[发明专利]低轨宽带通信卫星的车载卫星通信终端设备及其控制方法

说明书

本发明公开了一种低轨宽带通信卫星的车载卫星通信终端设备及其控制方法，包括依次连接的通信天线单元、调制解调器、通信处理单元和用户通信设备，所述通信天线单元包括相控阵接收天线阵列、相控阵发射天线阵列、全景摄像头、测向GNSS天线和姿态测量单元；所述相控阵接收天线阵列和相控阵发射天线阵列通过波束控制器连接到通信处理单元；所述全景摄像头和姿态测量单元均连接到通信处理单元；所述测向GNSS天线通过测向GNSS天线接收机连接到通信处理单元；所述用户通信设备进行用户数据的传输。本发明通过全景摄像头获取实际外部干扰物对的天线遮挡情况，结合卫星的位置和本车位置、方位和姿态，计算出可见卫星；优选卫星进行通信，提高通信可靠性。

技术领域

本发明涉及一种车载卫星通信终端，尤其涉及一种低轨宽带通信卫星的车载卫星通信终端设备及其控制方法。

背景技术

车载卫星通信终端是针对车辆研制的卫星通信设备，一般主要包括天线单元、变频器、天线控制器、调制解调器等组成部分，可以在车辆行驶过程中，提供连续可靠的卫星通信。

现有的车载卫星通信技术一般是针对地球静止轨道(Geostationary Orbit，GEO)的通信卫星，GEO卫星与地球的自转相匹配，且GEO卫星仅绕地球赤道旋转，因此从地面角度看，它们出现在天空中的固定位置。GEO卫星距地面高度为35786千米，一颗卫星可覆盖约40％的地球面积。所以目前针对GEO的车载卫星通信技术一般面向快速捕获和连续跟踪一颗GEO通信卫星。

CN200610085499.6车载卫星通信天线自动寻星装置和CN200610085501.X车载卫星通信自动寻星方法，公开了一种车载卫星通信天线自动寻星装置和方法，提供一种利用信道信号进行自动寻星的车载卫星通信天线自动寻星装置和方法。

CN202011371459.4一种车载卫星地面站中基于伺服控制的天馈系统，提供一种车载卫星地面站中基于伺服控制的天馈系统，能够有效保证卫星地面站与目标卫星的对齐，并具有较高的对齐精度。

CN202011307904.0一种车载动中通卫星通信天馈系统及天线套件，提出了一种车载动中通卫星通信天馈系统及天线套件，将电调极化技术应用到车载动中通卫星通信设备中，提高了极化调整的可靠性和实效性。

CN202110174176.9相控阵天线、通信装置及动中通设备，通过调整多个波束的指向方向和极化方式，从而使得相控阵天线用于通信时，可以实现连续通信。

上述技术主要针对GEO通信卫星，对于低轨宽带通信卫星的车载终端，有以下几方面的问题需要解决：

首先，低轨宽带通信卫星位于低轨道(Low-Earth Orbit，LEO)，距地面高度为几百千米至2000千米，所以需要数百颗以上的卫星组成星座才能实现连续的全球通信覆盖，终端选星和寻星的策略比较复杂。

其次，与GEO卫星不同，LEO卫星由于靠近地球而以更快的速度飞行，所以LEO车载卫星通信终端需要不断的进行卫星的寻星和跟踪。

最后，宽带通信卫星一般采用Ku波段以上的通信频段，由于采用了频率较高的通信频段，对于行驶中的车辆，还需要考虑遮挡，如建筑物、桥梁和树木等对通信的影响。

因此，有必要提供一种低轨宽带通信卫星的车载卫星通信终端设备及其控制方法来满足使用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低轨宽带通信卫星的车载卫星通信终端设备及其控制方法，通过全景摄像头主动观测车辆上方遮挡的情况，确保有效地选择进行通信的低轨道通信卫星，在确实无法进行有效选星时，对上行通信数据进行缓存和压缩，提高通信的可靠性。