前向数据接入方式对导航星座网络通信性能的影响分析

王琦，邵丰伟，顾亚楠

1. 北京跟踪与通信技术研究所，北京 100094

2. 上海微小卫星工程中心，上海 201203

3. 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094

建设有星间链路支持的导航星座成为全球导航系统的发展趋势。GPS IIR/IIR-M卫星UHF频段星间链路、Galileo GNSS+项目C频段星间链路等均采用时分多址体制轮询测距通信[1]。导航星座星间链路一种可行的实现方案是使用相控阵天线通过指向切换实现空域复用，分时实现与多个目标的测量通信[2]。在满足基于星间测量的自主导航、精密定轨需求的同时，导航星座星间链路基于一定的拓扑路由规划进行组网通信，可有效解决境外卫星与境内地面站间的数据交互问题。

伴随复杂星间链路网络的出现，星地通信模式由星地点对点数据交互逐步向星-星-地联合数据交互过渡。以北斗全球卫星导航系统为代表，星间链路采用时分多址轮询建链体制，星地链路采用连续通信建链体制，星间、星地链路的数据交互机制需要协调和统一。当前对优化导航星座星间链路网络拓扑路由效果的研究成果较为丰富[3-6]，但缺少对星-星-地联合数据交互机制及其优化应用的研究。

本文面向导航星座星间链路网络的地面前向数据接入应用，分析了两种代表性前向数据接入方式对导航星座星间链路网络数据交互机制的作用机理及对星间链路网络通信性能的定性影响，给出了导航星座星间链路网络拓扑路由规划策略的制定规则；经仿真计算，量化分析比较了两种前向数据接入方式下的网络通信性能；……