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天地一体化信息网络
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天地一体化信息网络/Journal Space-Integrated-Ground Information NetworksCSTPCD
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    专题导读

    彭木根
    1-2页
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    低轨卫星机会信号导航定位方法

    张艺超赵祥天赵亚飞孙耀华...
    3-16页
    查看更多>>摘要：近年来,低轨巨型星座发展迅速,主要目标集中在为用户提供高速互联网服务,而作为全球覆盖的卫星通信系统,在导航、定位与授时服务方面的潜力仍有待开发.低轨星座具有信号落地功率高、信号资源丰富、抗毁性强等优势,利用低轨卫星的机会信号进行定位,可作为全球卫星导航系统不可用情况下的一种备份导航手段.对全球范围内典型低轨星座的部署情况、信号与频率特性进行详细汇总,重点梳理低轨卫星机会信号接收处理方法与定位解算方法.针对低轨卫星机会信号定位方法开展数学仿真,对多普勒定位和测码伪距定位等方法进行对比分析,探讨低轨卫星机会信号定位的发展趋势.

    低轨星座非导航卫星机会信号多普勒定位

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    面向低轨卫星的NTN随机接入技术

    宋艳军孙晨华谢文轩徐军...
    17-24页
    查看更多>>摘要：通过比较非地面网络(NTN)通信与地面5G通信在通信场景、接入架构、终端类型、传输特性等方面的差异,总结出低轨卫星NTN的随机接入应重点研究,并深入分析NTN随机接入面临的问题和关键技术的突破情况.针对高动态信号的多普勒频偏问题,提出简单、易实现的卫星波束指向感知的频偏补偿方法;面对低轨卫星接入波束控制难题,提出一种多点波束分区域覆盖的实时调度方法;同时为解决低轨NTN场景下的随机接入拥塞问题,提出利用强化学习方法设计接入类别禁止因子的新思路.

    非地面网络随机接入低轨卫星

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    低轨卫星网络上行链路的隐蔽通信性能研究

    曾舒磊曹傧
    25-33页
    查看更多>>摘要：大规模低轨卫星星座的部署提供了无缝的全球覆盖,与此同时,随着低轨卫星数量的增加,网络安全面临潜在的挑战,例如窃听和非法通信行为的检测等问题.为增强低轨卫星网络的安全性,研究低轨卫星网络上行链路的隐蔽无线通信至关重要.利用来自大量地面设备信号所产生的散粒噪声,隐蔽通信信号能够被有效地隐藏在上行链路的干扰和背景噪声中.基于随机几何方法,分析低轨卫星的距离分布,推导上行链路的性能与干扰表达式,并给出平均错误检测概率和传输中断概率的近似表达式.蒙特卡罗仿真验证了所提隐蔽通信性能分析方法的准确性.

    低轨卫星网络隐蔽通信随机几何物理层安全上行链路

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    面向星地融合的激光通信:研究现状、关键技术与未来展望

    袁仁智郭嘉姚海峰陈之北...
    34-42页
    查看更多>>摘要：卫星激光通信利用波长更短的激光作为信息载体进行数据传输,能够实现比射频通信更高的传输速率;光波段的频谱资源丰富,具备比射频通信更大的带宽;此外,激光束的高度定向性和窄波束特性使激光难以被拦截和窃听.卫星激光通信凭借高速率、高带宽、高安全性以及频谱资源丰富等特点,已成为6G星地融合网络发展的重要支撑技术.总结面向星地融合的激光通信国内外研究现状,重点分析卫星激光通信瞄准捕获跟踪、调制与编码、交换与路由以及激光与射频协作等关键技术,并展望相应关键技术的未来发展方向,为我国未来研究和发展面向星地融合网络的激光通信技术提供参考.

