【摘要】：空間信息網(wǎng)絡(luò)是是由在軌的多顆衛(wèi)星以及衛(wèi)星星座組成的骨干通信網(wǎng),實現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)與航天器之間的互聯(lián)�？蓱�(yīng)用到空間環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)包含三種:空間IP協(xié)議體系、CCSDS協(xié)議體系以及DTN協(xié)議體系。因為空間航天器組網(wǎng)有著間歇性連接、長時延和高誤碼率的特點,所以DTN協(xié)議體系更適用于空間環(huán)境,從而形成了空間DTN網(wǎng)絡(luò)。路由技術(shù)包括組播路由是空間DTN網(wǎng)絡(luò)的主要研究方向,可實現(xiàn)空天地信息傳輸與分發(fā)。低軌衛(wèi)星DTN網(wǎng)絡(luò)作為空間DTN網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,研究其路由技術(shù)也是一個重要的課題。本文基于時變網(wǎng)絡(luò)拓撲可預(yù)測的特征,在研究低軌衛(wèi)星DTN網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)時,提出了一種MTD單播路由算法,通過該算法可以找到源節(jié)點到目的節(jié)點的最小時序路徑�；贛TD算法論文提出了一種組播版本MBMTD算法。同時,在空間環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)資源受限,從充分利用節(jié)點之間建立的接觸機會和減少消息在網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)制數(shù)量這個角度出發(fā),提出了基于MTD的組播樹(MTBMTD)算法。本文基于ONE平臺進行仿真實驗,評估MBMTD和MTBMTD路由算法的性能,并與Epidemic算法作性能比較。為了滿足仿真場景的真實性,首先在STK中建立低軌衛(wèi)星DTN網(wǎng)絡(luò)模型,得到路由仿真需要的接觸信息,并將接觸信息導(dǎo)入ONE中作為全局知識驗證路由算法性能。仿真結(jié)果顯示三種路由算法在消息傳輸成功率方面效果近似,但MTBMTD算法在消息復(fù)制比方面性能明顯優(yōu)于MBMTD以及Epidemic算法,其傳輸時延卻要高于其他兩種算法。同時兩組實驗結(jié)果表明,當網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點密集時,本文提出的MTBMTD路由算法性能提升更加明顯。
【圖文】：

示窗口(Graphics)。Object Browser 中可以顯示設(shè)計場景時所使用的對象并且對象的各種參數(shù)設(shè)置均可在 Object Browser 中完成，該視察窗口分級結(jié)構(gòu)鮮明使得模型結(jié)構(gòu)清晰。在 Graphics 窗口中既包含了 2D 視圖也包含了 3D 視圖。并且在 STK 界面中需要設(shè)置仿真開始時間及結(jié)束時間。通過 2D/3D 視圖窗口可以觀察在仿真周期內(nèi)，飛行器的運行軌跡。STK 可以建立仿真場景，將各種物體包括衛(wèi)星、地面站、雷達等直接導(dǎo)入到場景中。設(shè)置仿真場景的方法有三種：(1) 使用 STK 工具包中自帶的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)庫，選擇需要的衛(wèi)星星座加載到場景中。(2) 通過 STK 中的軌道向?qū)?Orbit Wizard)功能模塊快速定義不同衛(wèi)星軌道的類型以及相關(guān)參數(shù)。(3) 用自定義的兩行星歷數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入場景。本文采用方式(2)進行仿真場景設(shè)計。

圖 4-2 仿真起止時間以及步長設(shè)置軌道參數(shù)之前，要選擇合適的軌道類型，按照軌道形狀將其粗略地分為道與橢圓軌道。相對于圓軌道來說，橢圓軌道的遠地點高度較高，可能要穿越倫帶，在一定程度上會增加衛(wèi)星發(fā)射的成本，而且橢圓軌道的星座部署難度要圓軌道。因此，在本文的星座設(shè)計中，統(tǒng)一采用圓軌道。圖 4-3 地球與衛(wèi)星軌道參數(shù)示意圖
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN927.2

【參考文獻】

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本文編號：2676535