北斗导航系统星间链路分配方法研究
发布时间：2020-12-16 10:03
星间链路的建设与发展是未来卫星导航系统的重要发展方向之一。利用星间链路进行星上数据传输和星间测量,不仅能提高系统的定位导航精度,同时还能提升系统的自主导航能力。我国的北斗卫星导航系统正面临无法全球布站的难题,因此对于我国而言,大力发展星间链路技术具有非常重要的战略意义。本文在此大背景下,以北斗导航星座为基础,从星间测距和境外星与境内星通信的需求着手,对北斗导航系统星间链路分配方法进行了研究。具体研究内容如下:（1）星间链路工作原理以及工作体制。首先分析了星间链路的具体功能以及工作原理,其次分别分析了系统中卫星的工作频段选择以及不同频段的工作体制,最后确定了文章中的星间通信体制。（2）确定星间链路分配的约束以及其性能指标。首先明确本文所用星座构型为北斗导航星座（24颗MEO卫星+3颗IGSO卫星+3颗GEO卫星）系统,其次分析星座间卫星的距离、星间天线可见关系以及星间几何可见性等约束,并给出数学描述及仿真分析。最后给出星间通信和星间测量的评估指标。（3）星间链路分配模型的构建。根据星间约束条件,借鉴GPS系统成熟的星间链路体制,利用有向图理论,建立了符合本文优化目标的星间链路分配模型。最...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
星间测距原理
路的约束条件及动态特性分析对位置参数航星座中，随着时间的变化，卫星的相对位置关系也在星处于不同的轨道平面时，它们的相对位置会发生较间相对位置变化的参量主要有星间观测仰角和方位角要的物理量进行定义，如图 3.2 所示。以卫星为坐标原点的右手坐标系，以卫星轨道平面内以卫星质心指向地心的方向为 Z轴。卫星jS 在卫星S从 Q 向 X 轴做垂直线与 X 轴相交于xS ，向 Y 轴做垂图 3.2 中所示的几何关系可知，j i S S Q 是卫星 零度仰角方向。定义沿 Z 轴正向的仰角用正度数表用负角度表示。x i S S Q 是卫星 对卫星 的观测方向，方位角沿 X 轴逆时针增大。卫星间观测仰角的值角的值域范围是 0°~360°。
图 3.1 北斗导航星座约束条件及动态特性分析置参数中，随着时间的变化，卫星的相对位置关不同的轨道平面时，它们的相对位置会位置变化的参量主要有星间观测仰角和理量进行定义，如图 3.2 所示。为坐标原点的右手坐标系，以卫星轨道质心指向地心的方向为 Z轴。卫星jS 在 X 轴做垂直线与 X 轴相交于xS ，向 Y 中所示的几何关系可知，j i S S Q 是仰角方向。定义沿 Z 轴正向的仰角用正度表示。x i S S Q 是卫星 对卫星
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星导航系统发展及其军事应用特点分析[J]. 辛洁,赵伟,张之学,薛峰,杨尚锋. 导航定位学报. 2015(04)
[2]下一代卫星网络路由技术研究进展[J]. 毛腾跃,徐正全,朱容波,侯睿. 电信科学. 2012(11)
[3]Walker星座星间链路分析[J]. 杨霞,李建成. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[4]GEO和IGSO卫星增强GPS性能的仿真分析[J]. 吴军,常江,姜勇. 计算机工程与应用. 2012(09)
[5]一种导航星座星间链路拓扑设计方法[J]. 李振东,何善宝,刘崇华,王海红. 航天器工程. 2011(03)
[6]GPS星间链路及其数据的模拟方法研究[J]. 刘亚琼,杨旭海. 时间频率学报. 2010(01)
[7]TDMA时隙分配对业务时延性能的影响分析[J]. 秦勇,张军,张涛. 电子学报. 2009(10)
[8]GPS星间链路技术及自主导航算法分析[J]. 郑晋军,林益明,陈忠贵,初海彬. 航天器工程. 2009(02)
[9]星间链路天线扫描捕获方法[J]. 黎孝纯,于瑞霞,闫剑虹. 空间电子技术. 2008(04)
[10]国外卫星导航定位系统最新进展及发展趋势[J]. 王杰华. 数字通信世界. 2008(10)
博士论文
[1]面向测距与通信性能优化的卫星导航星间链路组网技术研究[D]. 王东会.国防科学技术大学 2014
[2]基于星间链路的导航卫星星座自主运行关键技术研究[D]. 陈忠贵.国防科学技术大学 2012
[3]基于星间链路的导航卫星轨道确定及时间同步方法研究[D]. 朱俊.国防科学技术大学 2011
