СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМОЙ СВЯЗИ Российский патент 2008 года по МПК H04B7/00 

Изобретение относится в общем случае к системам спутниковой связи и, в частности, к слежению и управлению спутников.

Известны способ и устройство для осуществления выбора услуг в системе подвижной телефонной связи на основании местоположения и предпочтения (см. патент RU №2210194, МПК 7 H04Q 7/38, Н04В 7/185. Способ и устройство для осуществления выбора услуг в системе подвижной телефонной связи на основании местоположения и предпочтения - 2003.08.10), включающей двух или более поставщиков услуг связи, содержащей абонентский аппарат, включающий в себя базу данных, содержащую список предпочтительных поставщиков услуг, причем список предпочтительных поставщиков услуг передается узловой станции в случае появления заданного события, и узловую станцию, принимающую список предпочтительных поставщиков услуг и содержащую список поставщиков услуг, блок определения местоположения абонентского аппарата для определения местоположения абонентского аппарата и блок определения доступного поставщика услуг для определения списка доступных поставщиков услуг на основании местоположения, причем приемлемый поставщик услуг выбирается на основании списка предпочтительных поставщиков услуг и списка доступных поставщиков услуг.

Недостатком данного способа и устройства является недостаточно высокая дружественность интерфейса, приводящая к снижению оперативности информационного обмена между абонентами.

Известна система связи со шлюзами, распределенными на низкой околоземной орбите (см. патент RU №2214055, МПК 7 Н04В 7/185, H04Q 7/22, Н04В 7/00. Система связи со шлюзами, распределенными на низкой околоземной орбите - 2003.10.10), включающая систему с низкоорбитальным спутником, различные шлюзы, систему передачи сообщений, спутниковое интерфейсное магистральное устройство, линии связи и мобильные терминалы.

Недостатком системы связи со шлюзами является недостаточно высокая дружественность интерфейса, приводящая к снижению оперативности информационного обмена между абонентами.

Известно техническое решение (см. патент US №2005020282 B1, МПК 7 Н04В 7/185, 2005.21.01), включающее систему навигационных спутников, имеющих в своем составе веб-службу.

Недостатком данного технического решения является недостаточно высокая дружественность интерфейса, приводящая к снижению оперативности информационного обмена между абонентами.

Наиболее близкой к представленной заявке является система управления для спутниковой системы связи и телеметрическая следящая и управляющая система связи (прототип) (см. патент RU №2134488, МПК 6 Н04В 7/185, Н04В 7/005, H04Q 7/20. Система управления для спутниковой системы связи и телеметрическая следящая и управляющая система связи - 1999.08.10), имеющая, по меньшей мере, один спутник связи, наземную станцию управления и абонентов системы.

Недостатком данной системы управления является недостаточно высокая дружественность интерфейса, приводящая к снижению оперативности информационного обмена между абонентами.

Действительно, абонент системы вынужден пользоваться текстовыми, графическими, голосовыми или видеоинформационными материалами, не являющимися интерактивными и не способными адаптивно реагировать на запросы абонента. В результате этого восприятие информации менее оперативно, чем было бы при взаимодействии с интерактивным автоматизированным адаптивным интерфейсом таким, например, как чат-робот (www.alicebot.org, www.kiberry.ru и др.). На самом деле человеку привычнее общаться (осуществлять информационный обмен) в режиме живого (информационного) диалога, задавая вопросы и получая ответы. При этом повышение дружественности интерфейса веб-службы приводит к повышению оперативности информационного обмена между абонентами. И наоборот, воспринимать текст, графику и т.п. абоненту (особенно работающему в экстремальных условиях) тяжелее, чем живой диалог.

Особенно актуальными становятся чат-роботы в связи с все более широким распространением веб-служб (см. Менаске Д., Алмельйда В. Производительность веб-служб. Анализ, оценка и планирование: Пер. с англ. / - СПб. ДиаСофтЮП, 2003. - 480 с).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение оперативности информационного обмена между абонентами (пользователями) за счет создания интерфейса веб-службы.

