航天通信IP网组播常见故障解决方法

航天通信IP网作为航天测控数据的传输载体,其关键业务往往采用组播方式传输。介绍航天通信IP网中的指定源组播和任意源组播技术,总结航天通信IP网组播技术在路由器转发过程中常见的故障,并给出相应的排查解决方法。     

适于LEO卫星IP网络的源组播算法

为了解决LEO卫星IP网络中现有源组播算法的信道资源浪费问题，提出了一套新的组播算法。即基于核心群的特定源组播（CSSM）算法和加权的CSSM（ω-CSSM）算法。CSSM算法以源节点作为初始核心群，通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成，这样所得的树代价最小，从而大大提高了网络的传输带宽利用率和有效传输容量。在ω-CSSM算法中，所提出的加权因子可以调整组播树的树代价和端到端传播时延之间的折衷程度，因此，可以通过调整加权因子柬适度增大树代价、降低端到端传播时延，从而支持某些有严格端到端时延要求的实时组播业务。通过与LEO卫星IP网络中典型源组播算法MRA的仿真比较，可以看出CSSM和ω-CSSM算法的树代价性能比MRA有显著改善，而端到端传播时延略高。     

IP组播技术在遥测数据传输中的应用分析

在试验场遥测实时数据传输中,为满足传输数据量大、实时性高的要求,在网络数据传输中应用IP组播技术.通过分析网络性能和传输数据的特点,对传输数据进行设计,实现实时数据不丢帧传输.     

卫星组播多组共享密钥管理方案

现有的多组组密钥管理方案应用于大型动态卫星多组组播环境时,受卫星资源的限制,密钥管理效率成为瓶颈。设计了一种卫星多组组密钥管理方案SMGKM（Satellite Multiple Group Key Management）,根据对组播源的访问能力对用户进行分组,并在子组中设置子组管理者,通过构造组播密钥管理图和子组密钥管理结构进行多组组密钥管理,具有良好的前向和后向安全性,与现有典型方案相比,SMGKM有效降低了卫星的通信和存储开销,更适合大型动态卫星多组组密钥管理。     

宽带低轨卫星网高效组播中的部分网络编码算法

通过引入逻辑位置的概念,将宽带低轨卫星通信网的动态网络拓扑等效为多个静态拓扑的循环更替。针对静态网络的高效组播,提出部分网络编码算法。该算法只在有编码增益的节点处进行网络编码,其它节点直接路由转发。从等效的多个静态网络拓扑中提取连接关系不变的恒定网络拓扑,提出在恒定网络拓扑中采用部分网络编码实施组播。该方法能克服拓扑变化引起的路由和编码方案频繁变换问题,对应的吞吐量约为组播树路由的2倍,且优于多径路由,组播目的节点数越多,优势越明显。算法对于链路的失效具有较好的健壮性。研究成果对提高宽带低轨卫星通信网的组播吞吐量和健壮性具有一定的理论意义和实用价值。     

卫星测试局域网信息发布的组播形式

在卫星测试地面网络中采用 IP 组播的形式实现测试信息的发布,可以提高网络传输效率,节省网络资源。该文分析了 IP 组播(Multicast)的优点,介绍了 IP 组播的特点及传递模型、网络层支持的组播协议等。还分析了接收端工程实现的难点,提出了解决方法,给出了实现 IP 组播的发送端和接收端程序设计步骤。     

一种应用层可靠组播传输控制方法

针对航天运载和战术领域数据处理要求多台终端同时高效显示数据的需求,提出了一种应用层可靠组播传输控制方法。该方法在发送的数据包中添加额外的序号控制信息,发送方定时广播携带已发送最大数据序号的心跳包,接收方根据心跳包中的序号向发送方反馈丢失的报文序号和已收的最大连续报文序号。实验证明,本文提出的应用层可靠组播传输控制方法能够有效地保证组播传输的有序性和可靠性,并在航天数据处理领域得到了广泛应用。     

低轨卫星网络组播算法

为解决低轨卫星IP网络中现有典型源组播算法的信道资源浪费,提出了一种核心群合并共享树(CCST)的低树代价组播算法.用动态近似中心(DAC)选核方法和核心群合并组播路径构建方法:DAC方法基于逻辑位置形成虚拟静态且结构规则的网络拓扑选择核节点;核心群合并方法以核节点为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展至整棵组播树构建完成,可使组播树的树代价最小,大幅提高网络的传输带宽利用率和组播传输效率.仿真结果表明:与低轨卫星IP网络的其他典型算法相比,CCST算法的树代价性能明显改善,但端至端传播时延略高.     

