本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信，尤其涉及一種基于l頻段通信的遠(yuǎn)航船舶用通信方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、遠(yuǎn)航船舶用通信是指專門為遠(yuǎn)洋航行的船舶設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)，通過多種技術(shù)和手段確保船舶在全球范圍內(nèi)的通信質(zhì)量，這種通信系統(tǒng)不僅提升了船舶的安全性和運(yùn)營(yíng)效率，還為船員提供了便捷的通信手段，是現(xiàn)代遠(yuǎn)洋航行不可或缺的重要組成部分，隨著全球航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展，遠(yuǎn)洋船舶的通信需求日益增加。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，遠(yuǎn)航船舶的通信方法主要依賴于無線電通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)雖然在一定程度上保證了船舶的基本通信需求，但受通信覆蓋范圍和天氣條件的影響，如vhf僅適用于近距離通信，而hf雖然能夠覆蓋更遠(yuǎn)的距離，但受到天氣條件的影響較大，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定，從而影響遠(yuǎn)航船舶的通信質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了基于l頻段通信的遠(yuǎn)航船舶用通信方法及系統(tǒng)，可以增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，提高遠(yuǎn)航船舶的通信質(zhì)量。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于l頻段通信的遠(yuǎn)航船舶用通信方法，包括：

3、獲取待通信的遠(yuǎn)航船舶及其對(duì)應(yīng)的通信端，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶的航行環(huán)境，其中，所述航行環(huán)境包括航行階段、地理?xiàng)l件、任務(wù)性質(zhì)，定位所述遠(yuǎn)航船舶和所述通信端的位置坐標(biāo)，基于所述航行環(huán)境和所述位置坐標(biāo)，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的通信需求，其中，所述通信需求包括數(shù)據(jù)傳輸量、通信頻率、覆蓋范圍，根據(jù)所述通信需求，確定所述遠(yuǎn)航船舶的通信頻段；

4、識(shí)別所述通信頻段的頻段特性，根據(jù)所述頻段特性，設(shè)置所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的信號(hào)搜索裝置，基于所述信號(hào)搜索裝置，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的衛(wèi)星信號(hào)，查詢所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端之間的星歷數(shù)據(jù)，根據(jù)所述星歷數(shù)據(jù)，設(shè)置所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)跟蹤網(wǎng)絡(luò)；

5、基于所述信號(hào)跟蹤網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)參數(shù)，設(shè)置所述信號(hào)參數(shù)的信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，根據(jù)所述星歷數(shù)據(jù)，提取所述衛(wèi)星信號(hào)的衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)，基于所述衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)，識(shí)別所述衛(wèi)星信號(hào)的指向波束，分析所述衛(wèi)星信號(hào)在所述指向波束下的當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量，基于所述信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，識(shí)別所述當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量等級(jí)；

6、根據(jù)所述衛(wèi)星位置和所述信號(hào)質(zhì)量等級(jí)，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的信號(hào)質(zhì)量需求，基于所述信號(hào)質(zhì)量需求，設(shè)置所述指向波束的多波束切換機(jī)制，基于所述多波束切換機(jī)制，設(shè)置所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)；

7、采集所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的傳輸數(shù)據(jù)，并分析所述傳輸數(shù)據(jù)的敏感程度，基于所述敏感程度，設(shè)置所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸?shù)燃?jí)，根據(jù)所述傳輸?shù)燃?jí)，對(duì)所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，得到加密數(shù)據(jù)，并設(shè)置所述加密數(shù)據(jù)的保密路徑；

8、結(jié)合所述多波束切換機(jī)制、所述信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)及所述保密路徑，對(duì)所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端進(jìn)行通信處理，得到通信結(jié)果。

9、第二方面，本發(fā)明提供的一種基于l頻段通信的遠(yuǎn)航船舶用通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

10、通信需求分析模塊，用于獲取待通信的遠(yuǎn)航船舶及其對(duì)應(yīng)的通信端，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶的航行環(huán)境，其中，所述航行環(huán)境包括航行階段、地理?xiàng)l件、任務(wù)性質(zhì)，定位所述遠(yuǎn)航船舶和所述通信端的位置坐標(biāo)，基于所述航行環(huán)境和所述位置坐標(biāo)，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的通信需求，其中，所述通信需求包括數(shù)據(jù)傳輸量、通信頻率、覆蓋范圍，根據(jù)所述通信需求，確定所述遠(yuǎn)航船舶的通信頻段；

11、信號(hào)跟蹤模塊，用于識(shí)別所述通信頻段的頻段特性，根據(jù)所述頻段特性，設(shè)置所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的信號(hào)搜索裝置，基于所述信號(hào)搜索裝置，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的衛(wèi)星信號(hào)，查詢所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端之間的星歷數(shù)據(jù)，根據(jù)所述星歷數(shù)據(jù)，設(shè)置所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)跟蹤網(wǎng)絡(luò)；

12、信號(hào)質(zhì)量反饋模塊，用于基于所述信號(hào)跟蹤網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)控所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)參數(shù)，設(shè)置所述信號(hào)參數(shù)的信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，根據(jù)所述星歷數(shù)據(jù)，提取所述衛(wèi)星信號(hào)的衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)，基于所述衛(wèi)星位置數(shù)據(jù)，識(shí)別所述衛(wèi)星信號(hào)的指向波束，分析所述衛(wèi)星信號(hào)在所述指向波束下的當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量，基于所述信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，識(shí)別所述當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量等級(jí)；