Указанный технический результат достигается тем, что в систему управления спутниковой системы связи, содержащую спутники связи, наземную станцию управления и абонентов системы, соединенные между собой, согласно изобретению каждый спутник связи имеет в своем составе антенную подсистему, приемник, соединенный между антенной подсистемой и системой демодулятора/демультиплексора, выход которого соединен с входом маршрутизатора, выход которого соединен с входом мультиплексора/модулятора, соединенного с передатчиком, подключенного к антенной подсистеме, мультиплексор/модулятор соединен с приемопередающей двусторонней подсистемой, спутниковую подсистему управления, соединенную через устройство согласования с веб-службой с чат-роботом и с выходом маршрутизатора, соединенного с сенсорной подсистемой, выполненной с возможностью передачи телеметрических данных, приемник положения глобального установочного спутника, соединен с маршрутизатором и спутниковой подсистемой управления. Причем наземная станция управления состоит из устройства анализа состояния веб-службы, которое через приемник и средство декодирования периодически проверяет состояние веб-службы, производит контроль работы всей системы, и средства кодирования, посылающего «адресный» сигнал на передатчик.

В дополнительно введенной веб-службе с чат-роботом находиться разнообразная информация, например относящаяся к актуальности различных сведений, к тому, какие данные необходимы в настоящий момент, а какие уже стали неактуальны и т.п.

Веб-служба с чат-роботом позволяет координировать действия абонентов системы различного базирования и приводить их в соответствие с текущими потребностями системы в целом и наземной станции управления.

Известен ряд чат-роботов (www.alicebot.org, www.kiberry.ru и др.), представляющих собой фактически интерактивный автоматизированный адаптивный интерфейс. Чат-робот - это программный робот, способный вести диалог с абонентами системы спутниковой связи на заданную тему. В основе работы робота лежит сценарий, придерживаясь которого робот ведет диалог.Сценарии диалога для чат-робота могут изменяться при необходимости с помощью устройства анализа состояния веб-службы.

Более дружественный интерфейс может быть весьма полезен, особенно в экстренных условиях, когда абоненту необходимо в течение короткого промежутка времени переработать большое количество информации, принять и осуществить правильное решение. Кроме того, в подобных условиях повышаются требования к точности действий абонентов, быстроте принятия решений на фоне возникающих сенсорных, эмоциональных и интеллектуальных перегрузок.

Чат-робот начинает работу, когда пользователь обратился по ссылке, размещенной на веб-службе. Каждый вопрос абонента и ответ чат-робота записываются в протокол, который по завершении диалога будет доступен оператору наземной станции управления для чтения.

Оперативность информационного обмена между абонентами повышается за счет того, что, прежде всего, чат-робот принесет веб-службе интерактивность и адаптивность, веб-служба станет привлекательнее и, как следствие, повысится дружественность интерфейса. Чат-робот позволит абонентам быстрее находить на веб-службе нужную информацию, поскольку свой диалог он способен сопровождать показом веб-страниц как своей веб-службы, так и веб-службы любого другого спутника связи данной системы.

Кроме того, при необходимости (или по определенным правилам) чат-робот перенаправит диалог на человека, находящегося на наземной станции управления. Таким образом, существенно повышается оперативность информационного обмена между абонентами системы управления спутниковой системы связи.

Устройство согласования является сопрягающим элементом и необходимо для корректной работы веб-службы на спутнике.

Осуществление заявленного изобретения поясняется с помощью чертежей фиг.1-3.

На фиг.1 показана структурная схема многопользовательской спутниковой системы связи.

Представленная схема состоит из спутников связи - 1.1, 1.2, 1.3, наземной станции управления - 2, абонентов системы - 3.1, 3.2, 3.3 и соответствующих соединительных линий 1.1.1, 1.2.1, 1.2.2 и 1.2.3.

На фиг.2 показана структурная схема спутника связи.

