移动卫星通信网关和用于建立卫星通信连接的方法与流程

本发明涉及一种移动卫星通信网关和一种用于建立卫星通信连接的方法，特别是用于地面上飞行器的卫星通信的方法。

背景技术：

地球同步通信卫星被用作环绕地球进行数据通信的宽带转发器。来自地面站的信号由卫星接收、调制并返回到基于地球的通信接收机。在双向业务的情况下，相应地也在相反方向上实现通信。地球同步通信卫星在地球同步轨道上运行，因此它们可以很容易地(因为它们的位置是固定的)随时用于通信连接。然而，这种布置仅不充分地覆盖极性区域。

低地球轨道(leo)上的全球通信卫星系统，例如铱系统或者很快的oneweb系统，允许以有竞争力的价格和高数据速率进行有效的全球数据通信。完全全球化和高水平的服务使得leo卫星星座对航空非常有吸引力。

文献us6,105,060a公开了一种用于通过leo卫星提供全球互联网接入的系统。文献us9,553,658b1公开了用于管理飞行器上的机舱通信系统的卫星通信直接路由器。

因此，存在对用于改善飞行器中的数据网络与通信卫星系统的连通性的解决方案的基本需求，特别是在例如在机场或正在进行维护的地面飞行器的情况下。

技术实现要素：

因此，本发明的目的之一是找到用于建立到飞行器的卫星通信连接的改进的解决方案。

该目的和其它目的通过具有权利要求1的特征的移动卫星通信网关和具有权利要求10的特征的用于建立卫星通信连接的方法来实现。

根据本发明的第一方面，一种移动卫星通信网关包括飞行器通信接口和卫星通信接口。所述飞行器通信接口被设计为在卫星通信网关和飞行器的数据网络之间进行双向数据连接，而所述卫星通信接口被设计为在所述卫星通信网关和卫星通信网之间进行双向数据连接。所述卫星通信网关还包括信号处理设备，该信号处理设备被耦合到所述飞行器通信接口和所述卫星通信接口，并且被设计为在所述飞行器的所述数据网络和所述卫星通信网络之间交换数据。

根据本发明的第二方面，一种用于建立卫星通信连接的方法包括以下步骤：在所述飞行器的数据网络与移动卫星通信网关的飞行器通信接口之间建立第一数据通信连接，以及在所述卫星通信网络与所述移动卫星通信网关的卫星通信接口之间建立第二数据通信连接。然后，第一和第二数据通信连接用于在所述飞行器的所述数据网络和所述卫星通信网络之间交换数据。

本发明的基本概念是提供一种能够连接到卫星通信网络的紧邻飞行器的外部设备。然后，所述飞行器可以使用该外部设备的可应用的飞行器接口来建立卫星通信连接。有利地，在这种情况下不需要依赖于其它通信连接，例如移动无线电。这意味着，特别是在所述飞行器由于缺少覆盖而不能建立到全球数据网络的数据连接或者在没有使用所述飞行器中可用的常规手段连接到局域网的情况下，能够在任何时间建立卫星通信连接。

所述卫星通信连接允许飞机相关数据在维护期间或在机场地面上的任何时间被转发到客户、航空公司、维护团队或官方组织，并且因此允许从这些网络用户接收数据。

有利的配置和开发从进一步的从属权利要求和参考附图的描述中显现。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些实施方式，所述卫星通信网关还可以具有存储器设备，该存储器设备被耦合到所述信号处理设备并且被设计为存储用于多个卫星通信网的多个飞行器的认证和识别数据。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述卫星通信网关还可以具有外围设备接口，该外围设备接口被设计为在所述卫星通信网关和多个外围设备之间进行数据连接。在这种情况下，所述外围设备例如可以包括传感器或相机。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述飞行器通信接口可以是无线或有线通信接口。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述信号处理设备可以具有无线通信模块，通过该无线通信模块可以建立到所述信号处理设备的本地无线通信连接。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述卫星通信接口可以支持ku频带、ka频带和l频带中的通信。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述信号处理设备可以被设计成在所述飞行器通信接口和所述卫星通信接口之间建立端到端加密。

按照根据本发明的所述卫星通信网关的一些其它的实施方式，所述卫星通信网关可以被设计成例如使用集成gps模块来自动确定瞬时全球位置。

在适当的情况下，上述配置和开发可以根据需要彼此组合。本发明的其他可能的配置、开发和实现还包括上面或下面关于示例性实施方式描述的本发明的特征的未明确提及的组合。特别地，本领域技术人员还将添加各个方面作为对本发明的各个基本形式的改进或补充。

