面向空間網(wǎng)絡(luò)快照路由協(xié)議設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的綜合仿真平臺(tái)研究.pdf

1、空間網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議一直是空間網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，空間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常具有高度移動(dòng)性、資源相對(duì)受限、一旦部署便難于更換或升級(jí)等特點(diǎn)，使得協(xié)議設(shè)計(jì)與入軌之前的地面仿真驗(yàn)證變得極其重要。盡管針對(duì)空間系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的研究已經(jīng)開展多年，但真正部署和運(yùn)行路由協(xié)議的系統(tǒng)尚少，其中一個(gè)重要的原因就是缺乏支持空間網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的綜合仿真平臺(tái)?，F(xiàn)有的通用型網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)針對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，無法模擬空間網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)渥兓?；現(xiàn)有的航空航天仿真平臺(tái)專注于航空系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)

2、境和星座構(gòu)型等仿真，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仿真的支持非常有限。在此前提下，本課題旨在研究與實(shí)現(xiàn)一種面向空間網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證綜合仿真平臺(tái)。圍繞該目標(biāo)，開展的主要工作及貢獻(xiàn)如下：
　?。?）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種面向空間網(wǎng)絡(luò)快照路由協(xié)議設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的綜合仿真平臺(tái)SRDV。該平臺(tái)基于專業(yè)的航空仿真軟件和通用網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為兩個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域的仿真系統(tǒng)搭建橋梁，并完成航天器與星間鏈路到空間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與鏈路之間的映射，使得空間網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)、實(shí)

3、現(xiàn)、部署、驗(yàn)證與優(yōu)化變得非常方便；
　?。?）通過仿真典型的衛(wèi)星星座，驗(yàn)證了SRDV平臺(tái)的功能正確性。通過對(duì)典型的Polar星座代表Iridium星座和典型的Walker星座代表Globalstar星座的仿真，對(duì)SRDV平臺(tái)支持快照路由協(xié)議設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了能力驗(yàn)證；
　?。?）應(yīng)用SRDV平臺(tái)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于快照序列的預(yù)置空間路由協(xié)議PSRP。利用SRDV平臺(tái)生成空間網(wǎng)絡(luò)的快照路由集，可以在空間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓耐瑫r(shí)將