星间链路设计论文-周莉,王竹刚,袁超,宋金伟,安军社

星间链路设计论文-周莉,王竹刚,袁超,宋金伟,安军社

导读:本文包含了星间链路设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双向单程伪距,线型编队,微卫星,星间链路

星间链路设计论文文献综述

周莉,王竹刚,袁超,宋金伟,安军社[1](2019)在《基于双向单程伪距测量的星间链路设计》一文中研究指出星间链路是实现卫星编队飞行、进行分布式探测的技术基础。首先介绍了中科院空间科学背景型号项目—超长波天文观测阵列项目中线型微卫星编队飞行对星间链路的功能需求和指标要求;针对线型编队的特点,进行了激光和无线电测量两种技术方案比较;重点阐述了星间无线电测量中采用的双向单程伪距和时钟驯服原理,并给出线型编队的"一主八从"颗微卫星星间链路的系统设计方案,最后通过项目研制基础—"龙江"微卫星星间链路原理验证样机的地面试验数据,证明系统设计能够满足超长波天文观测阵列任务要求,也为后续编队飞行的微卫星星间链路的设计提供技术基础。(本文来源于《2019软件定义卫星高峰论坛摘要集》期刊2019-07-05)

何志超[2](2019)在《基于网络流的卫星网络星间链路数据传输算法设计》一文中研究指出在移动互联网和航空航天技术高速发展的背景下,卫星网络也得到了迅猛的发展。大量的卫星,特别是在较低轨道运行的小型卫星被发射到太空中来满足商业领域和军事领域不同的应用需求。将低轨道卫星收集的数据传输到地面站是低轨道卫星系统的主要研究方向之一。低轨道卫星具有数量多、运行速度快、星座拓扑周期变化等特点,依靠低轨道卫星进行数据下载时要面临星间链路交互频繁、链路交互时间短、卫星没有办法长期稳定地与地面站进行数据传输等问题。本文依托时间片划分的拓扑路由策略,提出了基于网络流模型的卫星网络数据传输算法。将可预测的周期性变化的卫星拓扑通过数据传输的时序性构建在网络流模型中,同时,算法通过在网络流模型图中增加虚拟控制结点来处理卫星与卫星、卫星与地面站之间进行数据传输时可能存在的冲突问题。利用最大流算法求解卫星数据下载的吞吐量。针对卫星星间链路单跳数据下载算法,我们通过时空图构建无冲突的卫星网络流模型,通过增加虚拟结点控制卫星与地面站之间的冲突,通过平均分配卫星交互时间控制卫星与卫星之间的冲突,最后使用预流推进算法求解卫星系统数据下载的吞吐率。针对卫星星间链路多跳数据下载算法,我们采用永久性链接时空图构建网络流模型,通过增加虚拟结点的方式控制卫星系统的冲突,同样使用倒叁角的网络结构控制卫星与地面站冲突,针对卫星与卫星之间的冲突我们按照跳数从少到多依次控制卫星之间进行数据传输时存在的冲突,最后通过预流推进算法求解卫星系统的吞吐率。通过在STK(satellite took kit)卫星模拟软件中模拟全球星星座和铱星星座下的卫星系统运行情况,在两种星座下通过对不同卫星数据负载下进行仿真实验,验证了我们算法的优越性。同时,针对单跳数据下载算法,本文在实验数据不服从正态分布的情况下进行了实验,针对多跳数据下载算法,本文在不完整的星座系统下进行实验。我们的算法的实验效果明显好于对比算法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

朱爱民,贾占彪[3](2018)在《星间链路传输体制设计与仿真》一文中研究指出通过星间链路可以减小卫星星历的更新周期,实现低轨卫星更为灵活的路由选择和网络管理,提出了一种简单、高效的星间链路传输体制设计。它采用"直接序列扩频通信+卷积编码+正交相移键控(QPSK)"的方案,对通信信号进行优选设计,采用数据辅助的方法实现对接收信号的捕获跟踪,能够在较低信噪比下实现伪码的捕获跟踪和载波同步。(本文来源于《舰船电子对抗》期刊2018年06期)

