СПОСОБ ОПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С НИЗКОЙ ОКОЛОЗЕМНОЙ ОРБИТЫ НА ЗЕМЛЮ И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ

1. Оптическая система (10) связи для передачи данных полезной нагрузки (PD) с низкой околоземной орбиты на землю, содержащая:
- спутник (20) на низкой околоземной орбите, содержащий:
- подсистему (CS) связи со спутниковым приемопередатчиком (STR),
- источник (PDS) данных полезной нагрузки, поставляющий данные полезной нагрузки (PD) в подсистему (CS) связи;
- оптический земной терминал (30), содержащий:
- наземный приемопередатчик (GTR);
- подсистему (PAT) наведения, обнаружения и сопровождения,
причем спутник (20) на низкой околоземной орбите связан с оптическим земным терминалом (30) через оптический канал (DL), а
оптический земной терминал (30) связан со спутником (20) на низкой околоземной орбите через канал (UC);
причем:
- указанный канал (UC) представляет собой канал обнаружения и сопровождения при помощи наземного радиомаяка (GB), управляемого при помощи указанной подсистемы (PAT) наведения, обнаружения и сопровождения, причем наземный радиомаяк (GB) имеет широкоугольный луч (W) для обнаружения и луч (G) наведения для сопровождения;
- указанный спутниковый приемопередатчик (STR) выполнен с возможностью настройки на пространственное направление наземного радиомаяка (GB);
- указанный наземный радиомаяк (GB) для канала (UC) представляет собой канал фазоимпульсной модуляции (ФИМ).
2. Оптическая система (10) связи по п.1, отличающаяся тем, что спутник (20) на низкой околоземной орбите дополнительно содержит буфер (В) для временного хранения указанных данных полезной нагрузки (PD), пока линия прямой видимости между спутником (20) на низкой околоземной орбите и оптическим земным терминалом (30) не станет доступной, что делает данные полезной нагрузки (PD) доступными для быстрой передачи через указанный оптический канал (DL).
3. Оптическая система (10) связи по п.1, отличающаяся тем, что указанный спутниковый приемопередатчик (STR) сконфигурирован так, чтобы производить поиск и захват указанного широкоугольного луча (W), а после захвата, сопровождать канал (UC) оптического земного терминала (30) при помощи указанного луча наведения.
4. Оптическая система (10) связи по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что подсистема (CS) связи сконфигурирована для преобразования указанных данных полезной нагрузки (PD) в модулированный электрический сигнал, преимущественно в модулированный сигнал амплитудной манипуляции, для передачи в кадрах данных при помощи спутникового приемопередатчика (STR) на наземный приемопередатчик (GTR) через оптический канал (DL).
5. Оптическая система (10) связи по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что указанная подсистема (CS) связи содержит:
- адаптер (UDIA) интерфейса данных пользователя, содержащий:
- интерфейс (PI) полезной нагрузки для сопряжения с указанным источником (PDS) данных полезной нагрузки;
- блок (ВС) управления буфером, предназначенный для управления указанным буфером (В); и
- связной контроллер (СОМСО), содержащий:
- блок (СС) управления связью для автоматического запроса на повторение потерянных/ ошибочно принятых кадров данных;
- кодер (ENC); и
- демодулятор (DET);
6. Оптическая система (10) связи по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что спутник (20) на низкой околоземной орбите дополнительно связан с оптическим земным терминалом (30) через второй оптический канал (DL2) для повышения скорости передачи данных по линии связи и для резервирования.
7. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки от спутника (20) на низкой околоземной орбите на оптический земной терминал (30), включающий в себя следующие операции:
- буферирование, выборка и группирование данных (PD) полезной нагрузки в кадры при помощи подсистемы (CS) связи спутника (20) на низкой околоземной орбите;
- активирование на оптическом земном терминале (30) канала (UC) связи Земля - ЛА, связывающего оптический земной терминал (30) со спутником (20) на низкой околоземной орбите, причем канал (UC) является каналом радиомаяка обнаружения и сопровождения, имеющим широкоугольный луч (W) для обнаружения и луч (G) наведения для сопровождения;
- захват при помощи указанной подсистемы (CS) связи указанного широкоугольного луча (W), отслеживаемого за счет непрерывного сопровождения лучом (G) наведения канала (UC);
- передача указанных кадров данных полезной нагрузки (PD) при помощи подсистемы (CS) связи, когда доступен канал (DL), связывающий спутник (20) на низкой околоземной орбите с указанным оптическим земным терминалом (30);
- запрос на оптическом земном терминале (30) повторной передачи через канал (UC) потерянных/ ошибочно принятых кадров данных;
- повторная передача при помощи указанной подсистемы (CS) связи каждого кадра, для которого был получен запрос повторной передачи;
причем канал (UC) представляет собой канал фазоимпульсной модуляции (ФИМ).
8. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по п.7, отличающийся тем, что передачу, запрос повторной передачи и повторную передачу кадров выполняют при помощи механизма избирательного повторения, преимущественно при помощи механизма автоматического запроса на повторение ARQ.
9. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по п.8, отличающийся тем, что запрос повторной передачи выполняют при помощи сигналов отрицательного квитирования NACK, причем оптический земной терминал (30) передает сигнал отрицательного квитирования NACK для запроса повторной передачи потерянных/ ошибочно принятых кадров данных, преимущественно передает сигналы отрицательного квитирования NACK, идентифицирующие границы диапазона потерянных/ ошибочно принятых кадров данных, так что производится запрос повторной передачи всего диапазона кадров, имеющего указанные границы.
10. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по п.7 или 8, отличающийся тем, что используют механизм раздвижного окна, в котором раздвижное окно содержит:
- границы текущего окна;
- список принятых кадров;
- список принятых кадров, которые еще не квитированы;
- список кадров, которые еще не приняты;
причем информация раздвижного окна хранится на оптическом земном терминале (30), а повторную передачу кадров производят при помощи подсистемы (CS) связи по запросу.
11. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по п.10, отличающийся тем, что:
- запрошенные для повторной передачи кадры данных повторно выбирают из буфера (В); и
- кадры, принятые перед окном, квитируют и затем стирают из буфера (В), чтобы
освободить область памяти для новых данных (PD) полезной нагрузки.
12. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что до осуществления передачи, подсистема (CS) связи преобразует данные (PD) полезной нагрузки в модулированный электрический сигнал, для передачи в кадрах данных через оптический канал (DL), причем преимущественно реализуют схему прямого исправления ошибок в кодере (ENC) и/или в демодуляторе (DET).
13. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по п.11, отличающийся тем, что подсистема (CS) связи преобразует указанные данные (PD) полезной нагрузки в модулированный сигнал амплитудной манипуляции, преимущественно с добавкой балансировки постоянным током.
14. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что канал (DL) становится доступным, когда создается линия прямой видимости между спутником (20) на низкой околоземной орбите и оптическим земным терминалом (30).
15. Способ оптической передачи данных (PD) полезной нагрузки по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что:
- когда получают информацию о пролете спутника (20) на низкой околоземной орбите, подсистема (PAT) наведения, обнаружения и сопровождения оптического земного терминала (30) переводит оптический земной терминал (30) из режима ожидания;
активизирует канал (UC) и производит наведение; производит обнаружение и сопровождение спутника (20) на низкой околоземной орбите, чтобы поддерживать указанный канал (DL) и указанный канал (UC);
- подсистема (PAT) наведения, обнаружения и сопровождения оптического земного терминала (30) деактивирует канал (UC) после пролета спутника (20) на низкой околоземной орбите, когда уже нет линии прямой видимости между спутником (20) на низкой околоземной орбите и оптическим земным терминалом (30); при этом оптический земной терминал (30) переключается назад в режим ожидания.