A Performance Evaluation Platform for Mega Satellite Constellation Network

With the rapid development of satellite technology, mega satellite constellations have become a research hotspot. A large number of related techniques have been developed on orbit topology, network routing, energy balance and resource control. However, it is difficult to accurately compare the performance of similar studies due to differences in the means of validation. Especially for invulnerability studies in many military applications, a unified evaluation system is essential. This paper proposes a network evaluation system for mega satellite constellations. Evaluation parameters include orbit topology, communication network, energy balance and invulnerability. Different application algorithms and traffic models were used to validate the specific system. .

低轨巨型星座体系架构设计与关键技术分析

巨型星座中海量网元对现有网络架构和技术体制提出了严峻挑战,如何设计和规划网络体系架构是巨型星座发展的关键问题之一。从星座架构的概念与特征出发,结合国内外卫星星座发展情况与技术预判,提出“四面”(感知平面、数据平面、控制平面、智能管理平面)和“三层”(资源层、传送层、业务层)的多层多域混合式智能协同组网体系架构,设计星座网络管控架构、技术参考模型与协议架构等。同时,针对星座建设与发展趋势,阐述并分析星座网络编址路由、网络鲁棒性敏捷保障、差异化业务承载、端到端可靠传送等关键技术的演化趋势,支撑我国低轨巨型星座网络发展与建设。

基于最小路由代价的巨型星座网络接入策略

针对低轨巨型星座网络星间路由复杂、网关卫星负载不均衡等问题,在星地接入策略中考虑星间路由代价,提出一种基于最小路由代价的接入策略。该策略分为3个阶段:在最短跳数估计阶段,根据用户终端和信关站位置估算用户终端至网关卫星的星间路由跳数;在网关卫星分配阶段,基于估计跳数建立二分图模型,采用带权最小代价匹配算法确定网关卫星和接入卫星类型;在接入卫星选择阶段,以星间路由跳数和星地仰角加权构造接入准则,在确定类型的可视卫星中选择最优接入卫星。仿真结果表明,所提方法能够显著降低系统整体星间路由跳数,提高网关卫星负载均衡性和用户接入成功率。

异构巨型星座开放式敏捷架构设计

巨型星座的异构化是市场牵引、任务驱动未来天基系统的大趋势,如何发展好、用好、管理好异构巨型星座是行业内持续探讨的热点。针对异构巨型星座在体系设计、协同组网、灵活应用和系统运行等方面的问题,瞄准“动态协同、高品质服务、无感使用、易于管控”等需求目标,本文提出“联接、感知、智算、传输、研训、管控、应用”七位一体的异构巨型星座体系构建思路,应用开放式设计理念,实现快速、灵活、自主的星座资源整合与调度,支持模块化、可伸缩的多业务、多应用的按需服务。

超大城市供排水管网系统韧性能力建设实践与思考

韧性建设是提升城市防灾减灾能力的重要内容。随着气候极端性和不确定性的加剧,提升超大城市管网系统的韧性能力愈发紧迫。围绕原水管渠、供水管网和排水干线三类管网系统,从五个方面介绍上海在管网韧性能力建设方面的主要实践,包括原水管渠强韧互备能力提升、老旧供水管网改造、供水管网态势感知平台建设、老旧排水干线改造、污水片区连通性建设。基于此,提出了供排水管网韧性建设的一般性技术路线,包括灾害防范、灾害响应、韧性评估和韧性提升四个维度。最后从数字化赋能、管网韧性与管理韧性结合、韧性与效率的平衡三方面对未来的发展趋势进行展望。

面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制

针对巨型星座单星任务的时变性以及由此产生的负载过重、单节点脆弱性以及网络控制平面的高可靠性需求,研究面向多层多域巨型星座的卫星网络拓扑控制,提出了一种基于北斗网格位置码的多层多域拓扑描述模型。首先给出了域、层、片、元相关概念及其定义,以实现对卫星节点和星间链路的拓扑特征的统一表征,刻画卫星节点的连通状态以及整个星座的网络拓扑结构;然后设计了一套以在轨控制器为核心、以地面网络控制为辅助的拓扑控制架构,用于提供常态化运行服务保障;最后通过仿真平台对巨型星座子域划分和统一表征进行了验证分析。仿真结果表明,所提拓扑描述模型能够提高巨型星座卫星网络拓扑控制过程的实时性与准确率。

