衛(wèi)星網絡的時間同步技術研究
發(fā)布時間：2021-06-08 06:57
衛(wèi)星網絡不僅能夠提供高質量的通信服務,更能夠實現(xiàn)對整個地表全覆蓋,而且在很大程度上不會受到自然災害的影響,這些優(yōu)點可以有效克服地面通信網絡的局限和不足。由于衛(wèi)星網絡中單顆衛(wèi)星存在造價過高,網絡的魯棒性差等缺點,衛(wèi)星編隊應運而生。衛(wèi)星編隊用多顆小衛(wèi)星協(xié)同合作,彌補了單一衛(wèi)星網絡的這些缺點。衛(wèi)星間的協(xié)同控制,數據傳輸,以及自主飛行等技術是整個衛(wèi)星編隊順利工作的基礎,而要攻克這些技術難題,必須先實現(xiàn)衛(wèi)星網絡的時間同步。因此,本文針對衛(wèi)星網絡的時間同步問題展開研究。本文針對衛(wèi)星網絡的時間同步過程過于復雜的問題,采用分層和同步思想,給出了一種衛(wèi)星網絡進行時間同步的方式。分層主要完成網絡同步基準中心的選擇和將整個網絡按照層級結構進行等級劃分;同步主要完成整個網絡的時間同步,但是需要著重解決的是層間的時間同步問題。對于衛(wèi)星網絡的層間同步問題,首先,針對可以忽略鏈路長度差異的衛(wèi)星編隊場景,提出基于廣播的單回復層間時間同步方法。通過對比待同步衛(wèi)星之間的時間信息,待同步衛(wèi)星間接獲得與基準中心的鐘差。因為基準中心和待同步衛(wèi)星之間信息交互的減少,使用更少的星上資源就能實現(xiàn)層間的時間同步。然后,針對該方案在接收...
【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
忽略傳播時延差異的全網同步層數最小的時間基準中心選擇方法仿真
間時間同步方法依舊使用第三章的層間時間同步方法，并忽略路徑時延差異所帶來的影響。仿真結果如圖 4.6。圖4.6 忽略傳播時延差異的平均同步層數最小的時間基準中心選擇方法仿真從圖 4.6 可以看出，針對忽略傳播時延差異的平均同步層數最小的時間基準中心選擇方法，相比于固定中心節(jié)點的時間同步方法，能夠有效的減少整個網絡的平均同步層數。相比全網同步層數最小的目標，平均層數會小一些，而且隨著網絡規(guī)模的擴大，增長的層數也并不十分明顯。
間同步方法，進而完成整個網絡的時間同步。路徑的時延差異通過隨機賦值來實現(xiàn)，將每兩個衛(wèi)星間的同步時間隨機賦值為 1 到 5 倍的 T。仿真結果如圖 4.10。圖4.10 考慮傳播時延差異的全網同步時間最短的時間基準中心選擇方法仿真從圖 4.10 可以看出，針對考慮傳播時延差異的全網同步時間最短的時間基準中心選擇方法，相比于固定中心節(jié)點的時間同步方法，能夠有效的減少時間同步所需要的時間。但是，隨著網絡規(guī)模的增大，完成時間同步所需要的時間有所增加，增長速度可能會降低，這是因為隨著網絡規(guī)模的擴大，衛(wèi)星間連接變得多樣化，使得層數的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Approach to inter-satellite time synchronization for micro-satellite cluster[J]. XU Jiuling,ZHANG Chaojie,WANG Chunhui,JIN Xiaojun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(04)
[2]基于STK的MEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)的仿真與覆蓋分析[J]. 吳昊,王宇. 電子設計工程. 2017(22)
[3]衛(wèi)星網絡路由技術[J]. 盧勇,趙有健,孫富春,李洪波,倪國旗,王殿軍. 軟件學報. 2014(05)
[4]小衛(wèi)星編隊飛行關鍵技術及發(fā)展趨勢分析[J]. 徐劼. 航天電子對抗. 2007(06)
[5]編隊小衛(wèi)星間相對測距和時間同步方法研究[J]. 馬宏,王元欽,陳谷倉. 裝備指揮技術學院學報. 2006(02)
[6]小衛(wèi)星分布式雷達[J]. 梁甸農,朱炬波,董臻. 中國基礎科學. 2004(06)
[7]分布式小衛(wèi)星合成孔徑雷達研究進展[J]. 周蔭清,徐華平,陳杰. 電子學報. 2003(S1)
[8]GPS在航天器編隊飛行任務中的基礎性作用[J]. 潘科炎. 航天控制. 2003(03)
[9]單向衛(wèi)星授時體制及精度分析[J]. 張立新,楊文強. 空間電子技術. 2001(03)
[10]中軌道衛(wèi)星移動通信[J]. 佘其炯. 郵電設計技術. 1995(05)
博士論文
[1]分布式微型航天器的時鐘同步研究[D]. 龔曉春.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]衛(wèi)星間信道特性及鏈路性能的研究[D]. 張紹宸.北京郵電大學 2017
[2]基于雙向單程偽距測量的時間馴服技術研究[D]. 侯鴻杰.中國科學院國家空間科學中心 2016
