空间站空间因特网与空间通信链路设计

为改善在空间站长期值守的航天员的业务生活,提出建立空间站网吧,为航天员提供因特网服务的构想。为此分析研究空间站空间因特网服务系统及其关键技术,提出空间站空间因特网服务系统构建方案。结合这一系统构建方案,一是研究解决了支持复杂异构网络运行的空间因特网网络协议设计技术,空间站空间因特网直接采用TCP/IP协议,并通过系统设计,较好地克服了TCP/IP协议不能适应空间通信链路的难题,支持采用基于TCP/IP协议的商用货架(COTS)软、硬件产品,可明显降低空间站空间因特网服务系统建设与维护成本;二是研究解决了涉及空间站测控通信网运行安全和空间信息安全的空间通信链路设计技术,空间站在同一条空间通信链路同时传输空间因特网数据和空间站测控通信数据,空间通信链路采用CCSDS的AOS协议,并通过建立虚拟的物理信道,解决了空间因特网数据和空间站测控通信数据的安全隔离问题,能满足空间站测控通信网运行安全和空间信息安全的要求。     

一种AOS遥测源包多路调度算法

高级在轨系统（AOS）体制的核心是调度策略,文章针对我国航天器遥测数据及信道特点,提出了一种高效的AOS遥测源包调度算法,该算法基于优先级调度,对各种数据可以设计不同的优先级,在调度时满足了低速数据的传送要求以及突发数据等高实时性的要求,尤其是信道空闲时算法在优先调度高优先级源包的同时,也兼顾了低优先级源包的下传需求。...     

CCSDS在我国航天领域的应用展望

CCSDS(空间数据系统咨询委员会)建议有利于增强测控系统互联互通互支持能力,满足未来航天任务对空间信息高速传输及灵活高效信息调度机制的要求,应当作为我国构建天地一体化信息网络的首选标准。提出了加强顶层设计、循序渐进地推进CCSDS建议在我国实现工程化应用的总体思路,并提出在应用过程中应当注重创新任务操作模式、关注信息安全、深化关键技术研究与验证。     

ECSS通信标准E-50发展现状简介

对ECSS通信标准E-50的组成、通信协议及其与CCSDS系列标准的差异和关系进行分析,并结合空间数据通信参考模型的具体应用,介绍该标准的使用方法,提出我国应用与借鉴国际空间数据传输标准的建议。     

基于CCSDS高级在轨系统的MPDU复用效率研究

MPDU包信道复用作为CCSDS两级多路复用机制的第一级,其复用效率直接影响CCSDS高级在轨系统的高效性和有效数据的承载能力.在泊松分布固定包长成帧模型的基础上,提出了高阶剩余函数的概念,并给出了MPDU复用效率递推公式.仿真结果表明,随着阶数的增加,理论与仿真曲线呈逼近趋势,对4阶递推公式最小相对误差可达1.3329%.     

易于硬件实现的遥感图像两倍压缩算法

结合干涉多光谱遥感图像航天应用的要求,参考CCSDS标准无损压缩算法,提出了一种易于硬件实现的干涉多光谱遥感图像无损／近无损压缩算法。该算法在对12bit干涉多光谱图像进行2倍压缩时压缩性能与JPEG 2000标准算法相当,但算法复杂度和所需存储空间大大降低,在单片FPGA内部即可实现全部压缩功能,可以很好地满足航天应用的要求。     

一种结构化LDPC码的部分并行译码器设计

CCSDS标准给出的低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check,LDPC)其子矩阵具有不同的列重,这给部分并行译码器的设计带来困难。本文针对如何高效实现CCSDS中LDPC码部分并行译码的问题,根据该类码的准循环特性,将码的校验矩阵分解成3个矩阵的和,提出了一种能够部分并行译码的译码器结构。利用本文提出的方法设计译码器时可以在译码时延和译码复杂度之间进行折中。     

RF communications subsystem for the Radiation Belt Storm Probes mission

The NASA Radiation Belt Storm Probes (RBSP) mission, currently in Phase B, is a two-spacecraft, Earth-orbiting mission, which will launch in 2012. The spacecraft's S-band radio frequency (RF) telecommunications subsystem has three primary functions: provide spacecraft command capability, provide spacecraft telemetry and science data return, and provide accurate Doppler data for navigation. The primary communications link to the ground is via the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory's (JHU/APL) 18 m dish, with secondary links to the NASA 13 m Ground Network and the Tracking and Data Relay Spacecraft System (TDRSS) in single-access mode. The on-board RF subsystem features the APL-built coherent transceiver and in-house builds of a solid-state power amplifier and conical bifilar helix broad-beam antennas. The coherent transceiver provides coherency digitally, and controls the downlink data rate and encoding within its field-programmable gate array (FPGA). The transceiver also provides a critical command decoder (CCD) function, which is used to protect against box-level upsets in the C&DH subsystem. Because RBSP is a spin-stabilized mission, the antennas must be symmetric about the spin axis. Two broad-beam antennas point along both ends of the spin axis, providing communication coverage from boresight to 70°. An RF splitter excites both antennas; therefore, the mission is designed such that no communications are required close to 90° from the spin axis due to the interferometer effect from the two antennas. To maximize the total downlink volume from the spacecraft, the CCSDS File Delivery Protocol (CFDP) has been baselined for the RBSP mission. During real-time ground contacts with the APL ground station, downlinked files are checked for errors. Handshaking between flight and ground CFDP software results in requests to retransmit only the file fragments lost due to dropouts. This allows minimization of RF link margins, thereby maximizing data rate and thus data volume.     

智能天地一体化网络的卫星跟踪测控技术综述

随着卫星互联网和我国航天测控技术的不断进步，航天测控网络朝着智能化、一体化的方向发展，在自主测控、资源分配等方面进展良好。因此，建立智能天地一体化的航天测控网是我国航天未来发展的重要目标。针对智能航天测控网中的跟踪测轨、遥测和遥控三个方面，分别介绍了相关原理与技术。同时，结合CCSDS提出的空间数据链路标准协议详细介绍了TM、TC、AOS、Proximity-1以及USLP标准，分析了不同标准所使用的技术与实际应用。本文从数据链路层和物理层的角度介绍了智能航天测控系统的工作原理及技术要求，为我国智能天地一体化卫星测控通信网的研究提供参考并予以展望。     

关于CCSDS体制数据安全保护实施位置的探讨

主要阐述CCSDS（空间数据系统咨询委员会）标准的信息安全问题，重点是航天器安全，从分析空间数据面临的安全威胁出发，讨论了CCSDS不同安全实施位置的特点；并在此基础上，通过对CCSDS业务及数据结构的影响对比，总结出不同安全实施方法的优缺点，该结合对于采用CCSDS标准的空间数据系统如何解决信息安全问题，具有一定的参考价值。