一种增量部署太赫兹链路的巨型近地轨道星座网络路由算法

太赫兹通信作为6G研究的关键技术之一,将在下一代巨型近地轨道(LEO)星座网络中与其他频段链路共存,在这样增量部署太赫兹的巨型LEO星座网络中,星间链路扭曲窗口期的路径次优问题将变得更加明显,现有的路由算法仅依赖于最短时延路径难以解决这个问题。为此该文提出一种增量部署太赫兹链路的时空图建模,以及考虑弯管转发和星间链路相结合的自适应选择路由算法(ATLS)。在Hypatia网络模拟器中的测试表明,与已有的路由方式相比,ATLS路由能够将任务完成时间降低了17.14%,端到端时延降低16.67%。

基于SNA的重大工程社会责任履行影响因素研究

由于工程腐败、安全事故、环境污染等现象频发,重大工程社会责任履行问题受到热议。由于重大工程生命周期漫长,参与主体众多,技术、组织和环境复杂性高,导致其社会责任存在多维复杂和动态交叉性,履行情况难尽人意。本文以四个维度下的15个影响因素为研究对象,运用社会网络分析方法构建重大工程社会责任履行影响因素网络模型,通过网络密度、度数中心度、接近中心度、中间中心度等指标测量各影响因素在网络中的权力和地位。研究结果发现,法律法规制定、社会责任信息披露体系、地方经济发展水平、技术创新水平、各参建方的环保意识对重大工程社会责任履行的影响力较强,是关键影响因素。进而有针对性地提出促进重大工程社会责任履行的对策和建议,助力重大工程可持续发展。

超大城市供水系统管网漏损控制策略与潜力分析

某超大城市供水范围内,整体地形呈西北高东南低的趋势,主力水厂采用西北向东南的自然坡降重力供水方式。2021年该地区供水管网漏损率约9.58%,由于超大城市供水范围大、管网分布复杂、漏损原因多样,亟需系统控制。通过强化管网改造、优化压力调控、推动分区计量、完善信息化管理等方法,提出超大城市管网漏损系统控制策略,分析其节水潜力。结果表明:针对超大城市供水管网渗损,通过系统控制,在保障供水安全的同时,可实现节水约2611万m^(3)、节能约988002.4kWh、降碳1051.2 t的目标。

重大事件网络演绎中浏览者感知态度、评价及其影响——以上海网络世博会为例

以2010上海网络世博会为例,采用SPSS18.0和AMOS17.0数据分析软件,通过对网络浏览者调研数据的分析与处理,建立重大事件网络虚拟旅游消费者感知态度的测量模型,并进行测度研究,通过建构SEM模型探索网络虚拟游客消费感知态度及评价对行为意图的影响关系。研究结果表明:①上海网络世博会虚拟旅游消费感知态度包括实用维度和享乐维度2个测量维度。②上海网络世博会游客旅游消费感知态度总体均值较高,10个测量指标均值均达到满意水平,网络游客对于实用维度的感知均值高于享乐维度;女性群体感知态度的均值在两个维度上均高于男性;未婚群体在实用维度上感知均值高于已婚群体;参观过世博会的旅游者的享乐维度感知均值高于未参观过世博会的群体。③感知评价满意度是网络游客感知态度影响行为意图的中介变量,网络游客感知态度通过对感知满意评价的显著影响而影响网络虚拟旅游者的网络行为和其世博旅游行为意图。④网络游客消费感知态度中的享乐维度对网络游客世博游览行为意向产生直接而显著影响,而实用维度的影响不显著。该研究有益拓展了游客消费行为理论和方法的研究领域与实证应用,对世博会等类同国际性重大事件的营销推广与可持续发展具有一定的理论和现实意义。