[3]多層衛(wèi)星網絡路由策略研究[D]. 陳健飛.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]低軌衛(wèi)星網絡中故障恢復策略研究[D]. 馬連杰.南京郵電大學 2015
[5]天地一體化網絡協(xié)議的研究與仿真[D]. 孫志穎.西安電子科技大學 2012
[6]衛(wèi)星授時方法與星地同步數據處理技術研究[D]. 葉增.哈爾濱工程大學 2010
[7]星地時間同步技術的研究[D]. 張倫.西安電子科技大學 2008
本文編號：3217907
【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：76 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
忽略傳播時延差異的全網同步層數最小的時間基準中心選擇方法仿真
間時間同步方法依舊使用第三章的層間時間同步方法，并忽略路徑時延差異所帶來的影響。仿真結果如圖 4.6。圖4.6 忽略傳播時延差異的平均同步層數最小的時間基準中心選擇方法仿真從圖 4.6 可以看出，針對忽略傳播時延差異的平均同步層數最小的時間基準中心選擇方法，相比于固定中心節(jié)點的時間同步方法，能夠有效的減少整個網絡的平均同步層數。相比全網同步層數最小的目標，平均層數會小一些，而且隨著網絡規(guī)模的擴大，增長的層數也并不十分明顯。
間同步方法，進而完成整個網絡的時間同步。路徑的時延差異通過隨機賦值來實現(xiàn)，將每兩個衛(wèi)星間的同步時間隨機賦值為 1 到 5 倍的 T。仿真結果如圖 4.10。圖4.10 考慮傳播時延差異的全網同步時間最短的時間基準中心選擇方法仿真從圖 4.10 可以看出，針對考慮傳播時延差異的全網同步時間最短的時間基準中心選擇方法，相比于固定中心節(jié)點的時間同步方法，能夠有效的減少時間同步所需要的時間。但是，隨著網絡規(guī)模的增大，完成時間同步所需要的時間有所增加，增長速度可能會降低，這是因為隨著網絡規(guī)模的擴大，衛(wèi)星間連接變得多樣化，使得層數的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Approach to inter-satellite time synchronization for micro-satellite cluster[J]. XU Jiuling,ZHANG Chaojie,WANG Chunhui,JIN Xiaojun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(04)
[2]基于STK的MEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)的仿真與覆蓋分析[J]. 吳昊,王宇. 電子設計工程. 2017(22)
[3]衛(wèi)星網絡路由技術[J]. 盧勇,趙有健,孫富春,李洪波,倪國旗,王殿軍. 軟件學報. 2014(05)
[4]小衛(wèi)星編隊飛行關鍵技術及發(fā)展趨勢分析[J]. 徐劼. 航天電子對抗. 2007(06)
[5]編隊小衛(wèi)星間相對測距和時間同步方法研究[J]. 馬宏,王元欽,陳谷倉. 裝備指揮技術學院學報. 2006(02)
[6]小衛(wèi)星分布式雷達[J]. 梁甸農,朱炬波,董臻. 中國基礎科學. 2004(06)
[7]分布式小衛(wèi)星合成孔徑雷達研究進展[J]. 周蔭清,徐華平,陳杰. 電子學報. 2003(S1)
[8]GPS在航天器編隊飛行任務中的基礎性作用[J]. 潘科炎. 航天控制. 2003(03)
[9]單向衛(wèi)星授時體制及精度分析[J]. 張立新,楊文強. 空間電子技術. 2001(03)
[10]中軌道衛(wèi)星移動通信[J]. 佘其炯. 郵電設計技術. 1995(05)
博士論文
[1]分布式微型航天器的時鐘同步研究[D]. 龔曉春.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]衛(wèi)星間信道特性及鏈路性能的研究[D]. 張紹宸.北京郵電大學 2017
[2]基于雙向單程偽距測量的時間馴服技術研究[D]. 侯鴻杰.中國科學院國家空間科學中心 2016
[3]多層衛(wèi)星網絡路由策略研究[D]. 陳健飛.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]低軌衛(wèi)星網絡中故障恢復策略研究[D]. 馬連杰.南京郵電大學 2015
[5]天地一體化網絡協(xié)議的研究與仿真[D]. 孫志穎.西安電子科技大學 2012
[6]衛(wèi)星授時方法與星地同步數據處理技術研究[D]. 葉增.哈爾濱工程大學 2010
[7]星地時間同步技術的研究[D]. 張倫.西安電子科技大學 2008
本文編號：3217907
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