面向深空中繼通信的仿真平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、深空中繼通信技術(shù)使得深空探測中因距離過遠(yuǎn)、物理阻隔等因素而不能建立起直接通信鏈路的兩個通信節(jié)點(diǎn)之間的通信成為可能。而深空探測的高風(fēng)險和高代價特性要求深空中繼通信方案在具體實(shí)施之前必須先進(jìn)行可行性驗(yàn)證，但真實(shí)深空環(huán)境下的中繼通信方案的可行性驗(yàn)證又不能早于中繼方案的實(shí)施，因而對深空中繼通信方案的驗(yàn)證工作只能從理論計(jì)算和軟件仿真的角度開展。軟件仿真以其強(qiáng)大的數(shù)學(xué)分析計(jì)算能力和可視化能力能夠更好地完成地面環(huán)境下深空中繼通信方案的可行性分析工作。

2、因此，本文的研究重點(diǎn)就是開發(fā)一套操作簡單、分析計(jì)算能力強(qiáng)并且能夠就深空中繼通信方案的某些性能指標(biāo)進(jìn)行評估的可視化仿真平臺。
　　設(shè)計(jì)一套由中心服務(wù)器程序和通信節(jié)點(diǎn)程序構(gòu)成的混合式對等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的深空通信仿真平臺總體方案，并采用一套常用于高性能服務(wù)器領(lǐng)域的客戶/服務(wù)器通信模式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中心服務(wù)器程序和通信節(jié)點(diǎn)程序的基本網(wǎng)絡(luò)框架。
　　在基本網(wǎng)絡(luò)框架的基礎(chǔ)上通過集成衛(wèi)星工具包仿真軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中心服務(wù)器程序。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中心服務(wù)器程序

3、的拓?fù)錁?gòu)建功能、深空通信仿場景構(gòu)建功能以及仿真過程同步控制功能。
　　在基本網(wǎng)絡(luò)框架的基礎(chǔ)上通過與具體的深空通信協(xié)議相結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)程序。初步實(shí)現(xiàn)基于CFDP文件傳輸協(xié)議的中繼文件傳輸功能以及深空信道下的文件傳輸丟包模擬功能。
　　基于地火通信，采用設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的深空通信仿真平臺分別對地火直傳鏈路、火星軌道器中繼鏈路以及日地系拉格朗日點(diǎn)中繼鏈路通信方案進(jìn)行對比仿真，從文件傳輸?shù)慕嵌仍u估了日地系拉格朗日點(diǎn)中繼通信方案的性能。