卫星星座仿真系统的设计和实现

卫星星座设计是个相当复杂的问题，往往需要大量的仿真计算来检验系统的各项特性，该文介绍了所开发的卫星星座仿真设计软件的设计方案，系统的实现策略，功能模块的划分，该软件可以为星座设计的工具。     

区域覆盖卫星星座设计

针对个性化卫星星座设计,给出了区域覆盖星座优化设计方法.建立了卫星星座设计模型,提出了卫星星座区域覆盖时间统计方法,给出了区域覆盖性能指标.采用混合编码的遗传算法对区域覆盖卫星星座进行优化设计.算例结果表明本文方法快速有效,优化结果满足任务要求.     

卫星星座设计仿真软件综述

卫星星座的发展具有数量规模越来越大、网络功能多种多样、网络构成种类复杂的趋势，对星座设计和仿真提出了更高的要求。因此本文从卫星星座设计过程中，确定星座构型和设计星座网络这2个关键步骤出发，对现行的卫星星座设计软件和网络仿真软件进行了深入介绍和比较。从软件功能、软件特性以及软件对于卫星星座的支持程度这3个角度进行分析和比对。最后得出2套通用性较强的仿真方案：基于Linux平台的ns-3(Network Simulator 3)与SaVi(Satellite Constellation Visualization)，有更好的灵活性和开放性，且免费、开源；商用软件OPNET Modeler与STK(Satellite Tool Kit)，功能模型库更加强大，图形界面完善，易于快速开发和使用。在目前的软件开发条件下，这2种方案能够较好适应星座的仿真设计需求。     

卫星移动通信系统星座仿真及设计

文章探讨了中低轨卫星移动通信系统星座运动模型的建立,并利用计算机对中低轨系统星座进行了仿真。在此基础上讨论了可以进行的许多有意义的研究。最后,对我国卫星移动通信系统进行了初步设计,得出了有意义的结论。     

区域侦察小卫星星座设计与仿真

为满足全球观测需求,传统遥感卫星星座通常采用玫瑰星座或Ω星座,而此类星座无法满足对特定区域进行连续重复观测的需求,且星座本身无法完成观测信息的及时回传。针对上述问题,设计了利用MEO中继卫星的太阳同步回归轨道模型和共地面轨迹轨道模型。通过仿真分析两种轨道模型,发现同步太阳轨道星座可以提供独特的周期重复观察特性,但同样高度下的太阳同步轨道星座对特定区域连续覆盖性能远远低于共轨迹星座。研究证明了基于MEO中继卫星的共地面轨迹星座可以满足对地连续重复观测及实时回传信息的需求。     

卫星组网可视化仿真系统设计与实现

卫星组网是满足未来空间通信需求的有效方式,为实现空间卫星组网的可视化,设计了一种卫星组网可视化仿真系统;系统由星座设计分系统、星座覆盖性能分析分系统、数据处理分系统和可视化分系统组成;在组网过程中,首先在星座设计分系统中设置星座的参数,根据轨道参数模型计算出星座中每颗卫星的轨道参数,并将计算结果输出给星座覆盖性能分析分系统,完成对纬度、区域和全球覆盖效果的分析、评估和显示;仿真结果表明:系统能够对卫星组网进行实时计算和显示,计算精度比STK仿真软件提高12%,系统运行稳定,界面良好。     

改进的NSGA-Ⅱ算法及其在星座优化设计中的应用

针对NSGA-Ⅱ算法中的模拟二进制交叉(SBX)算子以及NSGA-Ⅱ在收敛速度及多样性保持方面性能的不足,将反向学习机制(OBL)应用到NSGA-Ⅱ的初始化和进化过程中,并引入一种改进的算术交叉算子。ZDT系列测试函数在收敛性和多样性两个方面的评价结果表明,改进的NSGA-Ⅱ算法在收敛速度、收敛性和多样性上优于NSGA-Ⅱ算法。将改进的NSGA-Ⅱ算法应用于卫星星座优化设计中,仿真结果表明改进的算法在卫星星座优化设计中比较有效。     

卫星星座性能评估体系的设计与实现

研究卫星星座性能评估体系的设计方法。针对星座设计过程中对星座系统配置方案进行评估和论证的重要性,根据卫星星座性能评估指标体系的设计原则,首先采用层次分析法,构建卫星星座性能评估体系层次结构模型。其次,设计一套完备的星座性能评估体系,并着重设计动态能力评估指标及其定义方法,分析星座在轨运行稳定性能。最后,通过一个具体的应用实例介绍了该设计实现的软件系统的各功能模块,分析论证了所提评估体系的完备性、合理性、科学性和实用性。为卫星系统的顶层设计和方案论证提供可靠的决策依据,以进一步提高所设计星座的性能和效益。     

基于小卫星星座的远程加载机制的设计与实现

针对小卫星星座的应用需要,对星载计算机系统远程加载的组成框架进行了设计,然后对远程加载机制的关键处理流程和数据结构进行了设计和实现,最后建立了四个节点的远程加载机制原型系统,并完成了远程加载功能的测试和验证.     

一种新型卫星测试操作工具软件的设计与实现

该文提出了一种卫星测试操作语言及其编译执行环境的设计方案。结合面向对象方法学、编译技术、设计模式等思想理念,成功设计和实现了一个比较通用的卫星测试操作工具软件,该软件具有时间精度高、实时性强、可靠性高、自动判读、适应差异较大的不同任务等特点。     

报表设计工具的开发与实现

本文研究探索了报表设计工具的开发与实现方法.     

邦元框架生成工具的设计与实现

邦元框架生成工具是用来自动生成邦元模型的框架程序.针对目前邦元程序开发与仿真应用结合过于紧密,通用性不足,在进行邦元框架生成工具总体结构设计的基础上,实现了一个仿真应用框架程序的自动生成工具.该工具具有支持邦元基本流程的框架生成、解读FED文件、自动生成基于Windows程序的邦元框架、邦元框架与Windows多框架的结合等功能.支持对象模型和实体模型两个层次的导入,能够在Visual Studio开发环境下根据使用者的要求自动生成仿真应用的程序模板,大大提高了工作效率,并保证了仿真应用实现的正确性.     

基于星座旋转的编码调制系统设计与实现

本文考虑对旋转的星座映射进行编码调制。首先,考虑将信道编码与调制结合起来发计。编码与调制结合技术的出现,证明这种方法的性能优于编码和调制相互独立的系统,最为典型的编码调制技术当属网恪编码调制TCM和比特交织编码调制BICM。同时,该系统还引入星座旋转和坐标交织技术,有效地提高系统在衰落信道下的分集阶数,获得一定的分集增益。最后,通过误码性能仿真,验证该系统的性能。     

卫星任务调度系统的设计与实现

论文给出了一个卫星任务调度系统的总体结构及其功能,讨论了该系统实现过程中的任务描述、调度引擎、卫星时间窗口的仿真计算、调度结果的可视化展现等关键技术,归纳了系统的特点,并总结了今后系统的研究方向。