13、信號(hào)鎖定模塊，用于根據(jù)所述衛(wèi)星位置和所述信號(hào)質(zhì)量等級(jí)，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的信號(hào)質(zhì)量需求，基于所述信號(hào)質(zhì)量需求，設(shè)置所述指向波束的多波束切換機(jī)制，基于所述多波束切換機(jī)制，設(shè)置所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)；

14、數(shù)據(jù)加密模塊，用于采集所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的傳輸數(shù)據(jù)，并分析所述傳輸數(shù)據(jù)的敏感程度，基于所述敏感程度，設(shè)置所述傳輸數(shù)據(jù)的傳輸?shù)燃?jí)，根據(jù)所述傳輸?shù)燃?jí)，對(duì)所述傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，得到加密數(shù)據(jù)，并設(shè)置所述加密數(shù)據(jù)的保密路徑；

15、通信結(jié)果模塊，用于結(jié)合所述多波束切換機(jī)制、所述信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)及所述保密路徑，對(duì)所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端進(jìn)行通信處理，得到通信結(jié)果。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案的技術(shù)原理及有益效果在于：

17、本發(fā)明通過識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶的航行環(huán)境，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除潛在的安全隱患，確保航行安全，并根據(jù)航行環(huán)境的實(shí)際情況，優(yōu)化航行路線和速度，提高航行效率，再基于所述航行環(huán)境和所述位置坐標(biāo)，識(shí)別所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的通信需求，可以確保遠(yuǎn)航船舶在各種復(fù)雜的航行環(huán)境中都能夠進(jìn)行高效、可靠的通信，保障航行安全和運(yùn)營(yíng)效率；進(jìn)一步地，本發(fā)明通過識(shí)別所述通信頻段的頻段特性，可以設(shè)計(jì)出高效的通信系統(tǒng)，確保遠(yuǎn)航船舶的通信質(zhì)量，并通過根據(jù)所述頻段特性，設(shè)置所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端的信號(hào)搜索裝置，可以根據(jù)頻段的頻率范圍和帶寬快速掃描并鎖定信號(hào)，并利用信號(hào)搜索裝置識(shí)別和規(guī)避干擾，提高通信的可靠性，同時(shí)可以顯著減少信號(hào)搜索的時(shí)間，提高通信效率；本發(fā)明通過設(shè)置所述信號(hào)參數(shù)的信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，可以快速識(shí)別信號(hào)質(zhì)量下降的情況，并及時(shí)觸發(fā)波束切換，從而減少通信中斷和提高切換效率，從而更合理地分配波束資源，提高系統(tǒng)的整體性能和頻譜利用率，并基于所述信號(hào)質(zhì)量反饋機(jī)制，識(shí)別所述當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量等級(jí)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前信號(hào)的質(zhì)量狀態(tài)，根據(jù)信號(hào)質(zhì)量等級(jí)的變化，及時(shí)采取措施排除故障，確保通信鏈路的穩(wěn)定性；進(jìn)一步地，通過基于所述信號(hào)質(zhì)量需求，設(shè)置所述指向波束的多波束切換機(jī)制，可以有效避免因信號(hào)弱而導(dǎo)致的通信中斷，保證通信的連續(xù)性，并能夠根據(jù)信號(hào)質(zhì)量需求動(dòng)態(tài)調(diào)整通信鏈路，確保遠(yuǎn)航船舶與通信端之間始終保持最佳的通信質(zhì)量，并基于所述多波束切換機(jī)制，設(shè)置所述衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)，可以確保即使在遠(yuǎn)航船舶移動(dòng)或其他干擾因素影響下，通信鏈路仍然保持穩(wěn)定，減少通信中斷的風(fēng)險(xiǎn)；本發(fā)明通過根據(jù)所述傳輸?shù)燃?jí)，設(shè)置所述加密航行數(shù)據(jù)的保密路徑，可以確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能獲取并使用解密密鑰解密航行數(shù)據(jù)，并通過記錄誰訪問了解密密鑰，可以追蹤到具體用戶對(duì)航行數(shù)據(jù)的解密操作，實(shí)現(xiàn)有效地管理和控制數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，確保加密航行數(shù)據(jù)的安全性和完整性；最后，本發(fā)明通過結(jié)合所述多波束切換機(jī)制、所述信號(hào)鎖定網(wǎng)絡(luò)及所述保密路徑，對(duì)所述遠(yuǎn)航船舶與所述通信端進(jìn)行通信處理，得到通信結(jié)果，可以保證即使在動(dòng)態(tài)變化的海洋環(huán)境中，遠(yuǎn)航船舶的通信信號(hào)也能被穩(wěn)定鎖定，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和速率，同時(shí)，多波束切換機(jī)制能夠確保在遠(yuǎn)航船舶移動(dòng)過程中，通信鏈路始終保持在信號(hào)質(zhì)量最優(yōu)的波束上，提高通信質(zhì)量，并通過保密路徑的設(shè)置，可以防止通信過程中的信息被未授權(quán)的第三方截獲或篡改，確保通信的機(jī)密性和安全性。因此本發(fā)明提出的基于l頻段通信的遠(yuǎn)航船舶用通信方法，可以增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，提高遠(yuǎn)航船舶的通信質(zhì)量。