上海世博会作为大事件的区域关联响应——基于长三角地区新闻信息流的实证研究

本文分析了城市重大事件在区域中新闻信息方面的空间传播效应。研究中,首先引介了相关理论,探讨了重大事件的地域新闻传播效应;其次,研究以2010年上海世博会的关联新闻信息为研究标本,通过主因子分析来模拟测度长三角地区各地域单元对这一重大事件的响应程度;最后,研究通过逐步回归分析发现,所在地的社会经济规模、距离大事件的空间距离、所在地的行政层级均成为影响因素。进一步地,研究对不同的空间尺度进行回归分析后发现,随着空间范围的扩大,距离的阻隔作用具有下降的趋势,而地点本身的影响因素更为突出,这一现象反映了流(Flow)与地点(Place)的关系。

低轨巨型星座网络:组网技术与研究现状

以新兴低轨巨型星座网络为研究对象,概述了系统基本架构与工作模式,总结了新兴巨型星座网络的基本特征。根据系统架构,从卫星网络拓扑动态性管理、星地链路切换策略、路由算法设计、地面信关站布局优化设计以及网络仿真与性能评估5个方面系统梳理了各关键技术的主要技术路线和研究进展,尤其是近期巨型星座的相关研究进展。重点分析了低轨巨型星座中星座规模和复杂度扩增对组网关键技术的挑战,以及现有的各类解决方法在巨型星座宽带网络场景下的适用性。最后对未来巨型星座网络的相关研究方向进行了展望。

基于城镇化发展趋势的中国交通网战略布局

以世界城市化新趋势和日本高速交通网与京阪都市圈联结带建设为参照系,分析了中国城镇化和城镇体系变化新趋势,重点论述了在未来一段时间内中国面向集聚性发展的交通基础设施战略布局问题。世界城市化正表现为3个特征,它们是:全球城市和全球城市-区域发展,都市圈再繁荣,城市巨型化和巨型区出现。日本三大都市圈呈现两极分化发展,在围绕产业发展实施东京首都圈功能重组的同时,通过编制和实施新的国土发展计划,集中建设京阪都市圈联结带世界超级巨型区。2018年中国人口迈过峰值进入下降通道,然而国家城镇化进程还处在加速期,未来国家城镇体系将从现在的“三纵两横”发展为“四纵五横”发展轴。从整体上看,在未来一段时间内,尽管与之配套的基础设施需求进入平台阶段,但在国家战略地带和潜力增长区以及由于新技术发展还会让以大交通为主的基础设施建设异彩纷呈。在未来一段时间,首先国家战略地带交通网需要加密布局,例如发展长江经济带大通道、长江三角洲一体化高质量发展区扇形网、粤港澳大湾区陆上通道、环首都京津冀城市群交通网;其次需要超前规划布局无人驾驶高速公路,如上海-苏州无人驾驶高速公路、粤港澳大湾区内地无人驾驶高速公路和北京冬奥会无人驾驶高速公路;同时,重视补齐交通基础设施拉动潜力增长区发展,尤其应关注东北地区东、西高速通道、山东外向高速交通互联互通和东北-山东互联互通。此外,乌鲁木齐-喀什、银川-兰州-西宁、西宁-成都、重庆-贵阳-南宁-钦州、成都-拉萨、昆明-保山、银川-西安-武汉-南昌-福州-台北、合肥-南昌-赣州-广州等重要交通线规划布局也非常重要。

基于企业网络的长三角多中心巨型城市区域演化研究

以长三角城市群为例,本研究从企业网络的视角来分析巨型城市区域多中心的变化规律,重点探索跨越行政边界的网络交互过程,并测度和比较了2001年、2008年、2017年长三角空间组织网络要素的演化过程。结果表明,从2001年到2017年,长三角联系网络无论是联系密度,还是地理范围,增长迅速,整个区域都被密集的城镇化网络所覆盖,范围更广的非中心城市在功能上越来越一体化;同时,以市场为导向的功能多中心、跨行政边界的网络交互成为区域发展的趋势。

巨型城市区域的复杂网络特征

复杂网络在巨型城市区域中的应用研究尚处于初步阶段,为了弥补现有城市网络研究工具的不足,以点度分布、链接方向、节点匹配等统计量来度量巨型城市区域的网络联系特征,在前人研究的基础上将样本对象扩展到了所有具有母-子关系的多区位企业,形成企业总部-分支机构的权重型关系数据,并以珠三角区域9个地级城市为研究对象,运用复杂网络工具分析珠三角区域空间链接的属性特征.节点的匹配性表明,珠三角区域的功能联系有着一定的同向匹配特征,规模指向较为突出;链接方向显示了巨型城市区域内部价值区段空间组合的网络表征.

