一种多频段卫星测控系统及方法与流程

本发明属于卫星测控通信领域，具体来说，涉及一种多频段卫星测控系统及方法。

背景技术：

1、随着卫星微波通信技术的发展，对卫星通信信号的转发能力提出了越来越高的要求。特别是未来宽带通信卫星系统一个非常突出的特点是将搭载数量巨大的多波束射频天线，卫星微波通信转发技术受容量、速率、电磁干扰等限制，不能满足实际要求。

2、在专利号为cn201310349986.9的中国发明专利中，公开了一种基于扩频体制的星载s频段中继用户终端系统的应用方法，包括如下步骤：步骤1，根据卫星测控需求，确定测控应答机采用的扩频体制，再进一步根据确定的扩频体制确定前向测控通道和返向测控通道的数量；步骤2，根据中继卫星运行轨道及其中继测控通道指标，设计对中继测控链路，确定对中继测控链路的中继测控天线波束宽度和增益要求，选取合适方向图的s接收天线和s发射天线；步骤3，根据步骤2中中继测控链路的增益设计结果，确定测控应答机的接收灵敏度和发射功率，选取合适的ka/s天线，要求对中继测控通道的g/t值和eirp值满足通信要求，同时选取合适的功率放大器；步骤4，由卫星程控或中继卫星发送指令打开功率放大器大增益通道，返向遥测信号通过s发射天线向中继卫星发送，建立返向遥测链路，地面可实时监视ka/s链路建立过程；ka/s天线按程序设定指向中继卫星，进行ksa(k波单址业务)、ssa(s波段单址业务)返向链路建立，在链路建立(自动跟踪)后，由卫星程控或中继卫星发送指令关闭功率放大器大增益通道，打开小增益通道，返向遥测信号通过ka/s天线发送；步骤5，定义基于扩频体制的星载s频段中继用户终端系统的测控工作模式，中继卫星进行测控通信时按照所述工作模式要求工作。实时监控用户终端与中继卫星ka/s链路建立过程，提高了应急测控能力。在减少卫星配置、节约卫星资源、降低卫星成本等方面取得了有益效果。

3、现有专利中的缺陷在于，虽然实现了实时监控用户终端与中继卫星ka/s链路建立过程，提高了应急测控能力。但多频段卫星信号一旦被截获，容易获取其核心数据信息。

技术实现思路

1、针对现有多频段卫星信号一旦被截获，容易获取其核心数据信息的问题，本发明提供了一种多频段卫星测控系统及方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种多频段卫星测控系统，包括中继卫星、地面发射站、地面接收站、多频段卫星信号合频单元、多频段卫星信号解频单元、卫星信号升噪单元、卫星信号解噪单元和多频段升降噪音存储数据库；

4、中继卫星用于接收和转发多频段卫星信号；

5、地面发射站与中继卫星通讯连接，用于发射多频段卫星信号至中继卫星上；

6、地面接收站与中继卫星通讯连接，用于接收中继卫星转发的多频段卫星信号；

7、多频段卫星信号合频单元与地面发射站通讯连接，用于将多个单频段卫星信号合成为一个多频段卫星信号，并传输至地面发射站；

8、多频段卫星信号解频单元与地面接收站通讯连接，用于将多频段卫星信号分解为多个频率不同的单频段卫星信号，并传输至卫星信号解噪单元；

9、卫星信号升噪单元与多频段卫星信号合频单元通讯连接，用于对单频段卫星信号的传输数据进行升噪加密；

10、卫星信号解噪单元与多频段卫星信号解频单元通讯连接，用于对单频段卫星信号的传输数据进行解噪去密；

11、多频段升降噪音存储数据库与卫星信号升噪单元和卫星信号解噪单元均设有通讯连接线路，用于对卫星信号的传输数据中升噪和解噪提供密码字符串。

12、进一步地，所述卫星信号升噪单元采用随机插入法插入多频段升降噪音存储数据库中的密码字符串，并将密码字符串插入的卫星信号传输数据的位置信息反馈至多频段升降噪音存储数据库。

13、进一步地，所述卫星信号解噪单元采用字符串截取匹配查找的方式进行解噪去密，获取初始上传时的单频段卫星信号的传输数据。

14、进一步地，当单频段卫星信号仅有一个时，通过信号放大器，将单频段卫星信号扩频为多个不同频率的单频段卫星信号，再将多个单频段卫星信号合成为一个多频段卫星信号，并传输至地面发射站。

