低軌道編隊小衛(wèi)星星間鏈路設計分析.pdf

1、編隊飛行衛(wèi)星系統(tǒng)憑借其在體積、性能、費用等方面的明顯優(yōu)勢而越來越受到重視，并已成為國內外航天領域研究的熱點。星間通信是這一系統(tǒng)的重要組成部分，是關鍵技術之一，其性能的好壞直接決定由編隊衛(wèi)星組成的“虛擬大衛(wèi)星”能否高效可靠地完成空間任務。
　　星間通信系統(tǒng)的設計包含很多關鍵性的技術，如通信協議、星上處理技術和跟蹤捕獲技術等。星間鏈路的總體設計和規(guī)劃是其中重要的一項。本文主要基于STK和Matlab軟件對星間鏈路設計技術進行研究，內容

2、涵蓋了LEO編隊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容。
　　在明確了星間鏈路的特點、種類、頻率選擇等問題，分析國內外研究發(fā)展動態(tài)的基礎上，提出在我國發(fā)展具有星間鏈路的編隊飛行小衛(wèi)星的重要性。論述星間鏈路設計的要點并給出星間鏈路方程。
　　對衛(wèi)星的運行軌道進行分析，建立星間鏈路幾何參數(方位角、俯仰角、星間距離)的理論計算公式及其微分公式，詳細分析星間鏈路幾何參數靜態(tài)及動態(tài)性能隨衛(wèi)星軌道要素變

3、化的規(guī)律，給出仿真結果。
　　詳細分析星間通信環(huán)境，明確影響星間通信質量的三個模塊：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)計模型、數學模型并最終建立星間信道的仿真模型。
　　明確星間通信特點的條件下，選擇LDPC碼作為星間信道的編碼方式進行研究。給出了該信道編碼的構造方法和編譯碼方式，對其常用的譯碼方