[发明专利]一种支持多级多方式控制的星载相控阵天线控制架构

说明书

本发明公开了一种支持多级多方式控制的星载相控阵控制架构，涉及卫星通信星上载荷处理领域。本发明包括星务计算机单元、载荷监控单元、地面运控单元、星载相控阵天线控制单元和星载相控阵天线。星务计算机单元实现星载相控阵凝视控制模式，载荷监控单元实现星载相控阵凝视、捷变控制模式，地面运控通过载荷监控单元实现星载相控阵凝视控制模式，星载相控阵控制天线控制单元实现配置参数的同步下发，星载相控阵天线实现配置指令的执行。本发明具有支持星载相控阵多级控制、多模式控制、支持多模块组合配置等优点，实现星载相控阵天线的灵活控制设计，提升了系统的易用性与可靠性。

技术领域

本发明设计一种支持多级多方式控制的星载相控阵天线控制架构，属于卫星通信星上载荷处理领域。

背景技术

传统卫星通信星载相控阵天线控制一般采用固定凝视控制模式或者预规划的凝视控制模式，一次任务只能满足固定用户或者特殊保障用户的通信需求。随着卫星通信技术的发展，用户业务量和通信需求的增加，对当前卫星通信星载相控阵天线控制提出了更高可靠、更高灵活控制的要求。采用星上多级、多方式控制星载相控阵天线，可以有效满足用户通信需求。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种支持多级多方式控制的星载相控阵天线控制架构。本发明具有多级控制、多模式控制星载控制相控阵天线，支持多模块组合配置等优点，实现星载相控阵天线的按需、灵活控制设计，提升了系统的易用性与可靠性。

本发明采用的技术方案为：

一种支持多级多方式控制的星载相控阵天线控制架构，包括星务计算机单元1、载荷监控单元2、地面运控单元3、星载相控阵天线控制单元4和星载相控阵天线5；

星务计算机单元1用于接收外部输入的平台信息和测控信息，根据测控信息配置相控阵天线工作模式，并结合平台信息内容计算出相控阵天线指向信息帧，将相控阵天线指向信息帧输出至相控阵天线控制单元4，同时将平台信息和测控信息输出至载荷监控单元2；

载荷监控单元2用于接收地面运控单元3上注的凝视模式相控阵天线指向角参数，并反馈接收数据帧结果至地面运控单元3；还用于接收星务计算机单元1输入的平台信息和测控信息，接收外部输入的终端信息，并计算生成相控阵天线指向信息帧发送给星载相控阵天线控制单元4；

地面运控单元3用于接收外部输入的星历数据，根据星历数据中的轨道信息和姿态信息计算出未来一段时间内的凝视模式相控阵天线指向角参数，上注到载荷监控单元2；并解析载荷监控单元2的接收数据帧结果，判断上注状态；

星载相控阵天线控制单元4用于接收星务计算机单元1和载荷监控单元2输出的相控阵天线指向信息帧，进行参数信息拆分和重组，生成相控阵天线指向配置帧，定时发送至星载相控阵天线5；

星载相控阵天线5接收星载相控阵天线控制单元4输出的相控阵天线指向配置帧，解析波束指向角信息，并执行波束指向角配置命令，控制相控阵天线指向特定角度。

其中，所述的载荷监控单元2包括数据收发处理模块2-1、相控阵控制协议处理模块2-2、波束凝视处理模块2-3、波束捷变处理模块2-4、波束参数缓存模块2-5、任务职守模块2-6、波束捷变计划生成模块2-7、指向角计算模块2-8和相控阵参数下发模块2-9；

所述数据收发处理模块2-1用于接收地面运控单元3上注的凝视模式相控阵天线指向角参数，识别数据帧内容，分发至相控阵控制协议处理模块2-2，并反馈接收数据帧结果至地面运控单元3；还用于接收星务计算机单元1输入的平台信息和测控信息，解析数据帧格式为相控阵控制信息，发送至相控阵控制协议处理模块2-2；还用于接收外部输入的终端信息，包括终端入网小区信息、终端资源申请信息和终端小区位置信息，发送至相控阵控制协议处理模块2-2；