附图说明

下面基于在示意图中指示的示例性实施方式更详细地解释本发明，其中：

图1示出了根据本发明实施方式的飞行器的网络环境的示意性框图；以及

图2示出了根据本发明的另一实施方式的用于在飞行器和卫星通信网络之间建立卫星通信连接的方法的示意性流程图。

附图旨在传达对本发明的实施方式的进一步理解。附图例示了实施方式，并且与说明书相关联地用于阐明本发明的原理和概念。考虑到附图，所提及的其它实施方式和许多优点是显而易见的。附图的元件不必以相对于彼此按比例真实的方式示出。方向指示术语，例如“在顶部”、“在底部”、“左边”、“右边”、“上面”、“下面”、“水平”、“垂直”、“在前面”、“在后面”等，以及类似的指示仅用于解释目的，并不用于将一般性限制于附图中所示的特定配置。

在附图中，相同的、功能相同的和作用相同的元件、特征和部件(除非另有说明)在每种情况下具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了飞行器a的网络环境100的示意性框图。飞行器a可以经由数据通信连接al和sl连接到卫星通信网络s以用于数据通信目的。该用于数据通信目的的连接由移动卫星通信网关10传送。

移动卫星通信网关10包括飞行器通信接口1和卫星通信接口2。飞行器通信接口1和卫星通信接口2经由信号处理装置3彼此耦合。飞行器通信接口1可以是无线或有线通信接口，可以由卫星通信网关10使用来在卫星通信网关10和飞行器a的数据网络之间建立双向数据连接al。卫星通信网关10可以使用卫星通信接口2在卫星通信网关10和卫星通信网s之间建立双向数据连接sl。为此，卫星通信接口2可以支持ku频带、ka频带和/或l频带中的通信。

在建立两个数据连接al和sl之后，信号处理设备3可以在飞行器a的数据网络和卫星通信网络s之间交换数据。

此外，卫星通信网关10可以具有存储器设备4，例如硬盘、rom存储器或ram存储器，存储器设备4被耦合到信号处理设备3并且被设计为存储用于多个卫星通信网s的多个飞行器a的认证和识别数据。外围设备接口5可以用于可选地在卫星通信网关10的信号处理设备3和多个外围设备e(例如温度传感器、监控相机、运动传感器等)之间建立数据连接el。

此外，信号处理设备3可以具有无线通信模块，通过该无线通信模块可以建立到信号处理设备3的本地无线通信连接，例如以便能够通过wlan与维护团队的计算机产生用于维护工作的用户接口。此外，信号处理设备3可以使用适当的加密技术，以便能够在飞行器通信接口1和卫星通信接口2之间建立端到端加密。

此外，卫星通信网关10可以使用卫星通信连接来自动确定瞬时全球位置。可替换地或附加地，卫星通信网关10可以具有集成的gps模块。

图2示出了用于在例如如图1所示的飞行器a和卫星通信网络s之间建立卫星通信连接的示例性方法m。在这种情况下，方法m可以利用移动卫星通信网关，例如图1中以示例性方式示出的移动卫星通信网关10。

在第一步骤m1中，方法m包括在飞行器a的数据网络和移动卫星通信网关10的飞行器通信接口1之间建立第一数据通信连接al。在第二步骤m2中，该方法包括在卫星通信网s和移动卫星通信网关10的卫星通信接口2之间建立第二数据通信连接sl。此后，在步骤m3中，可以经由第一和第二数据通信连接在飞行器a的数据网络和卫星通信网络s之间交换数据。

移动卫星通信网关10可以有利地使用认证措施来提高网络安全。用于飞行器a和地面站之间的数据交换的适当通信协议可以在移动卫星通信网关10中实现和支持。为此，移动卫星通信网关10例如可以建立到运营商公司的vpn隧道。类似地，可以实现现代加密协议，并且可以由信号处理设备3执行数据压缩、数据缩减和/或数据过滤算法。

可以自动建立卫星通信连接，因为适当的连接参数，例如密码、访问码、访问密钥或物理连接信息，例如可用卫星的列表、其轨道位置、频率或编码数据可以保存在存储器设备4中。

在上面的详细描述中，在一个或多个示例中已经组合了各种特征，以便提高图示的严谨性。然而，这里应当清楚的是，以上描述仅仅是说明性的，而决不是限制性的。其用于覆盖各种特征和示例性实施方式的所有替换、修改和等同物。鉴于以上描述，基于本领域技术人员的技术知识，许多其它示例对于本领域技术人员来说将立即且直接清楚。

已经选择和描述了示例性实施方式，以便能够以最佳可能的方式呈现作为本发明基础的原理及其在实践中应用的可能性。结果，本领域技术人员可以关于预期的使用目的来最佳地修改和利用本发明及其各种示例性实施方式。在权利要求书和说明书中，术语“包括”和“具有”用作对应术语“包括”的中性语言概念。此外，术语“一”、“一个”的使用原则上不应排除以这种方式描述的多个特征和部件。