На схеме показаны антенная подсистема - 11, приемник - 12, система демодулятора/демультиплексора - 13, маршрутизатор - 14, передатчик - 15, система мультиплексора/модулятора - 16, приемопередающая двусторонняя подсистема - 17, спутниковая подсистема управления - 18, сенсорная подсистема - 19, приемник положения глобального установочного спутника - 20, устройство сопряжения - 21, веб-служба с чат-роботом - 22.

На фиг.3 показана структурная схема наземной станции управления.

На схеме приведены передатчик - 23, средство кодирования - 24, приемник - 25, средство декодирования - 26, устройство анализа состояния веб-службы - 27.

На борту спутника связи - 1, размещается веб-служба с чат-роботом - 22, в которой помещена актуальная информация о том, какие именно сведения необходимы в настоящий момент, а какие уже стали неактуальны. В свою очередь абоненты системы - 3 просматривают содержимое веб-службы используя чат-робота и получают актуальную информацию о том, как им скорректировать свою работу в соответствии с изменившимися требованиями наземной станции управления - 2.

Устройство анализа состояния веб-службы - 27 наземного центра управления - 2 периодически проверяет состояние веб-службы - 22, производит контроль работы всей системы и устраняет возможные неполадки в ней.

Наземная станция управления - 2 может передавать информацию на спутник связи - 1.2, находящийся в прямой видимости, по каналу абонента - 1.2.2. Спутник связи - 1.2 принимает и посылает информацию от наземной станции управления - 2 наряду с мультиплексными каналами данных абонента, например, от абонента - 3.2 по каналу - 1.2.3. Ячеечный коммутатор распознает идентификатор или адрес спутника для спутника - 1.2 таким же путем, каким сеть распознает наземные обозначения. Также, если необходимо пропустить данные на другой спутник - 1.3, который не находится в прямой видимости наземной станции управления - 2, тогда эти данные могут быть посланы на спутник - 1.2, а затем переданы по линии - 1.2.1 на спутник - 1.3.

Аналогичные меры могут быть предприняты для всех дополнений сети и данных на каждый спутник и от каждого спутника сети. Если необходимо сообщить о состоянии спутника - 1.1 и данных приемника положения на наземную станцию управления - 2, он вырабатывает сигнал вызова и пропускает данные по линии - 1.1.1, используя единственный номер для спутника - 1.2. Затем информация передается на Землю по каналу - 1.2.2 на наземную станцию управления - 2. Обычно спутники типа 1.2, 1.3 и 1.1 опрашиваются по данным, а серьезные события, влияющие на состояние любого данного спутника, вырабатываются и посылаются этим спутником через другие спутники, если это необходимо, на наземную станцию управления. Таким образом, система позволяет осуществлять постоянную передачу данных и от наземной станции управления - 2, даже если наземная станция управления - 2 не находится на линии наблюдения находящегося на связи спутника.

Наземная станция управления - 2 может быть либо фиксированной постоянной станцией или мобильным абонентом, использующим компьютер с модемом для связи через стандартный телефон. Средство кодирования - 24 обеспечивает "адресный" сигнал на передатчик - 23. Далее сигналы от передатчика - 23 наземной станции управления - 2 передаются на антенную подсистему - 11 спутника связи - 1.2. Приемник - 12 спутника - 1.2 соединен между антенной подсистемой - 11 и системой демодулятора/демультиплексора - 13. Маршрутизатор - 14 соединен между выходом системы - 13 и входом мультиплексора/модулятора - 16. Маршрутизатор - 14 также обрабатывает адреса всех входящих данных и посылает соответственно адресованные данные на другие спутники, например, через мультиплексор/модулятор - 16, который также соединен с двусторонней приемопередающей подсистемой - 17. Маршрутизатор - 14 кодирует соответствующие адреса в сигналы, имеющие назначения, отличные от спутника связи - 1.2. Маршрутизатор - 14 отсортировывает любые сообщения для спутника - 1.2, которые обозначены своим адресным кодом. Приемник положения - 20 глобального установочного спутника (GPS) соединен с маршрутизатором - 14 и со спутниковой подсистемой управления - 18. Веб-служба с чат-роботом - 22 соединена со спутниковой подсистемой управления - 18 через устройство согласования - 21. Маршрутизатор - 14 соединен с сенсорной подсистемой - 19. Спутниковая подсистема управления - 18 расшифровывает командные сообщения от маршрутизатора - 14 для спутника - 1.2 и вызывает осуществление определенных действий. Сенсорная подсистема - 19 подает телеметрические данные на маршрутизатор - 14.

