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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：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。

主权项：1.一种支持多级多方式控制的星载相控阵天线控制架构，其特征在于，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）；相控阵控制协议处理模块（2-2）用于对相控阵控制信息和终端信息进行协议解析，根据相控阵控制信息中的波束工作模式进行区分处理，若为波束凝视信息则将收到的信息发送至波束凝视处理模块（2-3），若为波束捷变信息则将收到的信息发送至波束捷变处理模块（2-4）；波束凝视处理模块（2-3）用于识别波束凝视信息，根据波束凝视信息中的星地凝视控制模式进行区分处理，若为地面运控单元（3）凝视控制模式，则将接收到的信息发送至波束参数缓存模块（2-5）；若为载荷监控单元（2）凝视控制模式，则唤醒任务职守模块（2-6）；波束捷变处理模块（2-4）用于识别波束捷变信息，将终端入网小区信息、终端资源申请信息和终端小区位置信息送入波束捷变计划生成模块（2-7），将平台信息送入指向角计算模块（2-8）；波束参数缓存模块（2-5）用于处理波束凝视信息，依据时间段划分将凝视模式相控阵天线指向角参数存储到指定的FLASH中，并发送信息缓存完毕至任务职守模块（2-6）；任务职守模块（2-6）用于被唤醒后根据系统当前运行时间，结合波束参数缓存数据，定点读取凝视模式相控阵天线指向角参数，并发送至相控阵参数下发模块（2-9）；波束捷变计划生成模块（2-7）用于处理终端入网小区信息、终端资源申请信息和终端小区位置信息，生成帧计划及波束捷变计划，并将波束捷变计划和终端小区位置信息输出至指向角计算模块（2-8）；指向角计算模块（2-8）根据平台信息、终端小区位置信息、波束捷变计划以及指向角算法，生成相控阵天线指向角参数，并发送至相控阵参数下发模块（2-9）；相控阵参数下发模块（2-9）根据相控阵天线指向角参数生成相控阵天线指向信息帧，依据时间同步脉冲定时将相控阵天线指向信息帧发送至星载相控阵天线控制单元（4）。

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