低軌遙感衛(wèi)星在農(nóng)業(yè)觀測、城市管理、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。近年來,伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及星載處理器、星載路由器等衛(wèi)星載荷的進(jìn)步,搭建低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)受到各個國家和商業(yè)公司的高度關(guān)注。作為空間信息網(wǎng)絡(luò)（Space Information Network,SIN）的基本組件,低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通過遙感數(shù)據(jù)的在軌獲取、處理與分發(fā),提供網(wǎng)絡(luò)化的遙感數(shù)據(jù)服務(wù),擁有著巨大的商業(yè)前景以及極高的國家戰(zhàn)略地位。然而,低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)高動態(tài)、鏈路間歇性、終端與衛(wèi)星切換頻繁等特點(diǎn)使得衛(wèi)星組網(wǎng)面臨多種挑戰(zhàn)。本文針對低軌遙感衛(wèi)星組網(wǎng)的上述挑戰(zhàn),提出融合了動態(tài)路由、彈性傳輸、內(nèi)置移動性以及主動安全的彈性增強(qiáng)的低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),從路由、傳輸、移動性管理以及網(wǎng)絡(luò)安全四個方面提出四項組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)以應(yīng)對組網(wǎng)過程中面臨的多種挑戰(zhàn),通過關(guān)鍵技術(shù)的協(xié)同實現(xiàn)低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的高效、彈性、可靠、安全傳輸。本文的主要研究內(nèi)容包括:（1）彈性增強(qiáng)的低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究。將動態(tài)路由、彈性傳輸、內(nèi)置移動性和主動安全等關(guān)鍵技術(shù)融合進(jìn)低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中,從路由、傳輸、移動性支持、安全等方面全方位地增強(qiáng)低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的彈性,使得... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?２０１８年衛(wèi)星發(fā)射情況??

?第２章衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)???Ｔ?ｊ?／?Ｉ?ｔ〇近地點(diǎn)時刻??赤道面?《近地點(diǎn)角距??春分?＾ｉ?軌道傾角??ｘ?ｎ升＾赤經(jīng)升乂點(diǎn)??７％／??１?／?ｙ／?ｅ軌道偏心率??圖２．１衛(wèi)星軌道參數(shù)示意圖??象衛(wèi)星等。用衛(wèi)星作為平臺的遙感技術(shù)稱為衛(wèi)星遙感。通常，遙感衛(wèi)星可在軌道??上運(yùn)行數(shù)年。遙感衛(wèi)星能在規(guī)定的時間內(nèi)覆蓋整個地球或指定的任何區(qū)域，當(dāng)沿??地球同步軌道運(yùn)行時，它能連續(xù)地對地球表面某指定地域進(jìn)行遙感，而低軌遙感??衛(wèi)星需要間隔一定時間后才能對同一區(qū)域進(jìn)行再次觀測，這一時間被稱為重訪??時間。傳統(tǒng)的遙感衛(wèi)星的數(shù)據(jù)下行都需要由遙感衛(wèi)星地面站接收，衛(wèi)星獲得的圖??像數(shù)據(jù)通過無線電波高速傳輸技術(shù)傳輸?shù)降孛嬲荆孛嬲景l(fā)出遙控指令以控制??衛(wèi)星運(yùn)行和工作［６１］。??實現(xiàn)低軌遙感衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)需要搭載相應(yīng)衛(wèi)星載荷。其中，觀測任??務(wù)依賴于遙感載荷，遙感載荷決定了遙感衛(wèi)星的應(yīng)用場景，同時遙感載荷也是遙??感衛(wèi)星最主要的能耗來源。部分大型遙感衛(wèi)星會搭載多個遙感載荷從而實現(xiàn)多??種觀測用途，如“高分五號”衛(wèi)星搭載了紅外甚高光譜的分辨率探測器，高光譜??的相機(jī)，對溫室氣體的探測器，氣溶膠偏振探測器以及針對污染氣體探測的光譜??儀多個遙感載荷來實現(xiàn)衛(wèi)星在氣象環(huán)境檢測、光譜成像等場景的多重應(yīng)用［６２］。??星載處理器支撐遙感衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)的在軌處理。由于遙感衛(wèi)星觀測的原??始數(shù)據(jù)通常十分龐大，因此傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)下行只能利用數(shù)傳技術(shù)進(jìn)行星地傳輸。然??而隨著星載處理器硬件技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，星載處理器的性能日益強(qiáng)大，越??來越多的高性能低功耗星載處理器已經(jīng)面世［６３－６５］，遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)可以在星載??處

?第２章衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)???可編程貨幣?可編程金融?可編程社會???應(yīng)用層???腳本代碼?算法機(jī)制?智能合約???合約層???發(fā)行機(jī)制?分配機(jī)制?……??激勵層??ＰｏＷ?ＰｏＳ?????共識層???Ｐ２Ｐ網(wǎng)絡(luò)?傳播機(jī)制?驗證機(jī)制???網(wǎng)絡(luò)層???數(shù)據(jù)區(qū)塊?鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)?時間戥??哈希函數(shù)?Ｍｅｒｋｌｅ樹?非對稱加密???數(shù)據(jù)層???圖２．２區(qū)塊漣系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)??確定性以及抗碰撞的優(yōu)點(diǎn)，表２．４詳細(xì)說明了這些優(yōu)點(diǎn)，ＳＨＡ２５６算法是本研究中??用于構(gòu)造區(qū)塊鏈所用的哈希算法。本研究采用雙ＳＨＡ２５６哈希函數(shù)，即將任意長??度的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過兩次ＳＨＡ２５６哈希運(yùn)算后轉(zhuǎn)換為長度為２５６位的二進(jìn)制數(shù)字??來統(tǒng)一存儲和識別，無論是區(qū)塊的頭部信息還是交易數(shù)據(jù)，都使用該算法計算相??關(guān)數(shù)據(jù)的哈希值，從而保證數(shù)據(jù)安全性與可靠性。??表２．４哈希函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)??單向性無法通過哈希值推出原始數(shù)據(jù)??隨機(jī)性原始數(shù)據(jù)的微小差異會導(dǎo)致哈希值完全不同??確定性不同的哈希輸出一定有不同的哈希輸入??抗碰撞不同輸入值產(chǎn)生相同哈希值的概率極低??圖２．３展示了基本的區(qū)塊結(jié)構(gòu)，每一數(shù)據(jù)區(qū)塊包含區(qū)塊頭與區(qū)塊體兩個部分，??區(qū)塊頭封裝了父區(qū)塊的哈希值、當(dāng)前版本號、時間戳、Ｍｅｒｋｌｅ根等信息，區(qū)塊體??２１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3142806