面向不同服务质量需求的低轨算力卫星星座设计.docxVIP

面向不同服务质量需求的低轨算力卫星星座设计

目录

内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

低轨算力卫星星座体系结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1星座总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1.1星座拓扑结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1.2卫星功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2卫星平台技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2.1载体平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.2动力系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.3通信系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3星间链路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3.1星间通信协议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.3.2星间链路拓扑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.4地面测控站网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

服务质量需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1服务质量指标定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.1时延要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.1.2可靠性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1.3安全性要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.1.4带宽需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2不同应用场景的服务质量需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.1实时交互应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.2大数据传输应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2.3无人机/物联网数据回传．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2.4科学探测数据传输．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

基于服务质量需求的星座优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1星座规模与轨道参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1.1卫星数量配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.1.2倾角与高度选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1.3重访周期设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.2算力资源分配策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.2.1星上计算任务调度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.2.2边缘计算与云计算协同．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.3通信资源动态分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．