浅谈卫星地球站网络管理系统的开发与利用

介绍了卫星地球站网络管理系统的主要特点,探讨了网管系统的基本功能、工作原理、技术要求和安全操作等。     

面向快速响应的SPARK高光谱卫星系统设计

为解决全球高光谱遥感数据稀缺问题,需研究具有快速响应能力的高光谱卫星技术。分析了高光谱卫星发展现状和趋势,提出了微小型高光谱载荷配置方法,并在此基础上进行观测任务需求分析。通过提出的基于通用接头的分舱式模块化设计方法、低冲击的小型化在轨展开技术、智能化的在轨自主工作模式,实现了微纳卫星的模块化、小型化、智能化设计。在轨试验结果表明,提出的微纳卫星具有应对突发情况的快速响应能力,在国际上首次实现了50 kg以下卫星的高光谱遥感观测。     

卫星综合信息网资源管理模型及其实现

在分析网格技术采用的资源管理方法的基础上,针对卫星综合信息网网络特性及其动态分层的卫星网络管理体系结构,提出了卫星综合信息网资源管理的体系结构,并设计和实现了基于XML描述的资源管理系统原型·在该结构中,资源管理功能基于管理域的动态划分,形成了由核心资源管理器和本地资源调度器构成的层次式结构,对静态资源与动态资源分别处理·基于XML对资源进行描述,用C++语言实现了资源管理系统,该系统可以与卫星综合信息网网管系统结合,作为其中的一个重要功能·     

基于轨迹数据的导航卫星时空可视性分析研究

全球导航卫星系统是重要的时空信息基础设施,导航卫星的可见数是进行导航卫星定位精度评估的重要依据﹒长期以来,卫星可视性分析主要通过定量观测与实地测量的方式获取,其评估的范围相对有限,无法对城市尺度开展大范围的可视性评价﹒基于此,本文提出了一种基于车辆轨迹数据的大尺度城市导航卫星时空可视性分析方法,即：对轨迹数据进行预处理(包括轨迹数据简化和轨迹点的路网匹配),然后对处理后的数据进行导航卫星时空可视性分析,并通过上海市真实轨迹数据对其进行了验证﹒结果表明：该方法能够快速发现导航卫星高可见区域和低可见区域﹒     

软件无线电关键技术在卫星通信中的应用及解决方案

近年来,卫星通信网以其完善的网管系统、全面的业务支持、小型化的结构设计以及支持移动通信,成为通信、宽带多媒体业务系统等的重要通信手段.本文主要介绍了软件无线电的概念、关键技术及其在卫星通信中的应用,并讨论了软件无线电关键技术的解决方案.     

当今小卫星技术水平和发展我国小卫星应用的对策

80年代末期,国际上兴起小卫星热,而且在持续不断地发展。小卫星是以一种全新的概念出现的,采用了崭新的设计思想和大量的高新技术,急剧提高了自身的功能密集度。人们既能以单颗小卫星廉价快速地完成各项航天任务,又能以多颗小卫星组成星座,完成大卫星难以胜任的空间任务,例如全球卫星个人通信（全球信息化）,以及实现时间和空间高分辨的全球环境监测。当今国际上小卫星发展速度之快和技术水平之高超出一般人的估计。小卫星所具有的成本低、性能高、周期短、重量轻、体积小、安全可靠、快速灵活、可用多种方式发射等一系列优点,在近…     

卫星综合信息网的管理体系及管理星簇生成算法

针对卫星综合信息网特有的网络构成及动态的结构特点,引入了管理星簇,提出了一种单星管理与星簇管理相结合的动态分层次的网络管理体系,降低了卫星综合信息网特有的高延迟特性对于网络管理的影响,增强了系统的可扩展性和健壮性,提高了动态网络的管理效率·针对管理星簇,提出了基于簇首能力指数,运行方向及延迟变化率的簇生成算法,减小了网管信息传输的时延并降低了网管所带来的网络负载·     

软件无线电关键技术在卫星通信中的应用及解决方案

近年来,卫星通信网以其完善的网管系统、全面的业务支持、小型化的结构设计以及支持移动通信,成为通信、宽带多媒体业务系统等的重要通信手段。本文主要介绍了软件无线电的概念、关键技术及其在卫星通信中的应用,并讨论了软件无线电关键技术的解决方案。     

基于中继卫星多址支持的卫星在轨健康管理模式

智能化卫星在健康管理方面提出了随遇接入中继卫星系统为其提供测控的要求,基于中继卫星S频段多址SMA全景波束支持,本文提出了一种中低轨卫星在轨健康管理的新概念和模式.新模式系统由中继卫星、用户终端和地面系统构成,分析给出了卫星在轨全时监视及随遇接入、卫星快速抢救、问题排查归零的健康管理工作流程,实现该模式运行的关键技术主要包括用户星在轨健康管理技术、基于中继卫星S频段多址的全景波束技术和空间网络接入技术。为后续中继卫星系统测控发展应用提供了一种新思路.      

