一种深空通信仿真演示验证方法及仿真演示验证系统技术方案

本发明专利技术涉及一种深空通信仿真演示验证方法及仿真演示验证系统，其中深空通信仿真演示验证系统包括路由与控制中心、场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块，具体仿真过程包括仿真场景配置阶段、仿真节点加入阶段和仿真数据交互阶段，本发明专利技术利用模块化思想进行系统设计与构建，具有灵活性高、扩展性强的特点，可实现深空通信环境下物理层和传输层的协同关键技术仿真与数据传输演示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深空通信仿真演示验证方法及仿真演示验证系统，属于深空探测通信系统

技术介绍
深空探测是一个国家航天技术和空间科学高度发达的重要标志之一，是综合国力的具体体现，也是大国地位的象征。随着探月工程的不断实施，我国必将开展更多、更远的深空探测活动。在深空探测任务中，深空通信系统既负责传输指令信息、遥测遥控信息、跟踪导航信息、自控和轨道控制等信息的任务，也肩负着传输科学数据、文件、声音、图像等信息的任务，因此系统的正常运行是整个深空探测任务成功的重要保证，是深空探测活动成败的关键。在深空任务规划之初，构建一个能够对深空通信系统技术体制和技术途径进行验证的系统就显得尤为必要了。通过软件仿真方式实现技术体制中关键技术的验证，不仅可对深空全任务周期进行演示，而且可为建立高效、安全、可靠的深空通信系统奠定技术基础。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种深空通信仿真演示验证方法，该方法利用模块化思想进行系统设计与构建，具有灵活性高、扩展性强的特点，可实现深空通信环境下物理层和传输层的协同关键技术仿真与数据传输演示。本专利技术的另外一个目的在于提供一种深空通信仿真演示验证系统。本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:一种深空通信仿真演示验证方法，通过深空通信仿真演示验证系统实现，所述深空通信仿真演示验证系统包括路由与控制中心、场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块，具体仿真过程包括仿真场景配置阶段、仿真节点加入阶段和仿真数据交互阶段，具体如下:所述仿真场景配置阶段的具体步骤如下:步骤(I)、路由与控制中心根据深空任务需求，完成深空通信仿真演示验证系统的仿真场景配置与参数配置，其中仿真场景包括地球地面站位置、被探测星体的中继卫星轨道和被探测星体的登陆车位置信息；参数配置包括信道模拟模块的链路状态信息、传输控制仿真模块的协议类型、无线传输仿真模块的调制和编码方式；所述仿真节点加入阶段步骤如下:步骤(2)、路由与控制中心在步骤(I)的配置完成后，开启运行模式接收场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块的仿真节点的加入；步骤⑶、场景仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许场景仿真模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向场景仿真模块发送步骤(I)中配置的仿真场景信息；步骤⑷、信道模拟模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许信道模拟模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向信道模拟模块发送步骤(I)中配置的链路状态信息；步骤(5)、传输控制仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许传输控制仿真模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向传输控制仿真模块发送步骤(I)中配置的传输控制仿真模块的协议类型；步骤(6)、无线传输仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许无线传输仿真加入深空通信仿真演示验证系统，并向无线传输仿真模块发送步骤(I)中配置的无线传输仿真模块的调制和编码方式；所述仿真数据交互阶段步骤如下:步骤(7)、传输控制仿真模块的发送端根据传输控制仿真模块的协议类型，将传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述传输数据发送至信道模拟模块；信道模拟模块根据当前的链路状态，对接收到的传输数据进行延迟和丢包处理，并将处理后的传输数据发送至路由与控制中心；路由与控制中心将从信道模拟模块接收的传输数据发送至传输控制仿真模块的接收端；步骤(8)、传输控制仿真模块的接收端根据传输控制仿真模块的协议类型，将反馈信令发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述反馈信令发送至信道模拟模块，信道模拟模块根据当前的链路状态，对接收到的反馈信令进行延迟和丢包处理，并将处理后的反馈信令发送至路由与控制中心，路由与控制中心将从信道模拟模块接收的反馈信令发送至传输控制仿真模块的发送端；步骤(9)、无线传输仿真模块的发送端根据无线传输仿真模块的调制和编码方式，将传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述传输数据发送至信道模拟模块，信道模拟模块根据当前的链路状态，将接收到的传输数据进行加噪、延迟处理，并将处理后的传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将从信道模拟模块接收的传输数据发送至无线传输仿真模块的接收端；步骤(10)、传输控制仿真模块、无线传输仿真模块将仿真结果发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的仿真结果发送至场景仿真模块，场景仿真模块接收所述仿真结果后，进行二维显示和三维显示。