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混合链路中继卫星网络任务调度方法探究

【摘要】:因此迫切需要解决混合系统中继卫星系统的资源调度问题,提高中继卫星星上载荷利用率,充分发挥中继卫星数据转发能力。

新一轮的空间探索发展高潮,给目前传统的微波链路卫星信息中继传输系统带来了更大挑战。目前微波链路中继卫星系统的数据传输能力为百兆量级,而新型对地高分辨率遥感器的数据采集能力已达到太比特/秒量级,对于星间数据传输的需求已达吉比特/秒量级以上,中继卫星系统的数据中继能力相对不足将导致星间信息传输的滞后甚至遗弃。为进一步提升我国空间技术发展竞争力,增强卫星网络的信息交换能力和自主运行能力,亟须建立高速可靠的中继卫星系统,以满足深空探测、军事侦察和高分辨率对地观测等领域对于星间海量信息可靠传输的要求。

激光链路数据中继技术具有速率高、容量大、功耗低和体积小等特点,且与传统微波链路相比具有保密性好和抗电磁干扰能力强等优势,是针对微波链路的不足组建高速可靠数据中继网络的最佳解决方案之一。因此,各世界强国先后开展了激光链路中继卫星的发展规划,包括理论研究和工程验证计划,我国也明确了中继卫星星间激光链路的发展方向,提高中继卫星系统星间传输速率至吉比特/秒量级,满足空间海量数据信息的实时转发处理需求。利用星间激光链路技术,结合现有微波中继系统,使中继卫星、用户卫星、航天飞机、深空探测器及微波/光学地面站互通互联,共同构建高速、可靠的中继传输网络,真正实现全球覆盖和实时接入,是解决空间海量信息传输需求与传统微波链路速率和带宽受限矛盾的最佳方案。而在混合链路中继卫星系统中,随着中继链路负载越来越高,同时受到中继卫星数量及星上载荷的限制,中继卫星的接入能力十分有限。因此迫切需要解决混合系统中继卫星系统的资源调度问题,提高中继卫星星上载荷利用率,充分发挥中继卫星数据转发能力。

实现中继卫星星上资源的合理高效分配,生成可靠的资源调度方案来指导系统完成各类中继任务传输活动,对于提高星上资源利用率,提升中继卫星系统转发处理能力,实现全网络的信息高效传输与资源共享至关重要。