基于卫星的激光通信连接方法、装置、电子设备以及介质与流程

本技术涉及卫星通信，尤其是涉及一种基于卫星的激光通信连接方法、装置、电子设备以及介质。

背景技术：

1、随着卫星通信技术的快速发展，激光通信因其高带宽、低延迟和抗干扰能力强等优势，已成为卫星间数据传输的重要手段。然而，在卫星高速运动及复杂空间环境影响下，激光通信链路容易因姿态扰动、轨道偏差或遮挡物干扰而发生中断。为此，需要对卫星进行快速、精准的激光通信重连。传统重连方法则是通过粗对准后，在特定范围内进行全向扫描，以确定出目标卫星的精准位置，并完成激光通信的建连。

2、但是，本技术的申请人发现，传统重连方法中，扫描特定范围的扫描方式较为单一，往往采用固定步长的全区域扫描，且扫描过程中并未考虑目标卫星的位置变化，导致特定扫描方式，扫描时间较长、扫描效率较低的情况，难以满足卫星通信对快速重连的实时性要求。

技术实现思路

1、为了提高激光通信链路建立的实时性与可靠性；本技术提供一种基于卫星的激光通信连接方法、装置、电子设备以及介质。

2、本技术提供一种基于卫星的激光通信连接方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于卫星的激光通信连接方法，包括：在获取到目标卫星的激光通信中断信息的情况下，调取与目标卫星对应的粗对准研判信息，以及基于粗对准研判信息，确定目标卫星对应的目标扫描范围；获取目标卫星的预设数量个历史单位时间周期内分别对应的历史星历信息，以及根据多个历史星历信息，确定目标卫星的多个模拟相对位置关系；利用多个模拟相对位置关系，确定目标扫描范围对应的扫描模式，并基于扫描模式，完成对目标卫星的激光扫描确认和中断建连，其中，扫描模式为基于确定出的特定扫描规则对目标扫描范围进行扫描的模式。

4、根据一些实施例，上述的在获取到目标卫星的激光通信中断信息的情况下，调取与目标卫星对应的粗对准研判信息，包括：在获取到激光通信中断信息的情况下，生成卫星激光粗对准指令，并基于卫星激光粗对准指令，获取目标卫星在通信中断时刻的第一星历信息和与目标卫星对应的激光发射卫星的第二星历信息；将第一星历信息和第二星历信息代入至预设粗对准模型进行粗对准研判，从而得到与目标卫星对应的粗对准研判信息。

5、根据一些实施例，上述的基于粗对准研判信息，确定目标卫星对应的目标扫描范围，包括：基于粗对准研判信息，确定目标卫星对应的残余误差信息和中心点信息；基于残余误差信息，确定与目标卫星对应的扫描半径；根据扫描半径和中心点信息，构建目标卫星对应的目标扫描范围。

6、根据一些实施例，上述的多个历史星历信息均为目标卫星的第一历史星历信息和与目标卫星对应的激光发射卫星的第二历史星历信息的集合中的信息，根据多个历史星历信息，确定目标卫星的多个模拟相对位置关系，包括：调取预设粗对准模型，并将存在对应关系的第一历史星历信息和第二历史星历信息代入至预设粗对准模型，确定目标卫星对应的多个模拟扫描范围；获取与多个历史星历信息分别对应的目标卫星的目标位置信息；基于多个模拟扫描范围和多个目标位置信息，确定目标卫星对应的多个模拟相对位置关系。

7、根据一些实施例，上述的利用多个模拟相对位置关系，确定目标扫描范围对应的扫描模式，包括：基于多个模拟相对位置关系，确定目标卫星对应的多个虚拟二维平面；将多个虚拟二维平面基于时间先后进行重叠，得到目标虚拟二维平面，其中，目标虚拟二维平面中包含目标卫星对应的多个目标位置信息；确定多个目标位置信息对应的位置变化信息；基于位置变化信息，确定目标扫描范围对应的扫描模式。

8、根据一些实施例，上述的基于位置变化信息，确定目标扫描范围对应的扫描模式，包括：基于预设范围划分规则，将目标扫描范围进行区域划分，得到多个子目标扫描范围；基于位置变化信息，确定多个子目标扫描范围对应的命中概率；基于命中概率，确定多个目标扫描范围对应的扫描先后位次，并基于扫描先后位次，确定目标扫描范围对应的扫描模式。

9、根据一些实施例，上述的基于预设范围划分规则，将目标扫描范围进行区域划分，得到多个子目标扫描范围，包括：基于预设范围划分规则所包含的多个预设范围划分规则，对目标扫描范围进行划分，得到初始目标扫描范围，其中，初始目标扫描范围包括一个圆形区域和多个圆环区域；基于预设范围划分规则所包含的预设角度阈值，对初始目标扫描范围进行划分，得到多个子目标扫描范围。

