適應北斗全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡拓撲結構的路由算法研究.pdf

1、衛(wèi)星導航系統(tǒng)是重要的空間信息基礎設施，北斗二代全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在國家安全和經(jīng)濟建設中發(fā)揮著越來越重要的作用?；谛情g鏈路特征的路由技術是北斗二代全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡亟需解決的核心技術之一。由于導航網(wǎng)絡的特殊性，如何建立合適的網(wǎng)絡拓撲結構和適應拓撲的路由算法來滿足導航網(wǎng)絡的信息傳輸需求是本文的研究課題。本文主要對北斗全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡的網(wǎng)絡節(jié)點及星間鏈路進行了詳細的分析，提出了一種新的拓撲結構，包括同軌鏈路和異軌鏈路管理方案，在此基礎上提出了分

2、布式路由算法，以達到北斗全球衛(wèi)星網(wǎng)絡的信息傳輸需求。本文的主要工作如下：
　　1.介紹了北斗二代全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡信息傳輸?shù)难芯勘尘?，總結了導航網(wǎng)絡信息傳輸發(fā)展趨勢，分析了衛(wèi)星網(wǎng)絡拓撲結構與路由技術的研究現(xiàn)狀，并在此基礎上提出了論文的研究內(nèi)容以及主要創(chuàng)新點。
　　2.介紹了現(xiàn)有空間信息組網(wǎng)理論和網(wǎng)絡路由的相關概念。首先研究了星地鏈路與星間鏈路幾何特性，分析了現(xiàn)有空間信息系統(tǒng)拓撲結構模型及其適應性。針對目前常用的拓撲結構，對其相

3、適應的路由優(yōu)化算法進行了研究，對后面提出拓撲結構和相適應的路由算法提供參考。
　　3.對北斗全球衛(wèi)星導航節(jié)點進行了介紹和分析，利用 STK軟件對節(jié)點可見性進行了仿真，對其可見性特征進行了總結。在此基礎上，提出了有效的同軌鏈路和異軌鏈路管理方案，為進一步路由算法的提出提供有力的支撐。
　　4.通過對以上的研究，提出了分布式路由策略及其算法，并對其抗毀策略進行了研究。首先根據(jù)信息傳輸需求以及拓撲結構，對路由策略深入研究,提出了滿

4、足其需求的分布式路由算法，解決信息傳輸中跳數(shù)過多的問題。除此之外，根據(jù)衛(wèi)星的受損模式，提出了不同自愈策略，對衛(wèi)星網(wǎng)絡的抗毀性進行了深入分析和研究，保證了網(wǎng)絡在拓撲受到一定程度損毀情況下的通信性能。
　　5.根據(jù)上文提出的路由算法以及抗毀策略，使用OPNET軟件對其進行仿真。首先介紹了北斗全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡的結構參數(shù)，然后在衛(wèi)星網(wǎng)絡完整和受損情況下分別進行仿真，對結果進行分析和研究。仿真結果表明，適應北斗全球衛(wèi)星導航網(wǎng)絡拓撲結構的路由