本文選題：衛(wèi)星導(dǎo)航 + 星間鏈路��； 參考：《湖南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：導(dǎo)航衛(wèi)星星座通過星間鏈路組網(wǎng)進行星間測距與數(shù)據(jù)傳輸能夠極大提高導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的性能,建設(shè)星間鏈路已成為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。不僅如此,通過星間鏈路組網(wǎng)進行星間測距還能彌補我國無法全球布站所帶來的觀測量不足的劣勢。鏈路分配是建立星間鏈路進行組網(wǎng)通信的前提,目前國內(nèi)外大多數(shù)的研究是針對寬波束廣播式天線下的星間鏈路分配,而針對點波束天線下的星間鏈路分配的研究較少。因此,本文以混合導(dǎo)航衛(wèi)星星座為參考,研究其點波束天線下的星間鏈路分配算法,主要研究內(nèi)容可以概括為以下幾個方面：1)導(dǎo)航星座星間鏈路工作體制及拓撲結(jié)構(gòu)分析。首先確定了Walker24/3/1+3GEO+3IGSO的混合星座,其次分析了導(dǎo)航衛(wèi)星頻率及天線的選擇,確定了時分空分多址接入模式。最后給出了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的拓撲處理方法。2)星間鏈路組網(wǎng)性能及約束條件的研究。本文根據(jù)星間鏈路網(wǎng)絡(luò)的需求,提出了星間鏈路的性能指標(biāo)。又對星間鏈路的約束條件進行了數(shù)學(xué)描述與分析,并計算了星座的可見性,給出了星間俯仰角、方位角、星間距離、可見星數(shù)等取值范圍及變化趨勢。3)星間鏈路分配優(yōu)化算法研究。根據(jù)星間鏈路的工作體制及星間可見性的計算結(jié)果,提出了一種兼顧星間測距與境內(nèi)星-境外星通信的鏈路分配算法。并進行仿真實驗,驗證了該方法的可行性。仿真結(jié)果表明,本文提出的星間鏈路分配算法的星間PDOP值小于3,信息從境內(nèi)星傳播到所有境外星的通信時延小于6秒,能夠滿足工程試驗的需求,對混合星座星間鏈路的建設(shè)具有一定應(yīng)用價值及參考意義。
[Abstract]:Navigation satellite constellation can greatly improve the performance of navigation satellite system by intersatellite distance measurement and data transmission through intersatellite link network. The construction of intersatellite link has become the development trend of global navigation satellite system (GNSS). Moreover, intersatellite ranging by intersatellite link network can make up for the shortage of observations caused by our country's inability to deploy global stations. Link allocation is the premise of establishing inter-satellite links for network communication. At present, most of the researches at home and abroad focus on inter-satellite link allocation under broad-beam broadcast antenna, but less on inter-satellite link allocation under point-beam antenna. Therefore, based on the hybrid navigation satellite constellation, this paper studies the inter-satellite link allocation algorithm under the dot-beam antenna. The main research contents can be summarized as follows: 1) the operational system and topological structure of the intersatellite link in the navigation constellation. First, the hybrid constellation of Walker24/3/1 3GEO 3IGSO is determined. Secondly, the frequency and antenna selection of navigation satellite is analyzed, and the time division space division multiple access mode is determined. Finally, the topology processing method of satellite network. 2) the performance and constraint conditions of intersatellite link network are studied. According to the demand of intersatellite link network, the performance index of intersatellite link is proposed in this paper. The constraint conditions of intersatellite link are described and analyzed, the visibility of constellation is calculated, and the pitch angle, azimuth angle and distance between stars are given. It can be seen that the range and trend of equal number of stars. 3) the optimal algorithm of inter-satellite link allocation. According to the operational system of intersatellite link and the calculation results of inter-satellite visibility, a link allocation algorithm is proposed, which takes account of the inter-satellite ranging and the communication between domestic and foreign satellites. The feasibility of the method is verified by simulation experiments. The simulation results show that the inter-satellite PDOP of the proposed algorithm is less than 3, and the communication delay from the domestic satellite to all the foreign satellites is less than 6 seconds, which can meet the requirements of engineering experiments. It has certain application value and reference significance to the construction of intersatellite link of hybrid constellation.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1

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本文編號：1861595