星地一体化导航系统星问链路仿真及分析.pdf

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1、第47卷第2期通信技术Vo1．47No．22014年2月CommunicationsTechnologyFeb．2014doi：10．3969／j．issn．1002-0802．2014．02．005星地一体化导航系统星问链路仿真及分析侯颖，米志超，于卫波，牛大伟(解放军理工大学通信工程学院，江苏南京210007)摘要：在导航卫星系统中，为了解决星间链路拓扑规划不合理而导致的星地信息传输时延大的问题，提出了一种新的星间链路规划方法。该方法优先考虑星地间的可视覆盖关系，保证卫星与地面站之间实时的信息传输。利用STK仿真软件构建了卫星网络拓扑，进而利用OPNET仿真软件完成了性能

2、仿真验证。仿真结果表明，新的拓扑减小了星地数据传输的跳数和端到端时延，符合星地一体化的需求。关键词：卫星导航系统星地一体化星间链路仿真中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1002—0802(2014)02-0145-05SimulationandAnalysisonInter—．SatelliteLinksofSatellite-EarthIntegratedNavigationSystemH0UYing．MIZhi—chao。YUWei—b0，NIUDa—wei(CollegeofCommunicationEngineering，PLAUniversityof

3、ScienceandTechnology，NanjingJiangsu210007，China)Abstract：Anovelinter—satellitelinks(ISLs)algorithmisproposedtosolvetheincreaseproblemofsatellite——to——earthtransferringdelaycausedbyunreasonableISLstopologyplanninginthenavigationsatellitesys--ten．Thealgorithmpaystheutmostattentiontothesatelli

4、te—earthvisualcoverage．andensuresthereal—timeinformationtransmissionbetweenthesatellitesandthegroundstations．ThesatellitenetworktopologyisconstructedwithSTKsimulationsoftware．andtheperformancesimulationcompletedwithOPNETsimulationsoftw&re．Thesimulationresultindicatesthatthenewtopologycouldr

5、educethesatellite—t0一earthtransfer—ringhopsandend—to—enddelay．andthusmeetthedemandofsatellite—earthintegratedsystem．Keywords：satellitenavigationsystem；satellite-earthintegration；ISLs；simulation间链路测距和通信，可以在没有地面站支持的条件0引言下维持180天的自主导航。随着卫星应用需求的日益发展，卫星导航系统国内部分学者也从理论上对星间链路进行了初已经成为国家的一项重要的战略性基础资源⋯

6、。步的研究和分析，文献[5]对卫星通信系统的星间建立星间链路可以提高导航系统的抗毁能力和自主链路参数进行了分析；文献[6]提出了星座星间链运行能力，增强卫星网络的灵活性和稳定性。在导路的构建准则及优化设计；文献[7]针对卫星点波航卫星星座内建立星间链路，组建卫星网络(Satel—束覆盖的问题提出了卫星点波束中心选取算法，；文liteNetworks)，已经成为导航卫星系统发展的必然趋势J。由于卫星上可搭载的天线数量通常少献[8]提出了一种兼顾导航卫星系统进行星间测距于可建立星间链路的卫星数量，因此卫星运行时要和数据通信的星间链路分配算法。在其可视卫星中进行有选择的建链。但现有

7、的大部分星间链路的研究都是在通信卫国外对于卫星星间链路的研究工作开展地比较星系统的基础上展开，侧重于卫星星座的全连通性早，现在已经在国际上得到了较为广泛的应用和推和通信性能优化。导航卫星系统与通信卫星系统在广，美国的GPSBLOCKIIR_4导航卫星系统是目前需求与用途方面都有较大区别，其大部分功率用于在轨导航星座中唯一实现星间链路的系统，通过星播发导航信号，针对通信卫星系统的研究成果不能基金项目：国家自然科学基金(N0．61103224)；江苏省自然科学基金(No．BK2011118)Foundati