15、进一步地，多频段卫星信号合频单元与多频段卫星信号解频单元之间设有第二通讯链路，第二通讯链路用于传输多频段卫星信号的每段卫星信号的频率；卫星信号升噪单元与卫星信号解噪单元之间设有第三通讯链路，第三通讯链路用于传输密码字符串插入的卫星信号传输数据的位置信息。

16、一种多频段卫星测控方法，包括步骤：

17、s1、通过地面发射站获取待发射的多个单频段卫星信号；

18、s2、对多个单频段卫星信号的传输数据进行升噪加密；

19、s3、将升噪加密之后的多个单频段卫星信号合成为一个多频段卫星信号，并反馈至地面发射站；

20、s4、发射多频段卫星信号至中继卫星上；

21、s5、地面接收站接收中继卫星转发的多频段卫星信号；

22、s6、将多频段卫星信号分解为多个频率不同的单频段卫星信号；

23、s7、对单频段卫星信号的传输数据进行解噪去密；

24、s8、验证地面接收站解噪后的单频段卫星信号的传输数据是否与地面发射站发送的单频段卫星信号的传输数据一致，若一致则输出单频段卫星信号，若不一致进入步骤s9；

25、s9、告知用户端单频段卫星信号传输中出错。

26、本发明相比现有技术，具有如下有益效果：

27、通过将多个单频段卫星信号升噪加密和合频，实现卫星信号传输的核心数据信息的保密性提升，确保被截获的卫星信号难以破解。

技术特征：

1.一种多频段卫星测控系统，其特征在于，包括中继卫星、地面发射站、地面接收站、多频段卫星信号合频单元、多频段卫星信号解频单元、卫星信号升噪单元、卫星信号解噪单元和多频段升降噪音存储数据库；

2.根据权利要求1所述的一种多频段卫星测控系统，其特征在于，所述卫星信号升噪单元采用随机插入法插入多频段升降噪音存储数据库中的密码字符串，并将密码字符串插入的卫星信号传输数据的位置信息反馈至多频段升降噪音存储数据库。

3.根据权利要求2所述的一种多频段卫星测控系统，其特征在于，所述卫星信号解噪单元采用字符串截取匹配查找的方式进行解噪去密，获取初始上传时的单频段卫星信号的传输数据。

4.根据权利要求3所述的一种多频段卫星测控系统，其特征在于，当单频段卫星信号仅有一个时，通过信号放大器，将单频段卫星信号扩频为多个不同频率的单频段卫星信号，再将多个单频段卫星信号合成为一个多频段卫星信号，并传输至地面发射站。

5.根据权利要求4所述的一种多频段卫星测控系统，其特征在于，多频段卫星信号合频单元与多频段卫星信号解频单元之间设有第二通讯链路，第二通讯链路用于传输多频段卫星信号的每段卫星信号的频率；卫星信号升噪单元与卫星信号解噪单元之间设有第三通讯链路，第三通讯链路用于传输密码字符串插入的卫星信号传输数据的位置信息。

6.一种多频段卫星测控方法，其特征在于，包括步骤：

技术总结
本发明公开一种多频段卫星测控系统，包括中继卫星用于接收和转发多频段卫星信号；地面发射站与中继卫星通讯连接，地面接收站与中继卫星通讯连接，多频段卫星信号合频单元与地面发射站通讯连接，用于将多个单频段卫星信号合成为一个多频段卫星信号；多频段卫星信号解频单元，用于将多频段卫星信号分解为多个频率不同的单频段卫星信号；卫星信号升噪单元，用于对单频段卫星信号的传输数据进行升噪加密；卫星信号解噪单元，用于对单频段卫星信号的传输数据进行解噪去密；多频段升降噪音存储数据库，用于对卫星信号的传输数据中升噪和解噪提供密码字符串。本发明通过将多个单频段卫星信号升噪加密和合频，实现卫星信号传输的核心数据信息的保密性提升，确保被截获的卫星信号难以破解。

技术研发人员：许璟华,甘作新,张辰国
受保护的技术使用者：中科睿格（烟台）技术服务有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14