基于GEO的低轨航天器星间通信链路控制系统设计
2021-01-07孙鹤锋周学军
计算机测量与控制 2020年12期
孙鹤锋,周学军
(延安大学 物理与电子信息学院,陕西 延安 716000)
0 引言
近几年航天工业有了长足的发展,包括如人类空间和探月高新技术也在不断发展,因此低轨道的飞船数量和种类大量增加。
有些大型的低轨道航天器需要下载大量的各种科学实验数据[1],而传统的低轨道航天器则相对简单。从卫星上下载的信息通常依靠卫星之间的链路传送到地面的全球站。这种方式会受到卫星数量、卫星成本等多方面因素的影响[2-3],为此就需要拓展新型、高效的传输方式,解决这类低轨道航天器所面临的海量科学实验数据的实时下载问题。
通过研究国内外文献得知,低轨航天器可以采用一种新的基于静止轨道(GEO)通信卫星转发的传输方式,即利用 GEO通信卫星向地面转发信息[4-5]。由于 GEO通信卫星在低轨航天器中传输困难,主要原因是上下行带宽不对称,可用链路时间有限,拓扑结构变化频繁,难以达到传统地面网络技术所能达到的服务质量和可靠性要求[6]。本文在研究网络架构的基础上,设计了一种新的低轨航天器星间通信链路控制系统,对系统的硬件和软件进行研究,并通过实验研究了系统的可行性。
结合国内外相关文献,提出了近低轨道航天器可以在地球同步轨道通信卫星传输的基础上,采用一种新的传输方式,即利用地球静止轨道(GEO)通信卫星将信息传送到地面。GEO通信卫星在低轨道航天器中存在传输困难、上下带宽不对称、可用链路长度有限、拓扑结构多变等问题,无法满足传统地面网络技术对服务质量和可靠性的要求。……
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