用混合遗传算法求解QoS组播路由选择方法

随着大量新兴多媒体在高速网络中的应用,组播成为网络支持多媒体业务的关键技术之一。针对现有遗传算法在解决QoS组播路由问题中存在收敛速度慢与早熟的缺点,论文提出一种双种群的混合遗传算法——嫁接遗传算法,来求解多约束组播路由优化问题。算法通过引入嫁接种群以及设置了适当的遗传算子,在明显加快收敛速度的同时,还增强了避免早熟的能力。最后通过仿真实验证明该算法操作简单、搜索速度快、效率高且具有较强的实用性和鲁棒性。     

某航天着陆试验场网络传输系统设计与实现

航天着陆试验场需要进行控制指令、回令、测量数据、音视频信息的传输。设计双冗余传输网络,在层次结构上分为接入层和核心层,各层部署互为热备份的冗余网络设备,各层之间通过冗余路径连接,从而消除由单点故障引起的通信中断;根据不同类型的接入主机,划分不同的虚拟子网(VLAN),在链路层隔离不同种类信息的互扰,同时有效阻止广播风暴;在传输层采用IP交换机制,实现不同VLAN之间的信息交换。对于控制指令与回令,采用具有可靠保证的TCP协议进行传输;对于大量的测量数据和音视频信息,采用快捷的UDP组播协议进行传输。实践证明,网络传输系统完全能够满足试验场各类信息的安全、可靠、实时传输。     

海基S频段航天测控半实物仿真系统设计

陆、海基统一S频段测控网是我国为适应载人航天任务特殊要求而建立的航天测控骨干网,基于遍布三大洋的远洋航天测量船队实现的海基测控大大提高了对飞船的测控覆盖率.本文仿真系统是根据海基航天测控演练、联调的需要而提出的,明确了仿真系统的构建原则、组成和功能.给出了海基测控目标轨迹仿真的方法和模型,对目标动态模拟设备的设计与实现进行了具体描述.该仿真系统已应用于新一代远洋航天测量船,在神舟七号载人飞船测控任务准备中发挥了重要作用.     

航天测控软件测试过程新模型的应用研究

对几种传统的软件测试过程模型进行分析和比较,结合航天测控软件的特点,提出蝴蝶模型的软件测试新模型,对基于蝴蝶模型的航天测控软件测试过程进行探索和研究,旨在提高软件开发的质量和软件测试的效率.     

基于模糊集理论的航天器测控任务评估

为了全面评价航天器测控任务完成质量，提出了其质量评估采用模糊综合评价法的思想；其次对评估的主要因素进行了深入的分析，利用测量数据的离散性，较为成功地解决了评估矩阵R的生成问题，初步建立了模糊评估的指标体系，确定了各指标的权重以及综合评估的计算方法，应用效果良好；最后结合实际应用情况，强调被测对象和环境因素对评估结果也有一定的影响，同时评估应与决策有机相结合。     

统一S波段卫星测控系统的仿真实现

通过分析统一S波段(USB)卫星测控系统工作原理,设计了USB测控系统的仿真结构,对USB测控系统的接收与发射进行了仿真实现,并对仿真信号、采样率、组合干扰、锁相环、滤波器等几个关键问题进行了分析.该仿真设计为卫星测控系统的研制提供了仿真论证基础.     

航天测控软件共用原型系统设计与实现

软件共用是航天测控软件的发展趋势。分析航天测控软件共用的可行性,选取火箭遥测软件作为原型验证系统,提出设计方案,并采用ICE中间件和构件技术加以实现。该原型验证系统的设计与实现对航天测控软件共用研究具有重要的借鉴和指导意义。     

美国航空航天局地基测控网述评

美国航空航天局(NASA)拥有用于不同用途的三种航天测控网,即地基网、天基网和深空网。其中地基网采取用户驱动方式,可为各种低地球轨道(LEO)、地球同步轨道(GEO)、高椭圆轨道、亚轨道以及发射轨道等多类不同任务用户提供覆盖任务生命周期的多频段遥测、遥控和跟踪服务。     

空间信息网络的组密钥管理

空间信息网络存在不同的通信方式，网络拓扑结构动态多变，对组播密钥管理提出了特殊的要求。介绍了空间信息网络的通信方式和安全需求，比较了几种常用的组密钥管理方法的特点，结合空间信息网络的特点，给出其组密钥管理模型和组成员的身份鉴别协议，对组密钥的传播、更新和查找方式进行了描述。     

天地一体化网络中的航天器IP网络设计

为了将地面IP网络技术应用于航天器内部设备间的数据通信,并实现与地面站的互连,根据航天器与地面站之间通信链路的特点,提出一种IP网络协议体系结构,实现天地一体化网络通信。在航天器上采用以太网协议完成内部网络数据交换,配置天地网关设备完成与地面测控通信网络之间的IP包交换;地面测控通信网络采用计算机IP网络,并配套相应的天地网关设备,完成与航天器的IP包交换。根据航天器数据的特点,提出一种速率控制策略,优先传输控制数据,控制图像话音数据周期平均速率,控制试验数据IP包平均速率。地面仿真试验及实际系统测试结果表明:文章提出的航天器IP网络设计,适应航天器与地面站的通信链路,可直接应用于高、中、低轨航天器的天地一化网络通信,也可为后续月球、火星等探测任务提供参考。