陈全，杨磊，郭剑鸣,2，李星辰，赵勇，陈小前

（1.国防科技大学空天科学学院，湖南 长沙 410073；2.复杂飞行器系统仿真重点实验室，北京 100094；3.军事科学院国防科技创新研究院，北京 100071）

0 引言

低地球轨道（LEO,low earth orbit）（以下简称低轨）卫星星座以其广覆盖、全天候的特点成为弥补地面网络覆盖盲区最有效的解决方案，是未来天空地海一体化网络的重要组成部分[1]。20 世纪末，以铱星、全球星为代表的星座计划掀起了第一代低轨星座网络浪潮，但最终因无法与迅猛发展的地面网络竞争以及商业运营策略方面的失误而纷纷宣告失败[2]。

近年来，以Starlink、OneWeb 等为代表的庞大星座计划推动了新一轮的低轨巨型星座网络发展浪潮[3]。新兴的低轨巨型星座计划[4]一般包含数百至数万颗低轨卫星，目标是为全球用户提供无处不在的宽带互联网接入服务，具有大规模、广覆盖、低时延、宽带化、天地一体等特征。星座规模的急剧扩张不仅提升了系统容量，也增加了系统复杂度，为系统总体设计、网络运行管理和高效数据传输带来诸多难题：1) 卫星规模庞大，且节点高速运动，使网络拓扑高度复杂且具有强动态性；2) 用户被多星同时覆盖，星上频率协调复杂，且星地切换频繁；3) 网络节点密度高，端到端连接所需转发跳数大大增加，提高了路由传输的复杂度；4) 星地一体化网络需大量地面信关站支持连接，地面系统设计复杂[5]；5) 庞大的网络规模在网络仿真和性能评估时消耗大量计算资源，仿真耗时长。……