基于卫星综合信息网的网络管理模型

基于卫星网络的特点和发展前景,设计了层次结构和分布式结构相结合的天地一体化的混合式网络管理模型(HH,HierarchicalHybrid),包括组织模型、信息模型和功能模型等,并且首次提出将资源管理、任务调度管理、卫星网络重构等内容引入到卫星网管领域,同时在时间开销上对模型进行了评估·该网管模型的实现可以改变目前卫星管理的烟囱式模式,增强卫星网络运行的自主性、高效性以及信息的安全和可靠传输,具有很强的灵活性和可扩展性,为卫星网络的建设奠定了研究基础·     

卫星综合信息网拓扑发现算法的研究与实现

为卫星综合信息网络的拓扑发现,提出一种基于SNMP的拓扑发现算法。算法中,对设备的MIB库进行了扩充,引入了卫星的轨道信息与经纬信息;同时,结合卫星综合信息网中分域管理的特点,将拓扑发现由各地域的地面分管理站并发执行。     

基于CART算法的卫星星座原始构型选择策略

针对现有的3种最具代表性的卫星星座设计方法的缺点,提出了层次递进的卫星星座设计方法.该方法采用基于CART算法的卫星星座原始构型选择策略,可将星座构型的求解空间缩小至少53.3%.利用CART6.0软件构建了选择卫星星座原始构型子集的CART树,运行速度达到7.9s,分类精度达到97.15%,10阶交叉验证的相对成本为0.033.结果表明:采用这种策略选择卫星星座原始构型还具有可扩展性强、准确性高和易于实现的优点,为卫星星座构型模块化设计建立了良好的基础.     

基于EA-SA的卫星初始轨道确定算法

卫星初始轨道的精度将直接影响到最终轨道的精度,因此为了提高卫星初始轨道计算精度,提出了一种基于进化算法(EA)和模拟退火算法(SA)的卫星初始轨道确定算法.介绍了该算法的Lambert定理形式,阐述了该算法的实现步骤,并结合某次卫星定轨实际情况验证了该算法的可行性和有效性.实践证明,该算法具有较强的局部和全局搜索能力,其定轨精度比目前常用的定轨算法高,具有较好的工程适用性.     

卫星轨道摄动与地球重力场之间的关系

本文描述了地球重力场对卫星的非球形摄动影响的基本原理,以高轨道GPS卫星和低轨CHAMP卫星为例,给出了数值计算结果与分析.     

基于差分进化算法的卫星轨道计算方法

针对卫星轨道预测中的不可微、函数性质复杂、高维度传统优化算法失效的问题,提出了基于差分进化算法的卫星轨道预测方法.通过建立不同运动轨迹的卫星运动模型,构建最小化目标函数,根据种群个体进化特点,选取差分进化算法参数和进化策略.通过对椭圆轨道、双曲线轨道、抛物线轨道的全局近点角计算,表明差分进化算法在卫星轨道预测问题上是有效的.通过该算法与其他算法的比较,可以看出该算法有一定的优势.     

一种面向宽带多媒体通信卫星网络管理系统

分析了传统通信卫星系统的特点,提出了一种新型的宽带多媒体通信卫星网络(MCSN)拓扑结构,设计了适用于这种网络的网络管理体系结构.引入了适用于卫星网络管理的多元化网络管理协议(MNMP),克服了传统网管协议对于卫星网络的不适应性.提出了网络管理系统方案及其信息流程,在ATM层上定义了网络管理信道,确保网管信息快速、准确的传递,保证网管功能的实现.基于卫星网络仿真平台完成了宽带多媒体通信卫星网络管理演示验证系统的设计与实现,验证了这种网管系统的可行性.     

一种卫星移动通信语音业务半持续调度机制

基于LTE的卫星移动通信系统将3GPP LTE标准与卫星通信技术相结合,对实现移动通信的高速全球覆盖具有重要的意义.然而,卫星通信面临的高误码率、上下行带宽非对称等问题,对卫星移动通信的资源调度和服务质量保证提出了重要挑战.以LTE半持续调度机制为基础,针对卫星移动通信语音业务,提出了一种上行无线资源调度方案VoSPS.VoSPS中增加了基于上行信道质量的准入机制和截断机制,减少了上行资源的浪费;引入了一种基于语音服务满意度的语音编码速率调整算法,增加了系统的用户容量.仿真结果表明,VoSPS能有效提高系统的用户满意度和语音业务容量.     

双层协同对地观测卫星星座设计

针对日益增长的卫星对地观测需求,提出了一种双层卫星星座设计方案.首先,分析了我国目前对地观测卫星的覆盖性能,以时间分辨率和空间分辨率作为对地观测星座的评价指标;然后,通过优化卫星轨道高度,得到满足任务要求的最优轨道;最后,通过设置轨道相位使得整个星座构成全连通链路,单个地面站与卫星相连便可以与整个星座相连,从而摆脱了对中继卫星的依赖.该方案充分结合了中轨星座时间分辨率高、低轨星座空间分辨率高的优点,相对于传统的单层卫星组网方案,双层星座能够以高空间分辨率和时间分辨率对全球任意目标1 d观测多次,并实现遥测指令与观测数据的实时传输.     

测控网中TCP协议的研究与仿真

传输控制协议（TCP）是TCP／IP协议族的核心协议,当应用于测控网中的卫星链路时,由于卫星链路传播时延大、信道不对称、传输误码率高的特点,TCP协议性能下降。对几种常见的TCP版本在地面链路和卫星链路的应用进行了仿真比较,找出最适合卫星链路的TCP版本,在此基础上针对卫星链路进行改进使卫星链路的各RL量得到提高,最后利用仿真平台进行验证。     

内含伪距差分功能的虚拟卫星原子钟

卫星原子钟是类GPS系统工作的基础,由卫星原子钟控制导航信号发射的时间和频率．在中国区域定位系统中,租用现有的通信卫星实现卫星导航,星上不配备卫星原子钟,在这种情形下,类GPS系统的基于卫星原子钟的时间同步方式不再适合．研究提出虚拟卫星原子钟的方法。可以实现无星载原子钟的卫星导航．采用虚拟卫星原子钟,将信号从地面发射的时间延迟到信号从卫星发射的时间,可以实现类GPS系统相同的伪距测量功能．虚拟卫星原子钟不但可以实现导航,并且还具有伪距差分功能,可以抵消星历误差,提高导航定位精度．虚拟卫星原子钟不但实现了无星载钟的导航系统,而且实现了一个具有差分功能的卫星导航系统．