罗立成[4](2018)在《Ka星间链路信号模拟器设计与实现》一文中研究指出Ka信号模拟器可以模拟卫星星间链路高可靠性数传和高精度测距信号,同时也是Ka频段导航接收机研制过程中必不可少的专用设备。采用软件无线电设计思想,设计了Ka星间链路信号模拟器总体架构,采用标准PXI机箱结构,基于总线设计,板卡采用PXI插卡结构,实现模块化和通用化设计,可扩展性强;详细描述了核心板卡基带信号产生单元的软、硬件设计和部分关键技术及其实现方法,上位机完成多普勒仿真、电文生成和星间信号规划时隙表生成;基带信号产生板卡采用单频时分体制和QPSK正交调制技术,模拟产生高精度动态信号,并完成多径信号和干扰信号合路输出,测试结果满足工程使用需求。(本文来源于《河北省科学院学报》期刊2018年03期)

何钐,高翠东,王淦,黄繁荣[5](2018)在《一种适用于远距离星间链路通信的设计》一文中研究指出为解决远距离星间通信时存在的两星之间通信视场变窄甚至星间通信信号中断等问题,提出了一种适用于远距离星间链路通信的设计;该设计采用将卫星上的星间发射、接收天线按照天线波束指向计算得到的调整角度进行倾斜安装、采用窄波束、高增益的星间发射、接收天线以及采用卷积编码作为信道编码方式等设计方法;通过两星之间通信视场可见性分析及计算、星间链路信道分析及余量计算和使用STK软件进行星间通信视场仿真覆盖性分析进行了验证,结果表明:该设计能够保证两星之间满足星间通信视场的可见性要求,星间链路信道余量满足正常通信的要求;该星间通信链路设计能够适用于远距离的星间链路通信,可为小卫星编队飞行及其它低轨航天器之间进行远距离星间通信提供设计参考。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2018年06期)

萧鑫,尚湘安,乔璐,张鹏,习清伶[6](2018)在《星间链路关键性能指标评估的方案设计》一文中研究指出星间链路分系统作为组网星座卫星系统的核心之一,是实现星间测量和星间数据传输的关键。针对星间链路系统星间测量和测控传输误码率两项关键指标,结合星座组网卫星单星和星座状态条件,引入信道静态和动态工作模式,对两项关键指标提出一套全面的评估方案,给出基于该方案的评估系统的实测情况,通过实测数据的比对分析,针对被测系统的星间测量和测控传输误码率指标性能,能够直观地给出综合评定结果,设计方案可以正确、有效地用于星间链路的系统评估,具有较高可行性。(本文来源于《空间电子技术》期刊2018年03期)