10、本技术提供一种基于卫星的激光通信连接装置，采用如下技术方案：

11、一种基于卫星的激光通信连接装置，包括：目标扫描范围确定模块、相对位置关系确定模块以及激光通信重连模块，其中，目标扫描范围确定模块，用于在获取到目标卫星的激光通信中断信息的情况下，调取与目标卫星对应的粗对准研判信息，以及基于粗对准研判信息，确定目标卫星对应的目标扫描范围；相对位置关系确定模块，用于获取目标卫星的预设数量个历史单位时间周期内分别对应的历史星历信息，以及根据多个历史星历信息，确定目标卫星的多个模拟相对位置关系；激光通信重连模块，用于利用多个模拟相对位置关系，确定目标扫描范围对应的扫描模式，并基于扫描模式，完成对目标卫星的激光扫描确认和中断建连，其中，扫描模式为基于确定出的特定扫描规则对目标扫描范围进行扫描的模式。

12、根据一些实施例，上述的目标扫描范围确定模块，具体用于：在获取到激光通信中断信息的情况下，生成卫星激光粗对准指令，并基于卫星激光粗对准指令，获取目标卫星在通信中断时刻的第一星历信息和与目标卫星对应的激光发射卫星的第二星历信息；将第一星历信息和第二星历信息代入至预设粗对准模型进行粗对准研判，从而得到与目标卫星对应的粗对准研判信息。

13、根据一些实施例，上述的目标扫描范围确定模块，具体用于：基于粗对准研判信息，确定目标卫星对应的残余误差信息和中心点信息；基于残余误差信息，确定与目标卫星对应的扫描半径；根据扫描半径和中心点信息，构建目标卫星对应的目标扫描范围。

14、根据一些实施例，上述的多个历史星历信息均为目标卫星的第一历史星历信息和与目标卫星对应的激光发射卫星的第二历史星历信息的集合中的信息，上述的相对位置关系确定模块，具体用于：调取预设粗对准模型，并将存在对应关系的第一历史星历信息和第二历史星历信息代入至预设粗对准模型，确定目标卫星对应的多个模拟扫描范围；获取与多个历史星历信息分别对应的目标卫星的目标位置信息；基于多个模拟扫描范围和多个目标位置信息，确定目标卫星对应的多个模拟相对位置关系。

15、根据一些实施例，上述的激光通信重连模块，具体用于：基于多个模拟相对位置关系，确定目标卫星对应的多个虚拟二维平面；将多个虚拟二维平面基于时间先后进行重叠，得到目标虚拟二维平面，其中，目标虚拟二维平面中包含目标卫星对应的多个目标位置信息；确定多个目标位置信息对应的位置变化信息；基于位置变化信息，确定目标扫描范围对应的扫描模式。

16、根据一些实施例，上述的激光通信重连模块，具体用于：基于预设范围划分规则，将目标扫描范围进行区域划分，得到多个子目标扫描范围；基于位置变化信息，确定多个子目标扫描范围对应的命中概率；基于命中概率，确定多个目标扫描范围对应的扫描先后位次，并基于扫描先后位次，确定目标扫描范围对应的扫描模式。

17、根据一些实施例，上述的激光通信重连模块，具体用于：基于预设范围划分规则所包含的多个预设范围划分规则，对目标扫描范围进行划分，得到初始目标扫描范围，其中，初始目标扫描范围包括一个圆形区域和多个圆环区域；基于预设范围划分规则所包含的预设角度阈值，对初始目标扫描范围进行划分，得到多个子目标扫描范围。

18、本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：

19、一种电子设备，该电子设备包括：

20、处理器；

21、存储器，存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于卫星的激光通信连接方法。

22、本技术提供一种计算机可读介质，采用如下技术方案：

23、一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述基于卫星的激光通信连接方法。

24、根据本技术所提供的上述实施例，在获取到目标卫星的激光通信中断信息的情况下，调取通过提前设定的粗对准研判策略所得到的粗对准研判信息，并根据该粗对准研判信息得到此次目标卫星的中断建连所需的目标扫描范围，随后，电子设备通过模拟粗对准研判手段，确定出目标卫星在中断前的、其在不同的历史单位时间周期内的多个模拟相对位置关系，并基于多个模拟相对位置关系，生成目标卫星对应的多个虚拟二维平面；通过将多个虚拟二维平面基于时间先后进行重叠以及目标卫星的位置变化情况，确定出目标扫描范围所适配的扫描模式，并基于该扫描模式完成对目标卫星的扫描确认和中断建连，从而实现了对激光通信链路的快速恢复，有效缩短了中断建连的耗时，并提升了扫描过程的精准度与效率。