在上述深空通信仿真演示验证方法中，传输控制仿真模块的协议类型根据不同的深空环境进行配置，包括传统TCP协议、喷泉协议以及CFDP协议。在上述深空通信仿真演示验证方法中，无线传输仿真模块的调制和编码方式中，调制方式包括BPSK、QPSK,编码方式包括卷积码、LDPC码和喷泉码。一种深空通信仿真演示验证系统，包括路由与控制中心、场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块，其中:路由与控制中心:完成深空通信仿真演示验证系统的仿真场景配置与参数配置，实现场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块的仿真节点的加入，以及传输数据和反馈信令的传输；场景仿真模块:对仿真结果进行场景动画演示，即二维显示和三维显示；信道模拟模块:实现深空环境下的信道特性模拟，即在路由与控制中心的控制下，完成对传输数据和反馈信令的加噪、延迟和丢包处理；传输控制仿真模块:实现深空环境下传输层协议的仿真演示，即在路由与控制中心的控制下，完成传输数据和反馈信令的发送与接收，并生成传输层协议仿真结果；无线传输仿真模块:实现深空环境下物理层技术的仿真演示，即在路由与控制中心的控制下，按照调制和编码方式完成传输数据的发送与接收，并生成物理层仿真结果。在上述深空通信仿真演示验证系统中，路由与控制中心根据深空任务需求，完成深空通信仿真演示验证系统的仿真场景配置与参数配当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深空通信仿真演示验证方法，其特征在于：通过深空通信仿真演示验证系统实现，所述深空通信仿真演示验证系统包括路由与控制中心、场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块，具体仿真过程包括仿真场景配置阶段、仿真节点加入阶段和仿真数据交互阶段，具体如下：所述仿真场景配置阶段的具体步骤如下：步骤(1)、路由与控制中心根据深空任务需求，完成深空通信仿真演示验证系统的仿真场景配置与参数配置，其中仿真场景包括地球地面站位置、被探测星体的中继卫星轨道和被探测星体的登陆车位置信息；参数配置包括信道模拟模块的链路状态信息、传输控制仿真模块的协议类型、无线传输仿真模块的调制和编码方式；所述仿真节点加入阶段步骤如下：步骤(2)、路由与控制中心在步骤(1)的配置完成后，开启运行模式接收场景仿真模块、信道模拟模块、传输控制仿真模块和无线传输仿真模块的仿真节点的加入；步骤(3)、场景仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许场景仿真模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向场景仿真模块发送步骤(1)中配置的仿真场景信息；步骤(4)、信道模拟模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许信道模拟模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向信道模拟模块发送步骤(1)中配置的链路状态信息；步骤(5)、传输控制仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许传输控制仿真模块加入深空通信仿真演示验证系统，并向传输控制仿真模块发送步骤(1)中配置的传输控制仿真模块的协议类型；步骤(6)、无线传输仿真模块向路由与控制中心发送加入请求，路由与控制中心接收所述加入请求，允许无线传输仿真加入深空通信仿真演示验证系统，并向无线传输仿真模块发送步骤(1)中配置的无线传输仿真模块的调制和编码方式；所述仿真数据交互阶段步骤如下：步骤(7)、传输控制仿真模块的发送端根据传输控制仿真模块的协议类型，将传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述传输数据发送至信道模拟模块；信道模拟模块根据当前的链路状态，对接收到的传输数据进行延迟和丢包处理，并将处理后的传输数据发送至路由与控制中心；路由与控制中心将从信道模拟模块接收的传输数据发送至传输控制仿真模块的接收端；步骤(8)、传输控制仿真模块的接收端根据传输控制仿真模块的协议类型，将反馈信令发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述反馈信令发送至信道模拟模块，信道模拟模块根据当前的链路状态，对接收到的反馈信令进行延迟和丢包处理，并将处理后的反馈信令发送至路由与控制中心，路由与控制中心将从信道模拟模块接收的反馈信令发送至传输控制仿真模块的发送端；步骤(9)、无线传输仿真模块的发送端根据无线传输仿真模块的调制和编码方式，将传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的所述传输数据发送至信道模拟模块，信道模拟模块根据当前的链路状态，将接收到的传输数据进行加噪、延迟处理，并将处理后的传输数据发送至路由与控制中心，路由与控制中心将从信道模拟模块接收的传输数据发送至无线传输仿真模块的接收端；步骤(10)、传输控制仿真模块、无线传输仿真模块将仿真结果发送至路由与控制中心，路由与控制中心将接收到的仿真结果发送至场景仿真模块，场景仿真模块接收所述仿真结果后，进行二维显示和三维显示。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高梓贺，陶滢，刘乃金，曹桂兴，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11