黄今辉[7](2018)在《卫星导航系统星间链路网络优化设计技术研究》一文中研究指出新一代卫星导航系统将普遍在卫星之间建立具备测量和通信功能的星间链路,实现卫星之间的互联互通。为提升信息速率及抗干扰能力,星间链路逐渐向高频段窄波束的方向发展。时分多址技术使星间观测量数量不再受到星上天线数量制约,在提升定轨、自主导航等测量性能方面具有明显的优势。在此背景下,窄波束时分体制星间链路成为近年来研究的热点。提升星间链路网络的通信能力有助于实现星间网络资源的高效利用,进一步拓展卫星导航系统服务并提升竞争力。但窄波束时分体制星间链路网络拓扑变化频率快、网络间歇性连通、通信时延大等特点给网络通信能力带来重大挑战。论文围绕窄波束时分体制星间链路网络的优化设计展开深入研究,研究结果既适用于Ka频段星间链路网络,也可为未来更高频段星间链路网络设计提供参考。论文的研究成果和主要创新点包括:(1)针对星间链路建链参数设计指标体系不完备的问题,论文提出理想链路时延、星地星间通信带宽、自主导航加权精度因子综合满意度最高的建链参数优化方法,对建链时序、时隙长度以及拓扑设计时间片划分等参数进行优化设计,提高了网络通信与测量性能。相比传统设计方法,可将零丢包最大上注速率及零丢包最大下行速率均增大一倍,平均时延减少75%以上,平均自主导航加权精度因子减小9.5%。(2)针对基于网络拓扑的路由算法没有考虑卫星内部数据排队影响的不足,提出基于卫星队列信息的网络路由算法,从本星队列信息、邻星队列信息、地面站可见卫星队列信息及全网卫星队列信息中选取对于丢包率和平均时延改进最大的信息。通过研究发现,地面站可见卫星队列信息对于提升上行数据性能效果最好;本星及邻星队列信息对于提升下行数据性能效果最好。为提高可实现性,可选取性能基本相当且实现简单的基于全网卫星队列信息的路由算法。该算法相比基于网络拓扑的路由算法,可将零丢包最大上注速率增大一倍,零丢包最大下行速率增加25%。(3)针对不同轨道高度卫星组成的混合星座中星间距离变化范围大,在全网采用固定速率会造成频谱资源浪费的问题,提出基于吞吐量最大准则的星间信息速率自适应方法。根据星间距离估计接收端信噪比进而选取合适的调制与编码方式,可实现误码率满足约束条件下的吞吐量最大。在采用同样发送功率条件下,速率自适应方法在单条链路上吞吐量最大可增大到固定速率方法的6倍。研究还发现MEO天线扫描范围对于星间链路平均频谱利用率影响显着。与采用固定信息速率、MEO天线扫描范围为60°的方案相比,采用速率自适应方法且将MEO天线扫描范围增加到80°可将零丢包最大上注速率增大25%。(4)作为以上叁部分内容的进一步研究,我们还在不同的星间链路网络规模下对本文提出的星间链路网络优化方法进行评估,发现在不同网络规模下,通过网络优化设计可将零丢包最大上注速率与零丢包最大下行速率增大到传统方法的2~5倍,平均时延也有明显降低;且随着网络规模的增加,建链参数优化及基于卫星队列信息的路由算法与传统方法相比优势将更加明显。最后,对论文主要研究成果进行总结,并指出了后续的研究方向。论文的主要研究成果为北斗叁号星间链路网络设计提供了参考。(本文来源于《国防科技大学》期刊2018-05-01)

王冬霞,赵金贤,胡彩波,辛洁,汤廷松[8](2016)在《双层卫星网星间链路混合路由算法设计》一文中研究指出针对卫星网星间链路所处的环境暴露、覆盖范围广、用户规模大、极易受干扰的特点,提出了一种具有链路稳定性的星间链路混合路由算法:首先分析星间链路的几何特性,基于Hill方程推导出星间链路距离、俯仰角、方位角;根据卫星之间的相对运动和星座构型,综合分析了链路生存时间、传输时延、空间干扰等问题对星间链路稳定性的影响;然后,以最短路由算法和K短路由算法为基础,提出星间链路权值和链路路由优化准则,进而提出星间链路优化切换的混合路由方案;最后,结合具体的GEO/MEO双层卫星网实例对该方案进行了仿真分析。仿真结果表明混合路由算法的综合服务指标最优。(本文来源于《导航定位学报》期刊2016年02期)

张忠山,谢平,闫俊刚,谭跃进[9](2016)在《双层规划求解兼顾测量与通信的星间链路设计》一文中研究指出通过研究当前GPS下时分多址(TDMA)体制星间链路方案,并在分析星间链路测量和通信新需求的基础上,提出改进的分时体制星间链路方案,保证了测距和通信的同时隙执行。针对兼顾星间测量和通信的星间链路设计这一多目标优化问题,考虑测量与通信之间的依赖关系,构建双层规划模型求解,上层对星间测量进行优化,下层对星间通信进行优化,并分别设计上层启发式星间测量链路贪婪搜索分配算法(RL-HGSA)和下层基于全局"邻域"搜索的星间路由优化算法(ROA-SGN)。仿真算例表明,根据本文模型和算法构建的星间链路,星间测量链路利用率达到100%,星间通信采用最短时间最少跳数(MTMJ)的路由策略更优。(本文来源于《宇航学报》期刊2016年05期)

