摘要
随着我国卫星技术的发展，微纳卫星凭借其体积小、重量轻、成本低、发射灵活等优势，被广泛应用于地球观测、通信中继、空间科学探测等领域。微纳卫星测控分系统是确保其在轨稳定和任务成功的关键，通过对微纳卫星测控分系统进行状态仿真与效能评估可以发现通信等方面潜在的问题，避免昂贵的修正与失败风险，同时，提高卫星运行的效率和经济效益。因此，针对微纳卫星测控分系统进行状态仿真与效能评估研究尤为关键。 本文以微纳卫星测控分系统为研究对象，通过构建微纳卫星测控分系统仿真模型实现在轨期间的测控链路仿真与分析。同时，针对卫星实际的工作数据难以获取的特点，提出基于灰色关联分析法的微纳卫星测控分系统效能评估方法，并分析影响评估结果的因素。在此基础之上，研制微纳卫星测控状态仿真与效能评估可视化系统。本文主要研究内容有以下三个方面： （1）研究基于数值计算的微纳卫星测控分系统建模与动态仿真方法。针对微纳卫星测控分系统的关键问题，建立基于在轨运动模型的测控分系统状态仿真模型，实时判断星地链路连通状况，综合考虑影响传输质量的各种因素，建立较为完善的微纳卫星测控分系统动态仿真模型，通过设置仿真输入参数，完成对遥测和遥控链路的仿真，并对仿真结果进行讨论与分析。 （2）提出基于灰色关联分析的测控分系统效能评估方法。由于卫星实际的工作数据难以获取或者是难以获取充足的工况数据，效能评估工作呈现灰色系统的特点，本文提出针对数据集较小或者贫信息的灰色关联分析法对微纳卫星测控分系统进行效能评估。同时，使用熵权法确定指标权重，避免主观因素对权重的影响，客观衡量指标的重要性。 （3）研制一套基于模型驱动的微纳卫星测控状态仿真与效能评估可视化系统。本文基于B/S架构，结合微纳卫星测控分系统状态模型和效能评估模型，设计并实现微纳卫星测控状态仿真与效能评估系统，通过可视化设计，将仿真结果以直观、易懂的方式呈现给用户。 本文提出的模型以及算法分析的结果能够合理反映微纳卫星测控分系统在轨运动期间的性能指标变化情况，为微纳卫星测控分系统设计和效能评估提供参考。
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