CCSDS空间数据链路层安全协议研究

空间数据系统咨询委员会(CCSDS)一直致力于空间任务安全性方面的工作,并成立了一个工作小组,旨在数据链路层为遥控遥测通信制定安全协议,即空间数据链路安全(SDLS)协议。该协议为已存在的空间数据链路协议(TC、TM和AOS)提供认证、加密和认证性加密安全服务。本文简介了SDLS协议制订的背景及其特点,较为详细地描述了其协议结构、支持的服务类型以及协议的基线实现模式,最后对该协议的应用提出了一些建议。

应用CCSDS空间数据链路安全协议的卫星遥控安全方案探讨

针对国内卫星遥控体制国际化的需求,结合已有的空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥控协议体系架构,设计了应用CCSDS空间数据链路安全协议(SDLS)的遥控安全方案。该方案选用认证和加密认证2种业务,并针对不同的遥控安全业务,分别设计了定制遥控帧格式、安全关联、算法管理及密钥管理业务。以目标机为核心搭建验证系统,通过2个典型应用场景验证遥控安全方案的可行性,结果表明:该方案可提高遥控安全系统的灵活性、可扩展性,并且能够有效保护密钥强度,延长密钥生命周期。遥控安全方案的设计及其在遥控单元中的实现,可为我国卫星遥控体制与国际接轨提供参考。

基于CCSDS空间数据链路安全协议的星载遥控认证保护

在国际空间数据系统咨询委员会(CCSDS)规定的空间遥控系统数据传输体制下,对星载遥控认证保护进行了研究。选择了遥控数据认证保护层次,并设计了认证保护数据范围。针对上行遥控的认证保护机制与国际空间数据系统咨询委员会的空间遥控链路命令操作过程(COP-1)之间存在的"闭锁"风险,设计了重传请求保护机制。基于空间数据链路安全(SDLS)协议体制,提出了一种遥控认证帧结构模型。在该模型中,通过插入随机序列码段,使相同指令/数据帧经认证算法计算后,其结果的非线性度扩大;通过插入毫秒级精度的时间序列码段,抵御重放攻击,并极好地适应不同地面控制中心对航天器的并行控制。提出一种针对遥控认证保护的,涉及"常态"和"应急态"的安全关联(SA)周期管理的方法、密钥生存周期管理的方法,有效实现各虚拟信道的独立保护及密钥的科学管理。同时,提出一种开展星载遥控认证保护业务的算法设计方法。

航天器空间数据链路标准简析

空间数据链路协议是建立统一技术体制,促进航天机构合作,实现航天信息高效共享和充分利用的有效手段,因此研究并构建清晰合理的空间数据链路标准体系具有重大的现实意义。国外标准化组织构建了较为成熟的空间数据链路标准体系并编制了相关标准协议,文章介绍CCSDS (空间数据系统咨询委员会)、 ECSS (欧洲空间标准化合作组织)标准架构及标准内容,按照应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层的不同层次,简要介绍国外的空间数据链路协议标准,并对我国开展空间数据链路标准的研究提出相关建议。

CCSDS遥测遥控空间数据系统通信协议及其应用

文章首先回顾了空间数据系统咨询委员会 (CCSDS)当前的遥测、遥控和高级在轨系统 (AOS)建议的结构 ,然后讨论了CCSDS重新构造的空间数据系统建议的结构 ,分析了重构建议的主要特点以及和先前建议体系的不同之处 ,详细介绍了空间包协议和空间数据链路协议。最后 ,举出重构建议与其它协议在端

天基数据空间链路统一融合传输协议研究

针对星地、星间复杂空间链路之间的高效数据传输需求,融合国际空间数据系统咨询委员会(Consultative Committee for Space Date System, CCSDS)与传输控制协议(Transmission Control Protocol, TCP)/互联网协议(Internet Protocol, IP),基于物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层协议模型,提出了空间链路统一传输协议总体设计方案。针对不同空间链路协议差异导致的数据交互复杂问题,数据链路层采用统一空间数据链路协议,实现异构空间链路多业务混合传输;网络层采用封装数据包和IPoC(IP over CCSDS)协议承载IP数据,便于统一寻址;应用层采用空间数据包协议。通过数据链路层传输帧信道复用、网络层IP数据包复用与聚合、应用层空间数据包聚合,在不同通信协议层面实现了不同应用数据的融合传输。在地面测试系统中模拟星地、星间通信场景,验证了所提出的空间链路网络协议格式和数据传输服务的有效性。

基于星间无线电测距的卫星自主定轨与导航

提出了在空间数据链中基于星载无线电测距实现低轨卫星的自主定轨方法。通过星上天线发送和接收网内其他卫星的通信数据 ,从中获取相互间的距离信息 ,应用推广 Kalman算法确定卫星的位置和速度 ,实现卫星间的互相定位。以铱系统为背景 ,针对所提出的两种不同组网方式进行了具体的仿真 ,并与 GPS定轨相比较 。

基于IP over AOS的空地网络互联性能研究

在构建天地一体化网络时,可使用IP技术实现空地网络互联,但空间数据链路时延较长且易阻断。针对该问题,设计一种空地网络互联模拟系统。在传输层采取分段传输控制协议(TCP)技术提高网络传输性能,利用空地网关实现链路层和传输层的协议转换。基于该系统,测试TCP和空间通信传输协议标准-传输协议的传输速率及支撑各应用服务的性能。实验结果表明,与标准TCP相比,分段TCP技术满足视频、语音等服务的传输性能要求,能有效支持各种应用服务。

IQ通道失衡对同时收发认知抗干扰系统的影响

针对同时收发认知抗干扰(SCAJ)系统中IQ通道失衡产生的镜像干扰降低网电空间数据链(CDL)抗干扰能力的问题,研究了IQ通道失衡的单/多频带SCAJ接收机干扰感知性能,推导出基于能量检测的IQ通道失衡接收机干扰检测概率和虚警概率,并据此提出了删除镜像信道干扰信号的有效方法。仿真结果表明,IQ通道失衡产生的镜像干扰降低了SCAJ接收机的检测概率,提出的镜像信道干扰信号删除方法可以减小IQ通道失衡的不利影响,从而提高数据链SCAJ系统性能。

AOS(高级在轨系统)协议跟踪研

以CCSDS 732.0-B-3为基础介绍AOS协议数据单元、提供的业务、实现过程和管理参数等内容,描述AOS协议在选用SDLS(空间数据链路安全)协议时的AOS传输帧结构、业务、协议实现过程中与SDLS协议的接口实现及特点以及新增管理参数。