面向空間網(wǎng)絡(luò)快照路由協(xié)議設(shè)計與驗證的綜合仿真平臺研究.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，空間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通常具有高度移動性、資源相對受限、一旦部署便難于更換或升級等特點，使得協(xié)議設(shè)計與入軌之前的地面仿真驗證變得極其重要。盡管針對空間系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的研究已經(jīng)開展多年，但真正部署和運行路由協(xié)議的系統(tǒng)尚少，其中一個重要的原因就是缺乏支持空間網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計與驗證的綜合仿真平臺?，F(xiàn)有的通用型網(wǎng)絡(luò)仿真平臺針對地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，無法模擬空間網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓撲變化；現(xiàn)有的航空航天仿真平臺專注于航空系統(tǒng)運行環(huán)

2、境和星座構(gòu)型等仿真，對于網(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現(xiàn)一種面向空間網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計與仿真驗證綜合仿真平臺。圍繞該目標(biāo)，開展的主要工作及貢獻如下：
　　（1）設(shè)計并實現(xiàn)了一種面向空間網(wǎng)絡(luò)快照路由協(xié)議設(shè)計與驗證的綜合仿真平臺SRDV。該平臺基于專業(yè)的航空仿真軟件和通用網(wǎng)絡(luò)仿真平臺進行設(shè)計，為兩個獨立領(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)點與鏈路之間的映射，使得空間網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計、實

3、現(xiàn)、部署、驗證與優(yōu)化變得非常方便；
　?。?）通過仿真典型的衛(wèi)星星座，驗證了SRDV平臺的功能正確性。通過對典型的Polar星座代表Iridium星座和典型的Walker星座代表Globalstar星座的仿真，對SRDV平臺支持快照路由協(xié)議設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行了能力驗證；
　?。?）應(yīng)用SRDV平臺，設(shè)計并實現(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平臺生成空間網(wǎng)絡(luò)的快照路由集，可以在空間網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的同時將