低軌道編隊(duì)小衛(wèi)星星間鏈路設(shè)計(jì)分析.pdf

1、編隊(duì)飛行衛(wèi)星系統(tǒng)憑借其在體積、性能、費(fèi)用等方面的明顯優(yōu)勢(shì)而越來越受到重視，并已成為國(guó)內(nèi)外航天領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。星間通信是這一系統(tǒng)的重要組成部分，是關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能的好壞直接決定由編隊(duì)衛(wèi)星組成的“虛擬大衛(wèi)星”能否高效可靠地完成空間任務(wù)。
　　星間通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含很多關(guān)鍵性的技術(shù)，如通信協(xié)議、星上處理技術(shù)和跟蹤捕獲技術(shù)等。星間鏈路的總體設(shè)計(jì)和規(guī)劃是其中重要的一項(xiàng)。本文主要基于STK和Matlab軟件對(duì)星間鏈路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行研究，內(nèi)容

2、涵蓋了LEO編隊(duì)星間鏈路的空間幾何特性、通信信道特性、及星間信道編碼的研究這三部分內(nèi)容。
　　在明確了星間鏈路的特點(diǎn)、種類、頻率選擇等問題，分析國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，提出在我國(guó)發(fā)展具有星間鏈路的編隊(duì)飛行小衛(wèi)星的重要性。論述星間鏈路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)并給出星間鏈路方程。
　　對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道進(jìn)行分析，建立星間鏈路幾何參數(shù)(方位角、俯仰角、星間距離)的理論計(jì)算公式及其微分公式，詳細(xì)分析星間鏈路幾何參數(shù)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)性能隨衛(wèi)星軌道要素變

3、化的規(guī)律，給出仿真結(jié)果。
　　詳細(xì)分析星間通信環(huán)境，明確影響星間通信質(zhì)量的三個(gè)模塊：空間傳輸損耗、多普勒頻移和噪聲模塊。在星間鏈路空間幾何特性分析的基礎(chǔ)上，建立空間傳輸損耗和多普勒頻移的仿真模型，仿真分析其隨衛(wèi)星軌道要素變化的規(guī)律。分析星間信道的統(tǒng)計(jì)模型、數(shù)學(xué)模型并最終建立星間信道的仿真模型。
　　明確星間通信特點(diǎn)的條件下，選擇LDPC碼作為星間信道的編碼方式進(jìn)行研究。給出了該信道編碼的構(gòu)造方法和編譯碼方式，對(duì)其常用的譯碼方