Приемник положения - 20 глобальной установочной системы (GPS) принимает информацию от существующих спутников (GPS) известным способом и определяет точное местоположение спутника связи - 1.2 в космосе. Орбитальные космические вектора получают на основе этой информации. Приемник положения - 20 также определяет положение спутника - 1.2 относительно созвездия GPS. Эту информацию сравнивают с информацией о заданном положении, записанной в маршрутизаторе - 14. Сигналы погрешности вырабатываются приемником положения - 20 и посылаются на спутниковую подсистему управления - 18 спутником для автоматической коррекции курса. Сигнал ошибки используется в спутниковой подсистеме управления - 18 для контроля небольших ракет, играющих роль "держателя курса". Следовательно, спутник - 1.2 использует информацию GPS для управления его собственным курсом, а не только для получения курсоконтроля от наземной станции управления - 2. Этот бортовой контроль позволяет устанавливать положение спутника - 1.2 и контролировать его в пределах нескольких метров.

Также система может находиться в постоянной связи с конкретным спутником посредством двусторонней связи, а не ожидая линию прямой видимости, как в некоторых известных системах. Для известных систем требуется, чтобы наземная станция была фиксирована, тогда как для данной системы можно использовать мобильные наземные управляющие станции. Мобильная наземная станция имеет единственный адрес или телефонный номер, присвоенный ей, и за положением наземной станции можно следить так же, как следят за абонентами со спутников ячеечных спутниковых созвездий.

В данной следящей системе используется приемник GPS на борту спутника для обеспечения бортового слежения и следящего управления, а не только наземного управления слежением. Эта цифровая информация слежения сразу вводится в цифровой ячеечный канал абонента.

Предлагаемая информационная система обладает следующими преимуществами: более высокой помехоустойчивостью, более высокой эффективностью управления системой, более высокой оперативностью передаваемой и принимаемой информации.

Изобретение относится в общем случае к системам спутниковой связи и, в частности, к слежению и управлению спутников. Техническим результатом является повышение оперативности информационного обмена между абонентами, пользователями за счет создания интерфейса веб-службы. Для этого в систему управления спутниковой системы связи, имеющей, по меньшей мере, один спутник связи, наземную станцию управления и абонентов системы, дополнительно вводится в состав каждого из спутников связи устройство согласования и веб-служба с чат-роботом, а в наземной станции управления средство декодирования и устройство анализа состояния веб-службы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система управления спутниковой системой связи, содержащая спутники связи, наземную станцию управления и абонентов системы, соединенные между собой, отличающаяся тем, что каждый спутник связи имеет в своем составе антенную подсистему, приемник, соединенный между антенной подсистемой и системой демодулятора/демультиплексора, выход которого соединен с входом маршрутизатора, выход которого соединен с входом мультиплексора/модулятора, соединенного с передатчиком, подключенного к антенной подсистеме, мультиплексор/модулятор соединен с приемопередающей двусторонней подсистемой, спутниковую подсистему управления, соединенную через устройство согласования с веб-службой с чат-роботом и с выходом маршрутизатора, соединенного с сенсорной подсистемой, выполненной с возможностью передачи телеметрических данных, приемник положения глобального установочного спутника соединен с маршрутизатором и спутниковой подсистемой управления.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что наземная станция управления состоит из устройства анализа состояния веб-службы, которое через приемник и средство декодирования периодически проверяет состояние веб-службы, производит контроль работы всей системы, и средства кодирования, посылающего «адресный» сигнал на передатчик.