Способ многостанционной связи с интеграцией высокоорбитальной и низкоорбитальной спутниковых систем и устройство для его осуществления

Способ многостанционной связи с интеграцией высокоорбитальной и низкоорбитальной спутниковых систем и устройство для его осуществления

Реферат

 

1. Способ многостанционной связи с интеграцией высокоорбитальной и низкоорбитальной спутниковых систем, включающих спутники-ретрансляторы на стационарной и низкой орбитах, осуществляющий излучение сигналов синхронизации и модулированных информацией сигналов, сформированных на базе широкополосных псевдослучайных сигналов с фазовой манипуляцией, а также прием с помощью малогабаритных абонентских станций, принимающих от низкоорбитальных спутников-ретрансляторов сигналы, модулированные информацией, и сигналы синхронизации, отличающийся тем, что формируют на высокоорбитальных спутниках-ретрансляторах широкополосный псевдослучайный сигнал синхронизации с фазовой манипуляцией на всей ширине спектра, выделенный для передачи информации со спутника-ретранслятора с кодовым различием сигналов, формируемых различными спутниками-ретрансляторами, излучают его на всю общую пространственную зону обслуживания, разделенную на соты, включающую видимые орбиты всех низкоорбитальных спутников-ретрансляторов с плотностью мощности постепенно увеличивающейся от центра зоны к ее краям, модулируют его служебной информацией, проводят режекцию участков его спектра, совпадающих в моменты излучения со спектром излучаемых собственных сигналов, переносящих информацию, с сохранением постоянства выходной мощности сигнала синхронизации, осуществляют прием пакетов сигналов от низкоорбитальных спутников-ретрансляторов с запоминанием их информационной части, определение по преамбуле этих пакетов рассогласований по задержке и частоте относительно эталонов, расположенных на спутниках-ретрансляторах с последующим формированием из рассогласований преамбул и их запоминание на спутниках-ретрансляторах, проводят перекоммутацию запомненных информационных частей пакетов и полученных преамбул с формированием новых пакетов, предназначенных абонентским станциям низкоорбитальной системы связи и групп пакетов для передачи в разные пространственные соты, в которых находятся соответствующие спутники-ретрансляторы низкоорбитальной системы, формируют пространственные зоны излучения с помощью многолучевой приемоперадающей антенны так, что они полностью перекрывают общую зону обслуживания, частично пересекаясь, при этом большие оси этих зон параллельны направлениям движения спутников-ретрансляторов низкоорбитальной системы, осуществляют контроль за текущим положением спутников-ретрансляторов относительно пространственных зон обслуживания, на низкоорбитальных спутниках-ретрансляторах осуществляют прием сигнала синхронизации с выделением служебной информации, проводят режекцию участка спектра этого сигнала, совпадающего со спектром принимаемых в это время пакетов, осуществляют прием пакетов от высокоорбитальных спутников-ретрансляторов с выделением предназначенной им информации, на каждом спутнике-ретрансляторе низкоорбитальной системы проводят синхронизацию собственного передатчика по задержке кода излучаемого сигнала и частоте, используя соответствующие рассогласования из выделенной преамбулы пакета, предварительно осуществляя компенсацию доплеровского смещения по несущей и тактовой частотам, величину которой получают из принятого сигнала синхронизации, формируют луч приемопередающей антенны на соответствующий высокоорбитальный спутник-ретранслятор по расчетным данным его относительного положения и/или по оценкам максимума мощности принимаемого сигнала синхронизации, причем луч формируют широким в направлении движения спутника-ретранслятора и узким в перпендикулярном направлении, для вызова высокоорбитального спутника-ретранслятора по требованию абонентской станции низкоорбитальной системы на установление связи, с низкоорбитального спутника-ретранслятора излучают несколько периодов псевдослучайного сигнала, выделенных для вызова, синхронизированного от единого тактового генератора передатчика с задержкой, индивидуальной для каждого низкоорбитального спутника-ретранслятора, проводят модуляцию этого сигнала информацией о номере вызываемой абонентской станции, идентифицируют на высокоорбитальном спутнике-ретрансляторе по принятому сигналу вызова номер вызывающего спутника-ретранслятора и получают информацию о номере вызываемой абонентской станции, определяют для связи спутник-ретранслятор низкоорбитальной системы и на его абонентском коде сообщают ему номер вызываемой абонентской станции, на спутнике-ретрансляторе низкоорбитальной системы принимают вызов, транслируют его соответствующей абонентской станции, а при его готовности вызывающий и вызываемый спутники-ретрансляторы низкоорбитальной системы устанавливают и передают внутренние коды и временные интервалы для двухсторонней связи, которые устанавливаются абонентскими станциями и на спутниках-ретрансляторах низкоорбитальной и высокоорбитальных систем.

2. Устройство многостанционной связи с интеграцией высокоорбитальной и низкоорбитальной спутниковых систем , содержащее на высокоорбитальном спутнике-ретрансляторе антенну сигнала синхронизации с высокочастотной частью, синтезатор сетки частот, приемопередающую фазированную антенную решетку с высокочастотной частью и системой управления антенной, приемник сигналов, формирователь пакетов с буферной памятью, тактовый генератор, генераторы кода синхрониизации, внутренних и абонентских кодов и блок управления, на низкоорбитальном спутнике-ретрансляторе приемопередающую фазированную антенную решетку с системой управления и высокочастотной частью, следящий приемник сигнала синхронизации с каналом выделения служебной информации и генераторами кода синхронизации, кода вызова ретранслятора и внутренних и абонентских кодов, приемник модулированных информационных сигналов с формирователем пакетов и буферной памятью, блок управление каналом , отличающееся тем, что на высокоорбитальном спутнике-ретрансляторе введены формирователь сигнала синхронизации и служебной информации, выход которого через режекторные фильтры подключен к антенне сигнала синхронизации с высокочастотной частью, дискриминаторы частоты и задержки с формирователем преамбулы, выход которых подключен к входу формирователя пакетов с буферной памятью , генераторы кода синхронизации, кода вызова, спутников-ретрансляторов, внутренних и абонентских кодов выход которых подключен к управляющему входу с дискриминаторами частоты и задержки с формирователем преамбулы, другие входы которых подключены соответственно к выходам приемника сигналов и блока управления, приемник вызова спутника-ретранслятора, состоящий из согласованного фильтра с демодулятором, вход которого подключен к соответствующему выходу приемника сигналов, а выходы подключены соответственно к соответствующим входам блока управления и формирователя вызова низкоорбитальных ретрансляторов, на низкоорбитальном спутнике-ретрансляторе введены режекторные фильтры, вход которых соединен с приемопередающей фазированной антенной решеткой с системой управления и высокочастотной частью, выход подключен к входу следящего приемника сигнала синхронизации с каналом выделения служебной информации и генераторами кода синхронизации внутренних и абонентских кодов, а управляющий вход соединен с системой управления каналом, передатчик с автоподстройкой по задержке кода и частоте с генераторами кода синхронизации и кода вызова высокоорбитального спутника-ретранслятора с модулятором, при этом выходы генераторов кодов сфазированы между собой при индивидуальной для каждого низкоорбитального спутника-ретранслятора задержке кода вызова высокоорбитального спутника-ретранслятора, а выходы следящего приемника сигнала синхронизации с каналом выделения служебной информации и генераторами кода синхронизации внутренних и абонентских кодов, соединены со схемой компенсации доплеровского приращения, которая по выходу соединена с передатчиком с автоподстройкой по задержке кода и частоте с генераторами кода синхронизации, внутренних кодов и кода вызова высокоорбитального ретранслятора с модулятором.