基于SNA的重大工程风险治理研究——以港珠澳大桥珠海口岸工程为例

重大工程涉及的利益相关方众多且关系复杂,不确定因素多,管理难度大。以港珠澳大桥珠海口岸工程为例,利用SNA对利益相关者在网络中的地位及相互影响进行分析,并针对可能遇到的风险给出可行的治理方案。研究表明借助SNA对重大工程进行风险管理,提高工程治理效率是可行的。

基于故障树和贝叶斯网络集成的重大工程弃渣场风险诊断与预测

伴随建设交通强国,越来越多的穿越西部地区的公路、铁路等线性基础设施类重大工程均需要建设大量隧道并通过弃渣场安置隧道洞渣。相应地,很多大规模弃渣场不可避免选址在复杂艰险环境地区,在自然环境和人类活动的共同影响下,弃渣场潜在的崩塌、滑坡和泥石流风险,对水土保持、生态环境和生命财产威胁巨大。首先,从系统视角出发,构建弃渣场系统风险分析逻辑框架;然后,根据对弃渣场系统的生命周期阶段划分,结合引起风险的管理行为和自然环境因素,提出弃渣场系统故障事件识别分析逻辑框架,用于构建弃渣场系统风险分析故障树。进一步,通过逻辑关系转化规则设定,将故障树转化为贝叶斯网络结构,并引入专家评判确定贝叶斯网络节点间的条件概率,将专家知识转化为用于诊断与预测重大工程弃渣场系统风险的贝叶斯网络模型。通过一个大型弃渣场的灾害实例进行了说明,揭示了如何通过故障树和贝叶斯网络将专家知识进行综合集成,以支撑复杂艰险环境条件下重大工程弃渣场的风险管理。

多核心城市网络研究进展及对上海大都市圈的思考借鉴

随着信息化和全球化的发展,多中心结构已成为区域发展主要特征。本文分析了信息化和全球化影响下的城市网络新背景,回顾和梳理了巨型城市区多核心城市网络新形态和网络化模式;在总结发达国家巨型城市区规划实践的基础上,针对上海大都市圈从巨型城市发展和巨型城市区建设两方面提出了相关建议。

全球化语境中城市重大事件的区域关联响应--基于北京奥运会新闻信息流的实证研究

本文分析了全球化语境中城市重大事件在区域中新闻信息方面的空间传播效应。研究中,首先梳理了全球化语境中重大事件的地域新闻传播效应、新闻信息流的空间特征、流的网络分析工具等相关理论,揭示了重大事件在区域新闻信息的网络空间响应机制;其次,在实证部分,以2008年北京奥运会为研究标本,通过主因子分析来模拟测度大陆地区各主要城市对这一重大事件的绝对关联程度和相对关联程度;最后,研究通过逐步回归分析发现,地区经济发展状况、是否举办相关赛事、城市行政等级、是否为境外特定政治势力关注地均成为影响因素,而空间距离已经不再是区域关联响应的主要影响因素,并以此检视了流动空间视角下全球化与本土化的辩证关系。

巨型城市与巨型城市区域的空间结构演变

从目前巨型城市发展趋势入手,探讨其发展背景及空间演变的动力机制,结合世界巨型城市研究进展,分析、探讨巨型城市空间结构演变的规律.认为巨型城市与巨型城市区域空间结构演变主要由3个方面构成:一是反极化思维,构建等级异质多中心城市体系;二是实现组团空间和机能空间的有效融合;三是实行交通网络和生态网络的耦合.初步建立生态导向的合理城市空间结构.