【摘要】：中低軌衛(wèi)星之間跨層激光鏈路的無縫切換直接決定了雙層衛(wèi)星光網絡的穩(wěn)定性.異步切換方法會導致網絡拓撲頻繁重構,而集中同步切換將造成兩層間連接中斷,網絡運行狀態(tài)失控.為此,本文提出了中低軌衛(wèi)星星座激光鏈路的二次同步切換方法,在保證中低軌道衛(wèi)星連通的基礎上,可降低網絡拓撲重構頻率.研究了整數周期比的中軌道和低軌道衛(wèi)星空間位置特性,建立了中低軌衛(wèi)星星座構形二階非球攝動模型,確定了中低軌道之間軌道周期比為3的雙層衛(wèi)星星座構形.按連接和切換順序將該星座構形中跨層激光鏈路分為兩組,以相對周期的1/4為基準,每次令其中一組同步切換,通過交替完成切換.研究結果表明,二次同步切換方法使得網絡拓撲重構頻率降低到鏈路切換頻率的1/7,比集中切換方法在網絡平均時延方面降低了30ms.
[Abstract]:The stability of the double-layer satellite optical network is directly determined by the seamless switching of the cross-layer laser link between the middle and low orbit satellites. Asynchronous handoff method will lead to frequent reconfiguration of network topology, while centralized synchronous handoff will result in the interruption of the connection between the two layers and the runaway state of the network. In this paper, a secondary synchronous switching method for the laser link of the Leo satellite constellation is proposed, which can reduce the frequency of network topology reconstruction on the basis of ensuring the connection of the low and middle orbit satellites. In this paper, the spatial position characteristics of medium-orbit and low-orbit satellites with integer period ratio are studied. The second-order non-spherical perturbation model of the constellation configuration is established, and the configuration of the two-layer satellite constellation with the orbit period ratio of 3 between the middle and low orbits is determined. The cross-layer laser links in the constellation configuration are divided into two groups according to the order of connection and handover. One group of laser links is switched synchronously each time according to 1 / 4 of the relative period, and the switch is completed alternately. The results show that the secondary synchronous handoff method reduces the network topology reconstruction frequency to 1 / 7 of the link handoff frequency, and reduces the average network delay by 30 mscompared with the centralized handoff method.
【作者單位】： 空軍工程大學信息與導航學院;空軍西安飛行學院;
【基金】：國家自然科學基金(No.6231012) 陜西省自然科學基礎研究計劃(No.2015JM6360)
【分類號】：TN929.1

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本文編號：2176434