分离载荷星间链路通信协议研究

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1、密级:中茵科学院大学®UniversityofChineseAcademyofScienccs硕士学位论文分鹿裁荷星间链路ii作者姓名:指导教师:用研究中心学位类别翔专业磁场与微浓技术研宂所中国科学院空间科学与应用研2015年4月中国科学院大学直属院系研究生学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研宂工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研宂成果。对论文所涉及的研宄工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明或致谢。作者签名:曰期：>o/r-^中国科学院大学直属院系学位

2、论文授权使用声明本人完全了解并同意遵守中国科学院有关保存和使用学位论文的规定，即中国科学院有权保留送交学位论文的副本，允许该论文被查阅，可以公布该论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编本学位论文。作者签名:导师签名：曰期：•-斗日期：密级:硕士学位论文分离载荷星间链路通信协议研究作者姓名：陈俊指导教师:熊蔚明研究员中国科学院空间科学与应用研究中心学位类别:工学硕士学科专业:电磁场与微波技术研究所:中国科学院空间科学与应用研究中心2015年4月ResearchonCommunicationProtocolofDataLinkLayerofFractiona

3、tedPayloadByCHENJUNADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyCenterforSpaceScienceandAppliedResearchUniversityofChineseAcademyofSciencesApril,2015摘要摘要伴随着现代航天事业的快速发展，对空间探索的需求越来

4、越迫切，目前我国在空间技术方面与世界先进技术相比仍然有较大差距。自从我国近十年来成功发射了嫦娥卫星等一系列月球探测器后，对于探索空间技术有了更进一步的要求。此外，未来空间探测任务的复杂程度将不断提高，单个航天器独立进行工作难以满足需求，可能发展为将物理上互不相连的多颗卫星共同完成同一航天任务，构成分布式卫星系统。其中，一主多从式的空间探测器在功能上等同于一颗虚拟的大型卫星，协作完成空间探测任务，视为分离载荷。本文所涉及的分离载荷之间的星间通信可以采取空间数据咨询委员会推荐的Proximity-1通信协议，主要应用于空间探测中的近距链路系统的数据传输中，具有广泛的适用性。Proxi

5、mity-1协议目前在国内已经开始研究，为推进Proximity-1协议的应用，本文作者完成的主要工作如下：（1）分析了Proximity-1协议在分离载荷通信链路下的应用场景，研究了该协议数据链路层的设计原则以及层次结构，确定近距链路系统的整个组成结构。（2）详细分析该协议数据链路层中对各子层承担功能的规定，根据协议要求制定了不同类型传输单元的帧格式，并根据协议内容提炼出其中的主要算法，设计出工作流程图。（3）鉴于实际空间链路操作的复杂性，本文通过采用MOXA多串口设备仿真分离载荷通信链路，通过软件模拟分离载荷通信链路中的数据传输，验证Proximity-1通信协议，为该通信协

6、议的实际应用起一定参考作用。在实现上，本文在对协议内容进行解析的基础上，提出了可实现该协议数据链路层的实施方案，对分离载荷通信链路仿真进行设计，并实现了通信功能的仿真软件。关键词：星间链路，分离载荷，CCSDS标准，Proximity-1协议，数据链路层IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernaerospaceindustry,thedemandforspaceexplorationismoreandmoreurgent.Butcomparedwiththeworld’sadvancedtechnology,ourcount

7、ryisstillfarbehindinthefieldofspacetechnology.AfterthesuccessfullaunchofChangEandaseriesofotherlunarprobesinourcountrytheseyears,wehavefurtherrequirementsfortheexplorationofspacetechnology.Inaddition,thecomplexityoffuturespaceexplorationmissi