    星地融合网络卫星激光通信激光与射频协作

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    面向非合作低轨卫星反射通信的类椭圆信道特性

    田芮王兆祺刘喜庆胡小玲...
    43-56页
    查看更多>>摘要：6G移动通信系统拟实现空天地一体化的全域融合及泛在服务.随着低轨卫星部署密度的增加以及大尺寸天线板的应用,低轨卫星反射通信技术在6G高空平台远距离通信中展现出较大潜力.然而目前低轨卫星反射通信研究领域仍存在诸多空白,特别是其完整信道建模较为复杂.鉴于此,基于星历模型重点研究低轨卫星反射级联信道的大尺度衰落特性与多普勒频移效应,并探讨卫星高度、信号频点以及收发机间距等因素对衰落和频移的具体影响.实验结果表明,入射链路与出射链路产生的多普勒频移可实现部分抵消,当收发机的连线大致位于卫星轨道平面内时频移的抵消效果更为显著.

    低轨卫星反射通信星历模型大尺度衰落多普勒频移

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    低轨巨型星座组网:挑战与关键技术

    孙耀华冯昕澳彭木根
    57-74页
    查看更多>>摘要：得益于卫星制造与火箭发射技术的进步,巨型低轨星座组网已成为未来卫星互联网的重要发展方向.与传统低轨星座相比,多轨道混合组网,不同高度卫星分层联合形成的多轨、异构混合巨型星座具有节点数量更多、拓扑动态性更强等新特征.面向此类特点,首先从星座设计、协议融合、拓扑表征、路由算法、网络仿真等5个方面总结巨型低轨星座组网面临的挑战,然后从网络架构、协议设计、网络编址、星间建链、故障恢复等方面介绍巨型星座组网关键技术,并对其发展方向进行展望,以期对我国卫星互联网建设提供参考.

    低轨卫星网络巨型星座组网卫星路由

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    基于SNS3的低轨卫星通信系统网络仿真

    吴奉微刘川尚丹耿敏...
    75-84页
    查看更多>>摘要：在卫星网络仿真平台SNS3的基础上,通过构建准确的卫星轨道模型、物理层链路模型以及网络协议模型,提出并设计一种适用于LEO卫星通信系统的天线模型,搭建适用于低轨卫星通信的网络仿真平台,实现对低轨卫星通信网络的全面仿真,解决SNS3仅支持单颗GEO卫星多点波束卫星网络的模拟而无法对LEO卫星通信系统进行仿真的问题.对关键模型进行仿真验证,仿真结果表明了所提模型的有效性;对LEO卫星通信系统端到端时延、网络吞吐量等关键指标进行仿真,仿真结果表明了所提模型应用于LEO通信系统能够有效模拟低轨卫星通信网络的运行过程,并评估不同网络参数和协议性能,为低轨卫星通信系统协议体制建设和关键技术的仿真验证提供借鉴和参考.

    低轨卫星通信系统SNS3网络仿真

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    卫星智能计算平台自主管控架构设想

    高吉星徐志平丁文慧丁熙浩...
    85-94页
    查看更多>>摘要：为了满足移动物联网、智能物流等新兴应用服务质量要求,随着空间与信息技术进步,通过在卫星中部署智能计算平台进行在轨数据处理来缩短响应时间已成为主要方法之一.目前低轨卫星规模巨大,经常处于难以直接测控区域,而且工作模式较多,需要具备自主管控的能力.首先在介绍卫星智能计算平台研究现状的基础上,分析卫星智能计算平台的功能需求.然后在设计一套通用开放的卫星智能计算平台硬件架构的基础上,提出卫星智能计算平台的自主管控软件架构设想,对主控组件、管控组件以及协同组件的内部组成以及工作原理进行进一步的描述,在此基础上分析自主管控软件相关的关键技术.最后对卫星智能计算平台自主管控软件的发展方向进行展望.

    自组织网络网络管理分布式网络代理

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    高速飞行器相对低轨卫星的多普勒频移预测捕获方法

    李毅周康燕
    95-105页
    查看更多>>摘要：高速飞行器与低轨卫星的快速相对位移会导致多普勒频移,影响信号的同步捕获与解调性能.针对这一问题,提出一种结合飞行器PVT信息和低轨卫星星历信息的多普勒频移预测捕获方法.通过解析方法计算相对速度,预测多普勒频移范围,并在预设区间内采用小数多普勒估计与补偿,解决了传统方法中资源消耗高、精度不够的问题.仿真表明,补偿后的最大频移残差显著低于传统方法的误差范围.

    多普勒频移高速飞行器低轨卫星信号解调

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