卫星系统数传与测控服务策略研究

卫星系统数传与测控服务策略研究

论文摘要

卫星系统数传与测控服务的调度是指在天基、地基数传与测控资源有限的情况下,合理、高效地为各类卫星分配调度资源,最大程度地满足卫星数传与测控服务需求。本文针对卫星系统数传与测控服务调度问题,设计了信息传输路径的选择策略,研究了中继星资源和地面站资源的分配规则。主要工作如下:首先,设计了卫星系统数传与测控服务的传输路径选择策略。基于天基、地基调度资源特点,以及数传与测控服务的性质和功能,分析了信息传输路径的影响因素,设计了数传与测控服务的数据通信链路选择策略,对调度设备发生故障时的路径选择策略进行了深入地研究,并且建立了数传与测控服务策略的评价指标体系。其次,分析了基于综合优先度算法的卫星系统数传与测控服务策略。针对卫星数传与测控调度问题,在对数传与测控服务需求和约束条件分析的基础上,分别构建了卫星数传、测控服务模型;提出了基于综合优先度的数传与测控调度算法,从任务需求、资源利用、时间冲突等方面确定数传与测控任务的调度次序;研究了不同数传与测控策略下的算法流程,并利用简单调度场景,对比分析了各策略的天基、地基资源分配过程。然后,求解了不同策略下数传与测控任务的调度结果并进行了分析。基于卫星系统数传与测控服务的复杂程度,设计了不同规模的卫星调度场景,并生成了相应的数传与测控需求;运用综合优先度算法计算各策略下的任务调度方案,从资源利用率、任务效率和任务满足度等方面比较了数传与测控策略的调度性能高低,验证了所设计策略的普适性与优化性。最后,总结了本文的研究工作,分析了所做工作中存在的不足,对下一步研究的内容进行了展望。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景与意义
  • 1.1.1 研究背景
  • 1.1.2 研究意义
  • 1.2 国内外相关研究综述
  • 1.2.1 调度模型研究综述
  • 1.2.2 调度算法研究综述
  • 1.2.3 调度策略研究综述
  • 1.2.4 现有研究中存在的缺陷和不足
  • 1.3 论文的主要研究内容与创新点
  • 1.3.1 论文的主要研究内容
  • 1.3.2 论文的主要创新点
  • 第二章 卫星系统数传与测控服务策略设计
  • 2.1 卫星系统数传与测控服务
  • 2.1.1 数传与测控概念
  • 2.1.2 数传与测控基本假设
  • 2.2 数传与测控策略设计的基本假设与过程
  • 2.2.1 策略设计的必要性
  • 2.2.2 策略设计的基本假设
  • 2.2.3 策略设计的基本过程
  • 2.3 数传与测控服务策略定性研究
  • 2.3.1 信息传输路径的影响因素分析
  • 2.3.2 无中继星策略
  • 2.3.3 地面站优先策略
  • 2.3.4 中继星优先策略
  • 2.3.5 综合策略
  • 2.3.6 数传与测控设备故障下的策略
  • 2.4 数传与测控服务策略的评价指标体系
  • 2.4.1 数传服务策略评价指标体系
  • 2.4.2 测控服务策略评价指标体系
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 基于综合优先度算法的卫星数传服务策略分析
  • 3.1 卫星数传服务的模型建立
  • 3.1.1 数传服务的概述
  • 3.1.2 数传服务的设定
  • 3.1.3 数传服务的需求分析
  • 3.1.4 数传服务的约束条件
  • 3.1.5 卫星数传服务模型的构建
  • 3.2 基于综合优先度的卫星数传调度算法
  • 3.2.1 卫星数传任务的综合优先度
  • 3.2.2 数传调度算法的基本流程
  • 3.3 不同数传服务策略下的调度算法
  • 3.3.1 无中继星策略下的算法流程
  • 3.3.2 地面站优先策略下的算法流程
  • 3.3.3 中继星优先策略下的算法流程
  • 3.3.4 综合策略下的算法流程
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 基于综合优先度算法的卫星测控服务策略分析
  • 4.1 卫星测控服务的模型建立
  • 4.1.1 测控服务的概述
  • 4.1.2 测控服务的设定
  • 4.1.3 测控服务的需求分析
  • 4.1.4 测控服务的约束条件
  • 4.1.5 卫星测控服务模型的构建
  • 4.2 基于综合优先度的卫星测控调度算法
  • 4.2.1 卫星测控任务的综合优先度
  • 4.2.2 测控调度算法的基本流程
  • 4.3 不同测控服务策略下的调度算法
  • 4.3.1 无中继星策略下的算法流程
  • 4.3.2 地面站优先策略下的算法流程
  • 4.3.3 中继星优先策略下的算法流程
  • 4.3.4 综合策略下的算法流程
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 卫星系统数传与测控场景算例分析
  • 5.1 数传与测控服务的场景设计
  • 5.2 卫星系统数传服务的算例分析
  • 5.2.1 卫星数传服务需求的生成
  • 5.2.2 数传调度参数设定
  • 5.2.3 不同数传策略下的调度结果及其分析
  • 5.3 卫星系统测控服务的算例分析
  • 5.3.1 卫星测控服务需求的生成
  • 5.3.2 测控调度参数设定
  • 5.3.3 不同测控策略下的调度结果及其分析
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结束语
  • 6.1 本文工作总结
  • 6.2 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果
  • 相关论文文献

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