Characteristics of Dynamic Connection and Path Spatial-temporal Evolution in Cluster Flight Spacecraft Network
Characteristics of Dynamic Connection and Path Spatial-temporal Evolution in Cluster Flight Spacecraft Network
复制标题
集群飞行航天器网络动态连接与路径时空演化特征
DOI：
10.11728/cjss2020.04.562
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发表时间：
2020-09
影响因子：
1.6
通讯作者：
胡圣波
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
胡圣波
近年来，航天器集群飞行在分布式航天器系统领域受到越来越多的关注。集群飞行航天器模块的高速飞行增加了网络拓扑的不确定性。为了优化集群飞行航天器的轨道设计，提高集群飞行航天器网络（CFSN）的性能，基于节点的动态连接，利用概率连接矩阵研究了CFSN中节点的动态连接特性和路径时空演化特性。首先，基于双星模式，建立了节点的移动模型。然后采用经验统计法和曲线拟合法，求解了CFSN中节点距离密度函数，并在CFSN约束条件下，推导出节点连接距离的阈值范围。最后，利用STK（Satellite Tool Kit）生成的轨道数据，通过定义序贯路径和一种新的矩阵乘法，得到节点间多跳序贯路径的概率连通矩阵。研究了轨道超周期内的动力学连接和路径时空演化特征。研究结果可为CFSN的设计和优化提供理论参考。
In recent years, spacecraft cluster flight has attracted more and more attention in the field of distributed spacecraft systems. The high-speed flight of the cluster flight spacecraft modules increases the uncertainty of network topology. In order to optimize the orbital design of the cluster flight spacecraft and improve the performance of cluster flight spacecraft network (CFSN), based on the dynamic connection of nodes, this paper studies the characteristics of dynamic connection and path spatial-temporal evolution by the probabilistic connectivity matrix in CFSN. Firstly, based on twin-satellites mode, we establish the mobility model of nodes. And then by adopting empirical statistical method and curve fitting method, the solution of the nodal distance density function in the CFSN is obtained and the threshold range of nodal connection distance are derived under the constraints of CFSN. Finally, using the orbital data generated by STK (Satellite Tool Kit), through the definition of sequential path and a new matrix multiplication, the probabilistic connectivity matrix of sequential path of multiple hops between nodes is obtained. And the characteristics of dynamic connection and path spatial-temporal evolution in a orbital hyper-period is studied. These results can provide theoretical reference for the design and optimization of CFSN.
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DOI：
10.1504/ijspacese.2014.060597
发表时间：
2014-04
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Jing Chu;Jian Guo;E. Gill
通讯作者：
Jing Chu;Jian Guo;E. Gill
影响因子：
2.2
作者：
K. Baltzis
通讯作者：
K. Baltzis
采用 FDMA 的噪声限制分段航天器网络中的路径形成时间
影响因子：
1.4
作者：
胡圣波
通讯作者：
胡圣波
DOI：
10.1109/rtss.2012.68
发表时间：
2012-12
期刊：
2012 IEEE 33rd Real-Time Systems Symposium
影响因子：
--
作者：
Arvind Kandhalu;R. Rajkumar
通讯作者：
Arvind Kandhalu;R. Rajkumar
DOI：
10.1109/glocom.2011.6134503
发表时间：
2011-12
期刊：
2011 IEEE Global Telecommunications Conference - GLOBECOM 2011
影响因子：
--
作者：
Yanyan Zhuang;Yuanqian Luo;Lin X. Cai;Jianping Pan
通讯作者：
Yanyan Zhuang;Yuanqian Luo;Lin X. Cai;Jianping Pan