、遙測(cè)交互的衛(wèi)星使用模式，以ip網(wǎng)絡(luò)思維架構(gòu)全新衛(wèi)星交互方式，大幅降低用戶的星座管理與使用、學(xué)習(xí)成本以及開(kāi)發(fā)用戶的開(kāi)發(fā)成本；
9、2.本專(zhuān)利技術(shù)打破傳統(tǒng)星地/星間低速低效率的星地測(cè)控通信交互方式，以互聯(lián)網(wǎng)思維為未來(lái)星座人機(jī)交互提供多媒體(聲音/圖像/文字/視頻/觸覺(jué))協(xié)同交互提供支撐；
10、3.本專(zhuān)利技術(shù)基于星地/星間高速ip協(xié)議棧通信機(jī)制，為未來(lái)星座星載智能化、地面星座管理操控智能化擴(kuò)展以及天地智能一體化提供支撐。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，是依托星地高速上下行和高速路由通信機(jī)制以及星地IP協(xié)議棧以太網(wǎng)互聯(lián)架構(gòu)，構(gòu)建的以多星即衛(wèi)星端為服務(wù)側(cè)，地面端為客戶側(cè)的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式。
2.如權(quán)利要求1所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中系統(tǒng)的架構(gòu)包括：含高速I(mǎi)P通信機(jī)和星間IP通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)、高速上下行地面站和地面人機(jī)交互終端；系統(tǒng)間連接方式如下，含高速I(mǎi)P通信機(jī)和星間IP通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)之間通過(guò)星間IP通信機(jī)星間高速通信相連，含高速I(mǎi)P通信機(jī)和星間IP通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]與高速上下行地面站通過(guò)高速I(mǎi)P通信機(jī)星地高速通信上下相連，高速上下行地面站通過(guò)以太網(wǎng)與地面人機(jī)交互終端相連。
3.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中數(shù)據(jù)協(xié)議關(guān)系為：地面人機(jī)交互終端的應(yīng)用層與地面人機(jī)
4.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述高速I(mǎi)P通信機(jī)除了傳統(tǒng)星地通信能力之外，同時(shí)具備將上行CCSDS幀轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)幀、將下行以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)換為CCSDS幀的能力。
5.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述星間IP通信機(jī)除了傳統(tǒng)射頻模塊和調(diào)制解調(diào)能力之外，還具備Mbps級(jí)以上的星間通信能力，同時(shí)具備將星間CCSDS幀與以太網(wǎng)幀互相轉(zhuǎn)換的能力。
6.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述衛(wèi)星[1～n]中只要有一顆衛(wèi)星進(jìn)入所述高速上下行地面站的相應(yīng)測(cè)控范圍，則系統(tǒng)中的所有衛(wèi)星均能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)。
7.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和IP協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，以CS架構(gòu)或者BS架構(gòu)的軟件架構(gòu)形式，通過(guò)客戶端或?yàn)g覽器設(shè)計(jì)在軌更新自動(dòng)部署任務(wù)的交互界面，在客戶端或?yàn)g覽器登錄衛(wèi)星，選擇文件上傳，完成在軌更新自動(dòng)部署任務(wù)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，是依托星地高速上下行和高速路由通信機(jī)制以及星地ip協(xié)議棧以太網(wǎng)互聯(lián)架構(gòu)，構(gòu)建的以多星即衛(wèi)星端為服務(wù)側(cè)，地面端為客戶側(cè)的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式。
2.如權(quán)利要求1所述基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中系統(tǒng)的架構(gòu)包括：含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)、高速上下行地面站和地面人機(jī)交互終端；系統(tǒng)間連接方式如下，含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]、星間路由系統(tǒng)之間通過(guò)星間ip通信機(jī)星間高速通信相連，含高速ip通信機(jī)和星間ip通信機(jī)的衛(wèi)星[1～n]與高速上下行地面站通過(guò)高速ip通信機(jī)星地高速通信上下相連，高速上下行地面站通過(guò)以太網(wǎng)與地面人機(jī)交互終端相連。
3.如權(quán)利要求2所述基于星地高速上下行、星間高速路由和ip協(xié)議棧的多星人機(jī)交互方法，其特征在于，所述創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)交互形式多星人機(jī)交互操控模式中數(shù)據(jù)協(xié)議關(guān)系為：地面人機(jī)交互終端的應(yīng)用層與地面人機(jī)交互終端的系統(tǒng)層之間用以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，地面人機(jī)交互終端的系統(tǒng)層與高速上下行地面站之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，高速上下行地面站與至少一個(gè)衛(wèi)星的高速ip通信機(jī)之間用ccsds幀打包以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行通信，該衛(wèi)星的高速ip通信機(jī)與該衛(wèi)星的星間ip...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王春暉，周承賽，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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