卫星网络的时间同步技术研究
发布时间：2021-06-08 06:57
卫星网络不仅能够提供高质量的通信服务,更能够实现对整个地表全覆盖,而且在很大程度上不会受到自然灾害的影响,这些优点可以有效克服地面通信网络的局限和不足。由于卫星网络中单颗卫星存在造价过高,网络的鲁棒性差等缺点,卫星编队应运而生。卫星编队用多颗小卫星协同合作,弥补了单一卫星网络的这些缺点。卫星间的协同控制,数据传输,以及自主飞行等技术是整个卫星编队顺利工作的基础,而要攻克这些技术难题,必须先实现卫星网络的时间同步。因此,本文针对卫星网络的时间同步问题展开研究。本文针对卫星网络的时间同步过程过于复杂的问题,采用分层和同步思想,给出了一种卫星网络进行时间同步的方式。分层主要完成网络同步基准中心的选择和将整个网络按照层级结构进行等级划分;同步主要完成整个网络的时间同步,但是需要着重解决的是层间的时间同步问题。对于卫星网络的层间同步问题,首先,针对可以忽略链路长度差异的卫星编队场景,提出基于广播的单回复层间时间同步方法。通过对比待同步卫星之间的时间信息,待同步卫星间接获得与基准中心的钟差。因为基准中心和待同步卫星之间信息交互的减少,使用更少的星上资源就能实现层间的时间同步。然后,针对该方案在接收...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
忽略传播时延差异的全网同步层数最小的时间基准中心选择方法仿真
间时间同步方法依旧使用第三章的层间时间同步方法，并忽略路径时延差异所带来的影响。仿真结果如图 4.6。图4.6 忽略传播时延差异的平均同步层数最小的时间基准中心选择方法仿真从图 4.6 可以看出，针对忽略传播时延差异的平均同步层数最小的时间基准中心选择方法，相比于固定中心节点的时间同步方法，能够有效的减少整个网络的平均同步层数。相比全网同步层数最小的目标，平均层数会小一些，而且随着网络规模的扩大，增长的层数也并不十分明显。
间同步方法，进而完成整个网络的时间同步。路径的时延差异通过随机赋值来实现，将每两个卫星间的同步时间随机赋值为 1 到 5 倍的 T。仿真结果如图 4.10。图4.10 考虑传播时延差异的全网同步时间最短的时间基准中心选择方法仿真从图 4.10 可以看出，针对考虑传播时延差异的全网同步时间最短的时间基准中心选择方法，相比于固定中心节点的时间同步方法，能够有效的减少时间同步所需要的时间。但是，随着网络规模的增大，完成时间同步所需要的时间有所增加，增长速度可能会降低，这是因为随着网络规模的扩大，卫星间连接变得多样化，使得层数的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Approach to inter-satellite time synchronization for micro-satellite cluster[J]. XU Jiuling,ZHANG Chaojie,WANG Chunhui,JIN Xiaojun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(04)
[2]基于STK的MEO卫星通信系统的仿真与覆盖分析[J]. 吴昊,王宇. 电子设计工程. 2017(22)
[3]卫星网络路由技术[J]. 卢勇,赵有健,孙富春,李洪波,倪国旗,王殿军. 软件学报. 2014(05)
[4]小卫星编队飞行关键技术及发展趋势分析[J]. 徐劼. 航天电子对抗. 2007(06)
[5]编队小卫星间相对测距和时间同步方法研究[J]. 马宏,王元钦,陈谷仓. 装备指挥技术学院学报. 2006(02)
[6]小卫星分布式雷达[J]. 梁甸农,朱炬波,董臻. 中国基础科学. 2004(06)
[7]分布式小卫星合成孔径雷达研究进展[J]. 周荫清,徐华平,陈杰. 电子学报. 2003(S1)
[8]GPS在航天器编队飞行任务中的基础性作用[J]. 潘科炎. 航天控制. 2003(03)
[9]单向卫星授时体制及精度分析[J]. 张立新,杨文强. 空间电子技术. 2001(03)
[10]中轨道卫星移动通信[J]. 佘其炯. 邮电设计技术. 1995(05)
博士论文
[1]分布式微型航天器的时钟同步研究[D]. 龚晓春.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]卫星间信道特性及链路性能的研究[D]. 张绍宸.北京邮电大学 2017
