LWIP协议改进及其在组星协同成像中的应用

发布时间：2017-08-04 14:00

  本文关键词：LWIP协议改进及其在组星协同成像中的应用

  更多相关文章： 卫星网络协议 LWIP 组星协同成像 FATFS FreeRTOS

【摘要】：近几年来,小卫星凭借成本低、重量轻和易于发射的优点在航天领域扮演着越来越重要的角色,已成为国内外卫星研究的焦点。为提高应用效能,小卫星越来越倾向于使用组星的方式工作,目前国外较为先进的小卫星组星中,单星既可以独立工作,也可以通过卫星网络协同完成任务;而国内小卫星组星的研究工作才刚刚开始,未见相关应用报道。其中比较常见的应用是应用到光学遥感小卫星的协同成像中,尤其是宽幅成像和凝视成像,可以解决低轨道光学遥感小卫星成像幅宽小,凝视成像时间短的问题,而此应用对组星网络的实时性有很大的要求,需要解决网络协议的问题。本文在综合各方面因素的基础上,提出改进LWIP协议的组星网络方案,并在协同成像上进行模拟实验。本文首先描述了小卫星组星协同工作的巨大优势,以及需要解决的问题,通过比较常见的卫星网络协议,提出了将LWIP协议进行改进来应用到组星网络中的方案。针对星间通信的特殊要求,提出网络协议的改进方法,对轻量级的TCP/IP协议LWIP修改,得到适用于星间通信的网络协议。为验证改进型网络协议的可行性及小卫星协同成像方案,本文搭建了一种小卫星通信平台,在该平台上移植了FREERTOS操作系统,FATFS文件系统和改进型LWIP网络协议。并在本平台上完成多任务文件操作、多平台通信、多平台协同成像等实验。实验表明本文设计的改进型网络协议可进一步降低网络延迟,将其应用到组星协同成像中的方案有一定的可行性。
【关键词】：卫星网络协议 LWIP 组星协同成像 FATFS FreeRTOS
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN915.04;TN927.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景及意义11-14
• 1.2 论文的主要研究工作14-15
• 1.3 本文的结构安排15-17
• 第2章 相关技术和最新研究17-27
• 2.1 组星协同成像典型应用17-22
• 2.2 卫星网络协议22-25
• 2.3 本章小结25-27
• 第3章 LWIP协议的改进及实现27-37
• 3.1 地面TCP/IP协议27-29
• 3.2 卫星网络中LWIP协议的问题29-31
• 3.3 LWIP协议的改进31-33
• 3.4 改进方案在LWIP中的实现33-35
• 3.5 本章小结35-37
• 第4章 测试平台的搭建37-56
• 4.1 硬件平台37-44
• 4.2 软件平台44-54
• 4.3 本章小结54-56
• 第5章 实验验证56-71
• 5.1 网络测试56-60
• 5.2 文件系统实验60-61
• 5.3 模拟组星协同成像实验61-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第6章 总结与展望71-73
• 6.1 总结71-72
• 6.2 展望72-73
• 参考文献73-77
• 在学期间的学术成果77-78
• 指导教师及作者简介78-79
• 致谢79

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本文编号：619918