(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211352682.3 (22)申请日 2022.11.01 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华大 学西主 楼1区220室 (72)发明人 许晋　王创新　朱昆　殷柳国　 裴玉奎　陈钊　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张珊珊 (51)Int.Cl. H04B 7/185(2006.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 面向卫星测控链路的测控数据传输方法及 系统 (57)摘要 本发明提供了一种面向卫星测控链路的测 控数据传输方法及系统， 其中， 该方法包括： 运控 站向卫星发出明文切换密文信令； 卫星接收到明 文切换密文信令并验证通过后， 发送明文切换密 文的确认消息给所述运控站； 卫星在发送所述确 认消息后， 由明文传输状态切换到密文传输状 态， 并周期性向所述运控站发送卫星状态报告； 如果发生非正常情况， 卫星将自身由密文传输状 态切换到明文传输状态并通过卫星状态报告通 知所述运控站； 运控站将自身由密文传输状态切 换到明文传输状态。 通过本发明实施例提供的面 向卫星测控链路的测控数据传输方法及系统， 可 以使得卫星和地控站分别切换到明文传输状态 和密文传输 状态， 实现了传输 状态的一 致。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115412160 A 2022.11.29 CN 115412160 A 1.一种面向卫星测控链路的测控数据传输方法， 其特征在于， 包括卫星、 运控站和测控 链路， 所述测控链路为所述卫星和所述运控站之间测控数据的传输通道， 包括明文传输状 态和密文传输状态： 所述运控站向所述 卫星发出明文切换密文信令； 所述卫星接收到所述明文切换密文信 令并验证通过后， 发送明文切换密文的确认消息 给所述运控站； 所述卫星在发送所述确认消息后， 由明文传输状态切换到密文传输状态， 并周期性向 所述运控站发送卫星状态报告； 所述运控站收到所述卫星的确认消息后， 由所述明文传输状态切换到所述密文传输状 态； 所述运控站通过 所述卫星状态报告确认所述 卫星状态切换成功； 如果发生非正常情况， 所述卫星将自身由所述密文传输状态切换到所述明文传输状态 并通过所述卫星状态报告通知所述 运控站； 所述运控站根据 所述卫星状态报告触发报 警， 将自身由所述密文传输状态切换到所述 明文传输状态。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 所述运控站和所述 卫星的初始状态均处于明文传输状态； 所述非正常情况包括： 所述卫星发生故障重启； 所述卫星在设定时间段内未收到所述 运控站发送的密文信息 。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述明文切换密文信令的信令帧结构 包括： Tag： 所述明文切换密文信令的系统编码； Noc ID： 所述运控站ID； Sat SID： 所述 卫星经系统编码算法形成的SID； Time： 时间戳； MAC： 信令帧的消息认证码。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述卫星接收到所述明文切换密文信 令并 验证通过的步骤具体包括： 验证所述明文切换密文信令是否在有效时间窗口内； 验证所述明文切换密文信令中的消息验证码是否正确； 验证发送信令的所述 运控站是否有权限发送所述明文切换密文信令 。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 在所述卫星发射前， 所述 运控站向所述 卫星加注初始加密 密钥和初始解密 密钥； 所述初始加密密钥和初始解密密钥在所述测控链路初次切换到所述密文传输状态时 被激活； 当处于所述密文传输状态时， 所述卫星发送数据 前采用所述初始加密密钥对所述数据 进行加密处理， 接收所述运控站的指 令后先采用所述初始解密密钥对所述指令进 行解密处 理。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115412160 A 26.一种面向卫星测控链路系统， 其特征在于， 包括卫星、 运控站和测控链路， 所述测控 链路为所述卫星和所述运控站之间测控数据的传输通道， 包括明文传输状态和密 文传输状 态： 所述运控站， 用于向所述卫星发出明文切换密文信令； 收到所述卫星的确 认消息后， 由 所述明文传输状态切换到所述密 文传输状态； 通过所述卫星状态报告确认所述卫星状态切 换成功； 根据所述卫星状态报告触发报警， 将自身由所述密文传输状态切换到所述明文传 输状态； 所述卫星， 用于接收到所述明文切换密文信令并验证通过后， 发送明文切换密文的确 认消息给所述运控站； 在发送所述确认消息后， 由明文传输状态切换到密 文传输状态， 并周 期性向所述运控站发送卫星状态报告； 如果发生非正常情况， 将自身由所述密文传输状态 切换到所述明文传输状态并通过 所述卫星状态报告通知所述 运控站。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 还包括： 所述运控站和所述卫星的初始状 态均处于明文传输状态； 在所述卫星中， 所述非正常情况包括： 所述卫星发生故障重启； 所述卫星在设定时间段内未收到所述 运控站发送的密文信息 。 8.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 所述明文切换密文信令的信令帧结构包 括： Tag： 所述明文切换密文信令的系统编码； Noc ID： 所述运控站ID； Sat SID： 所述 卫星经系统编码算法形成的SID； Time： 时间戳； MAC： 信令帧的消息认证码。 9.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 在所述卫星中， 所述卫星接收到所述明文 切换密文信令并验证通过的步骤具体包括： 验证所述明文切换密文信令是否在有效时间窗口内； 验证所述明文切换密文信令中的消息验证码是否正确； 验证发送信令的所述 运控站是否有权限发送所述明文切换密文信令 。 10.根据权利要求6所述的系统， 其特 征在于， 还 包括： 所述运控站， 还用于在所述卫星发射前， 向所述卫星加注初始加密密钥和初始解密密 钥； 所述卫星， 还用于当处于所述密文传输状态时， 发送数据前采用所述初始加密密钥对 所述数据进行加密处理， 接收所述运控站的指 令后先采用所述初始 解密密钥对所述指 令进 行解密处 理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115412160 A 3