[2]基于双向单程伪距测量的时间驯服技术研究[D]. 侯鸿杰.中国科学院国家空间科学中心 2016
[3]多层卫星网络路由策略研究[D]. 陈健飞.哈尔滨工业大学 2015
[4]低轨卫星网络中故障恢复策略研究[D]. 马连杰.南京邮电大学 2015
[5]天地一体化网络协议的研究与仿真[D]. 孙志颖.西安电子科技大学 2012
[6]卫星授时方法与星地同步数据处理技术研究[D]. 叶增.哈尔滨工程大学 2010
[7]星地时间同步技术的研究[D]. 张伦.西安电子科技大学 2008
本文编号：3217907
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
忽略传播时延差异的全网同步层数最小的时间基准中心选择方法仿真
间时间同步方法依旧使用第三章的层间时间同步方法，并忽略路径时延差异所带来的影响。仿真结果如图 4.6。图4.6 忽略传播时延差异的平均同步层数最小的时间基准中心选择方法仿真从图 4.6 可以看出，针对忽略传播时延差异的平均同步层数最小的时间基准中心选择方法，相比于固定中心节点的时间同步方法，能够有效的减少整个网络的平均同步层数。相比全网同步层数最小的目标，平均层数会小一些，而且随着网络规模的扩大，增长的层数也并不十分明显。
间同步方法，进而完成整个网络的时间同步。路径的时延差异通过随机赋值来实现，将每两个卫星间的同步时间随机赋值为 1 到 5 倍的 T。仿真结果如图 4.10。图4.10 考虑传播时延差异的全网同步时间最短的时间基准中心选择方法仿真从图 4.10 可以看出，针对考虑传播时延差异的全网同步时间最短的时间基准中心选择方法，相比于固定中心节点的时间同步方法，能够有效的减少时间同步所需要的时间。但是，随着网络规模的增大，完成时间同步所需要的时间有所增加，增长速度可能会降低，这是因为随着网络规模的扩大，卫星间连接变得多样化，使得层数的
【参考文献】：
期刊论文
[1]Approach to inter-satellite time synchronization for micro-satellite cluster[J]. XU Jiuling,ZHANG Chaojie,WANG Chunhui,JIN Xiaojun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(04)
[2]基于STK的MEO卫星通信系统的仿真与覆盖分析[J]. 吴昊,王宇. 电子设计工程. 2017(22)
[3]卫星网络路由技术[J]. 卢勇,赵有健,孙富春,李洪波,倪国旗,王殿军. 软件学报. 2014(05)
[4]小卫星编队飞行关键技术及发展趋势分析[J]. 徐劼. 航天电子对抗. 2007(06)
[5]编队小卫星间相对测距和时间同步方法研究[J]. 马宏,王元钦,陈谷仓. 装备指挥技术学院学报. 2006(02)
[6]小卫星分布式雷达[J]. 梁甸农,朱炬波,董臻. 中国基础科学. 2004(06)
[7]分布式小卫星合成孔径雷达研究进展[J]. 周荫清,徐华平,陈杰. 电子学报. 2003(S1)
[8]GPS在航天器编队飞行任务中的基础性作用[J]. 潘科炎. 航天控制. 2003(03)
[9]单向卫星授时体制及精度分析[J]. 张立新,杨文强. 空间电子技术. 2001(03)
[10]中轨道卫星移动通信[J]. 佘其炯. 邮电设计技术. 1995(05)
博士论文
[1]分布式微型航天器的时钟同步研究[D]. 龚晓春.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]卫星间信道特性及链路性能的研究[D]. 张绍宸.北京邮电大学 2017
[2]基于双向单程伪距测量的时间驯服技术研究[D]. 侯鸿杰.中国科学院国家空间科学中心 2016
[3]多层卫星网络路由策略研究[D]. 陈健飞.哈尔滨工业大学 2015
[4]低轨卫星网络中故障恢复策略研究[D]. 马连杰.南京邮电大学 2015
[5]天地一体化网络协议的研究与仿真[D]. 孙志颖.西安电子科技大学 2012
[6]卫星授时方法与星地同步数据处理技术研究[D]. 叶增.哈尔滨工程大学 2010
[7]星地时间同步技术的研究[D]. 张伦.西安电子科技大学 2008
本文编号：3217907
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