白力舸,于澎,尹卿,李娟,高帅[10](2016)在《导航卫星地面星间链路模拟器算法设计与实现》一文中研究指出针对导航卫星新增的星间链路功能验证需求,构建地面测试系统,对核心的星间链路模拟器算法进行研究,完成了星间链路模拟器发射通道和接收通道数据处理算法设计与实现。为模拟导航卫星高动态星间双向数据传输和测距,星间链路模拟器发射通道采用可配置数控震荡器(NCO)进行可配置动态信号调制,接收通道采用非相干解调的二阶锁频环FLL牵引,结合叁阶锁相环PLL进行精密跟踪。该设计实现了测试系统星间链路通道模拟仿真,实现了模拟它星并与待测卫星进行星间通信的目标,设计经工程验证效果良好,解决了导航卫星星间链路功能验证问题。(本文来源于《第七届中国卫星导航学术年会论文集——S08 北斗/GNSS测试评估技术》期刊2016-05-18)

星间链路设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在移动互联网和航空航天技术高速发展的背景下,卫星网络也得到了迅猛的发展。大量的卫星,特别是在较低轨道运行的小型卫星被发射到太空中来满足商业领域和军事领域不同的应用需求。将低轨道卫星收集的数据传输到地面站是低轨道卫星系统的主要研究方向之一。低轨道卫星具有数量多、运行速度快、星座拓扑周期变化等特点,依靠低轨道卫星进行数据下载时要面临星间链路交互频繁、链路交互时间短、卫星没有办法长期稳定地与地面站进行数据传输等问题。本文依托时间片划分的拓扑路由策略,提出了基于网络流模型的卫星网络数据传输算法。将可预测的周期性变化的卫星拓扑通过数据传输的时序性构建在网络流模型中,同时,算法通过在网络流模型图中增加虚拟控制结点来处理卫星与卫星、卫星与地面站之间进行数据传输时可能存在的冲突问题。利用最大流算法求解卫星数据下载的吞吐量。针对卫星星间链路单跳数据下载算法,我们通过时空图构建无冲突的卫星网络流模型,通过增加虚拟结点控制卫星与地面站之间的冲突,通过平均分配卫星交互时间控制卫星与卫星之间的冲突,最后使用预流推进算法求解卫星系统数据下载的吞吐率。针对卫星星间链路多跳数据下载算法,我们采用永久性链接时空图构建网络流模型,通过增加虚拟结点的方式控制卫星系统的冲突,同样使用倒叁角的网络结构控制卫星与地面站冲突,针对卫星与卫星之间的冲突我们按照跳数从少到多依次控制卫星之间进行数据传输时存在的冲突,最后通过预流推进算法求解卫星系统的吞吐率。通过在STK(satellite took kit)卫星模拟软件中模拟全球星星座和铱星星座下的卫星系统运行情况,在两种星座下通过对不同卫星数据负载下进行仿真实验,验证了我们算法的优越性。同时,针对单跳数据下载算法,本文在实验数据不服从正态分布的情况下进行了实验,针对多跳数据下载算法,本文在不完整的星座系统下进行实验。我们的算法的实验效果明显好于对比算法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

星间链路设计论文参考文献

[1].周莉,王竹刚,袁超,宋金伟,安军社.基于双向单程伪距测量的星间链路设计[C].2019软件定义卫星高峰论坛摘要集.2019

[2].何志超.基于网络流的卫星网络星间链路数据传输算法设计[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].朱爱民,贾占彪.星间链路传输体制设计与仿真[J].舰船电子对抗.2018

[4].罗立成.Ka星间链路信号模拟器设计与实现[J].河北省科学院学报.2018

[5].何钐,高翠东,王淦,黄繁荣.一种适用于远距离星间链路通信的设计[J].计算机测量与控制.2018

[6].萧鑫,尚湘安,乔璐,张鹏,习清伶.星间链路关键性能指标评估的方案设计[J].空间电子技术.2018

[7].黄今辉.卫星导航系统星间链路网络优化设计技术研究[D].国防科技大学.2018

[8].王冬霞,赵金贤,胡彩波,辛洁,汤廷松.双层卫星网星间链路混合路由算法设计[J].导航定位学报.2016

[9].张忠山,谢平,闫俊刚,谭跃进.双层规划求解兼顾测量与通信的星间链路设计[J].宇航学报.2016

[10].白力舸,于澎,尹卿,李娟,高帅.导航卫星地面星间链路模拟器算法设计与实现[C].第七届中国卫星导航学术年会论文集——S08北斗/GNSS测试评估技术.2016

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