GNSS星间链路组网通信的地面试验验证方法研究

摘要

导航卫星星间链路组网技术是解决GNSS系统全球布站受限问题、提高系统抗毁灭性的有效途径。然而，具备星间链路组网功能的GNSS系统本身是一个复杂的大系统，其技术前沿，现阶段经验不足，并且其建设也是一个长周期、高风险、高成本的过程。在建设阶段，地面试验是解决GNSS星间链路组网问题的有效途径;本文就是在此大背景下，研究试验阶段少数试验星开展GNSS星间链路组网通信地面试验验证方法。文章研究内容可概括为以下几个方面:
　　(1)GNSS星间组网通信模型的构建;根据GNSS星间组网通信关键技术构建了星间链路地面数据传输模型和卫星数据传输模型;具体包括星间链路地面上注数据传输模型、卫星下行数据传输模型、星间测量和广播数据传输模型;
　　(2)GNSS星间组网评估模型的构建;根据GNSS星间组网通信任务和需求，建立基于RFT的功能层、指标层、性能层评估模型;
　　(3)提出虚实结合的星间链路组网地面试验方法;根据GNSS系统的动态特性，分析并建立了虚实结合的组网地面试验验证技术，并提出了一种基于模型优化的FSM试验方法;
　　(4)根据上述试验方法提出了GNSS地面试验验证系统的构建方法，并进行了仿真实现;从多个角度验证了GNSS地面试验方法的有效性，并完成了对GNSS组网关键技术的评估。
　　本文提出的GNSS星间链路组网通信地面试验方法综合考虑了星间链路关键技术的特点和地面试验开展的可行性等综合因素，已在实际工程中得到了验证，对于后续试验的开展具有工程实践意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 国内外GNSS星间链路研究现状

1．2．2 国内外GNSS地面试验情况

1．3 论文的主要研究内容

第2章 GNSS星间组网通信及评估模型构建

2．1 GNSS星间组网通信关键技术

2．1．1 系统组成

2．1．2 组网通信关键技术

2．2 星间链路组网通信模型

2．2．1 星间链路地面数据传输模型

2．2．2 星间链路卫星数据传输模型

2．3 星间组网通信评估模型

2．3．1 功能层RFT模型

2．3．2 指标层RFT模型

2．3．3 性能层RFT模型

2．4 本章小结

第3章 星间链路组网虚实结合的试验验证方法

3．1 虚实结合试验技术

3．2 GNSS地面试验特性研究

3．2．1 GNSS动态特性

3．2．2 信道环境

3．3 虚实结合地面试验设计

3．3．1 试验定义

3．3．2 试验构型设计

3．3．3 试验星链路实现

3．4 试验方法设计

3．4．1 GNSS星间链路的FSM试验实现

3．4．2 组网模型建立与优化

3．5 本章小结

第4章 地面试验验证系统构建方法与试验结果分析

4．1 地面试验验证系统构建方法

4．1．1 地面试验系统架构

4．1．2 地面试验执行流程

4．2 试验仿真系统实现

4．2．1 试验仿真系统设计

4．2．2 仿真软件实现

4．3 试验结果分析

4．3．1 仿真场景生成

4．3．2 地面试验系统的有效性验证

4．3．3 组网通信评估结果

4．4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文