[4]基于星间观测的星座自主导航方法研究[D]. 张艳.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]导航卫星星间链路激光调制技术研究[D]. 徐皓.华中科技大学 2016
[2]星间链路网络高效组网与传输协议研究[D]. 吴光耀.国防科学技术大学 2014
[3]卫星光通信终端跟瞄控制方法研究[D]. 贾琪.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2919975
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
星间测距原理
路的约束条件及动态特性分析对位置参数航星座中，随着时间的变化，卫星的相对位置关系也在星处于不同的轨道平面时，它们的相对位置会发生较间相对位置变化的参量主要有星间观测仰角和方位角要的物理量进行定义，如图 3.2 所示。以卫星为坐标原点的右手坐标系，以卫星轨道平面内以卫星质心指向地心的方向为 Z轴。卫星jS 在卫星S从 Q 向 X 轴做垂直线与 X 轴相交于xS ，向 Y 轴做垂图 3.2 中所示的几何关系可知，j i S S Q 是卫星 零度仰角方向。定义沿 Z 轴正向的仰角用正度数表用负角度表示。x i S S Q 是卫星 对卫星 的观测方向，方位角沿 X 轴逆时针增大。卫星间观测仰角的值角的值域范围是 0°~360°。
图 3.1 北斗导航星座约束条件及动态特性分析置参数中，随着时间的变化，卫星的相对位置关不同的轨道平面时，它们的相对位置会位置变化的参量主要有星间观测仰角和理量进行定义，如图 3.2 所示。为坐标原点的右手坐标系，以卫星轨道质心指向地心的方向为 Z轴。卫星jS 在 X 轴做垂直线与 X 轴相交于xS ，向 Y 中所示的几何关系可知，j i S S Q 是仰角方向。定义沿 Z 轴正向的仰角用正度表示。x i S S Q 是卫星 对卫星
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星导航系统发展及其军事应用特点分析[J]. 辛洁,赵伟,张之学,薛峰,杨尚锋. 导航定位学报. 2015(04)
[2]下一代卫星网络路由技术研究进展[J]. 毛腾跃,徐正全,朱容波,侯睿. 电信科学. 2012(11)
[3]Walker星座星间链路分析[J]. 杨霞,李建成. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[4]GEO和IGSO卫星增强GPS性能的仿真分析[J]. 吴军,常江,姜勇. 计算机工程与应用. 2012(09)
[5]一种导航星座星间链路拓扑设计方法[J]. 李振东,何善宝,刘崇华,王海红. 航天器工程. 2011(03)
[6]GPS星间链路及其数据的模拟方法研究[J]. 刘亚琼,杨旭海. 时间频率学报. 2010(01)
[7]TDMA时隙分配对业务时延性能的影响分析[J]. 秦勇,张军,张涛. 电子学报. 2009(10)
[8]GPS星间链路技术及自主导航算法分析[J]. 郑晋军,林益明,陈忠贵,初海彬. 航天器工程. 2009(02)
[9]星间链路天线扫描捕获方法[J]. 黎孝纯,于瑞霞,闫剑虹. 空间电子技术. 2008(04)
[10]国外卫星导航定位系统最新进展及发展趋势[J]. 王杰华. 数字通信世界. 2008(10)
博士论文
[1]面向测距与通信性能优化的卫星导航星间链路组网技术研究[D]. 王东会.国防科学技术大学 2014
[2]基于星间链路的导航卫星星座自主运行关键技术研究[D]. 陈忠贵.国防科学技术大学 2012
[3]基于星间链路的导航卫星轨道确定及时间同步方法研究[D]. 朱俊.国防科学技术大学 2011
[4]基于星间观测的星座自主导航方法研究[D]. 张艳.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]导航卫星星间链路激光调制技术研究[D]. 徐皓.华中科技大学 2016
[2]星间链路网络高效组网与传输协议研究[D]. 吴光耀.国防科学技术大学 2014
[3]卫星光通信终端跟瞄控制方法研究[D]. 贾琪.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2919975
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