改进的低轨凝视传感器覆盖性能网格分析方法

针对天基低轨预警系统主要任务是对导弹目标的中段进行探测和跟踪,研究了低轨凝视型传感器空间覆盖问题。首先根据凝视传感器作用距离和光轴转向建立了不同高度下凝视传感器覆盖模型;然后针对网格分析方法的不足,改进了网格划分规则,推导了在不同纬度下网格划分的经度间隔、纬度间隔、网格划分精度之间的函数关系,基于典型覆盖性能指标提出了空间覆盖分析和计算流程;最后通过仿真得出星座对特定空间的覆盖特性,结果证明了空间覆盖模型和改进的网格点仿真方法的有效性。     

低轨卫星通信信道分配策略

针对低轨卫星通信轨道高度低、运动速度快、切换频繁的特点以及业务类型和用户类型逐渐丰富的发展趋势,提出高业务量下基于差分进化算法的自适应信道预留策略,动态调整信道预留数目,保证高优先级用户的及时接入;低业务量时提出非预留信道分配方案,满足高优先级用户的理想带宽需求,充分利用系统的信道资源.小区信道全部被占用时,提出增强型排队策略,令暂时无法接入的用户加入排队序列,根据综合优先级依次接入,进一步提升用户体验和系统整体性能.实验证明,该方案可有效提高系统资源利用率,保障各类用户的体验,使系统整体服务质量更佳.     

一种新的基于DPRQ的LEO系统信道分配策略

在小区用户分布不均匀的前提下,基于动态优先预留排队切换DRPQ(Dynamic Priority Reserrvation Queue Scheme)提出一种适合于LEO卫星通信系统的信道分配策略,该策略能为高速业务和低速业务提供动态的优先级,按照优先级高低决定资源的分配.仿真结果表明,与传统的固定分配预留保护信道FCRS(FixedChannelReservation Scheme)的策略相比,该策略有利于在不同速率业务间根据具体用户的优先级均衡无线资源的分配.     

大型低轨星座部署对空间碎片环境的影响分析

为分析大型低轨(low Earth orbit, LEO)星座部署对未来空间碎片环境的影响,本文利用空间碎片环境长期演化模型(space objects long-term evolution model, SOLEM)研究了大型星座卫星数量、质量、面积、部署高度及任务后处置(post mission disposal, PMD)策略等因素对碰撞次数和碎片数量的影响。分析可知,卫星数量和面积主要影响碰撞次数,而卫星质量主要影响由碰撞产生的新增碎片数量。在满足任务条件下,可综合考虑三者关系选取最合适方案。同时,星座部署在1 100 km高度对空间碎片环境影响较大,在遵守25年规则的前提下应将PMD成功率提升至95%以上。     

低轨卫星移动通信系统场强概率分布模型的研究

建立了一种适用于低轨卫星移动通信系统的场强概率分布三状态模型和不同环境下的概率分布模型曲线.通过不同环境下三态概率分布模型和实测概率分布的比较,发现参数确定的概率分布与实测的概率分布符合得比较好.     

GEO与LEO卫星的联合被动定位

GPS的出现给定位技术带来了革命性的进步,但也造成了对GPS系统的依赖,这不利于某些特殊的应用场合。而要建设一个与GPS类似的系统在技术与成本上都还有困难,寻找新的定位方式已经成为必然。在分析了GEO和LEO卫星可能提供的定位形式后,提出了一种综合GEO卫星和LEO卫星的联合被动定位方案。经模拟仿真证实,在平面地球模型下,采用所提方案的普通接收机的定位误差均值为1．5km(典型值),而较为先进的接收机可以达到小于500m(典型值)的定位精度,并给出了较为全面的误差分析。     

一种适用于我国的TDRSS星座方案

提出了一种适用于我国的跟踪与数据中继卫星系统(tracking and data relay satellite system,TDRSS)星座方案。系统以中轨卫星星座为基础,由卫星星座、星际链路和地面信关站组成,可为我国的低轨航天器与地面站之间提供不间断的数据链路。理论分析和仿真结果表明,采用该星座方案的卫星中继系统能全天时覆盖全球低空空域,有较好的对地覆盖特性。     

A distributed routing algorithm based-on simplified topology in LEO satellite networks

In this paper, a distributed routing strategy based on simplified topology (DRBST) was proposed for LEO satellite networks. The topology of LEO satellite networks was simplified aiming at minimizing inter-satellite links handover number. To optimize the route based on the simplified topology, we considered not only the transmission delay but also the queuing delay and the processing delay, which were analyzed using Markov chain and determined using a novel methodology. The DRBST algorithm was simulated in a LEO satellite networks model built using OPNET. The simulation results demonstrate that the low complexity DRBST algorithm can guarantee end-to-end delay bound. Moreover, the routing protocol cost is much less than traditional algorithms.     

多业务LEO卫星网络中基于概率的带宽预留策略

针对多业务LEO卫星网络中频繁切换所带来的通信链路保持问题,提出了基于概率的带宽自适应预留策略(APRS).该策略根据LEO卫星网络中地面终端运动的确定性与可预测性,利用终端发生切换的概率为即将到达小区的呼叫进行非全额带宽预留,并基于系统切换性能对预留带宽进行实时自适应调整.文中还给出了该策略在多业务条件下的具体实施方法,并通过仿真验证了APRS的有效性.仿真结果表明,APRS能够在不同用户QoS要求的多业务环境下合理预留、分配带宽,为用户提供满意的QoS,增大系统资源利用率.     

Key issues of multiple access technique for LEO satellite communication systems

The large carrier frequency shift caused by the high-speed movement of satellite (Doppler effects) and the propagation delay on the up-down link are very critical issues in an LEO satellite communication system, which affects both the selection and the implementation of a suitable access method. A Doppler based multiple access technique is used here to control the flow and an MPRMA-HS protocol is proposed for the application in LEO satellite communication systems. The extended simulation trials prove that the proposed scheme seems to be a very promising access method.