邻近空间链路协议在火星探测中的应用研究

介绍了邻近空间链路协议(Proximity-1space link protocol)的分层模型和业务类型。从3个方面分析了在我国火星探测任务中应用邻近空间链路协议的优势:首先提出了火星探测中在轨道器和漫游车之间建立邻近空间链路的典型应用,其次分析了邻近空间链路在解决远距离传输信号衰减和延时问题上起到了一定的作用,最后说明了邻近空间链路比高级在轨系统(AOS)空间数据链路更适合于火星探测任务。文章进一步设计了邻近空间链路协议的传输帧结构,提出了数据传输帧的几种端口路由策略以及数据链路的差错控制方式。

近距空间链路通信协议及其软件实现

为实现航天器间的近距通信,CCSDS提出近距空间链路通信协议。分析近距空间链路通信协议的应用场景、协议结构、协议特点及其通信流程,研究协议仿真软件的实现方法,提出基于C/C++语言的软件实现方案,使用MFC平台实现人机交互界面。该仿真软件实现了对协议通信流程的完备仿真,提供各个通信参数配置接口,作为仿真平台为应用层协议提供数据接口,可以进一步对整个协议栈进行性能测试。

分离载荷近距协议的数据链路层仿真研究

一主多从式的空间探测器在功能上等同于一颗虚拟的大型卫星,协作完成航天任务,视为分离载荷,载荷之间的通信可以采取空间数据咨询委员会(CCSDS)推荐的proximity-1通信协议[1],该协议目前在国内已经开始研究,为推进proximity-1协议的应用,本文对协议内容进行解析,并提出了可用于具体模拟实现该协议数据链路层的实施方案以及实现平台。

邻近空间链路探测器器间通信测试方法

Proximity-1邻近空间链路协议(简称Proximity-1协议)采用了全双工通信、链路自适应等技术,非常适合火星探测器器间通信链路。为了对全双工通信、链路自适应等功能进行系统级验证分析,文章结合火星探测方案与综合测试需求,提出了器间链路测试方案,并基于地面设备对Proximity-1协议的关键技术进行系统级测试。结果表明:全双工通信、自适应切换等功能均得到有效验证。文章设计的系统级验证方法,可为未来飞控工作提供参考。

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。

对邻近空间链路协议功能的研究

邻近空间链路协议是一项专门应用于邻近空间链路的新型空间通信协议。为了能尽快地在国内实现该协议,文中从以下几个方面对其进行了分析:邻近空间链路协议的功能层次模型、各层的功能。尤其对功能实现中的两个关键问题——MAC子层的持续行为程序和帧子层确定帧传输顺序的策略进行了深入的分析研究,并提出了相应的解决方案。