1、深空探測是21世紀人類高度關(guān)注的空間科學(xué)活動,隨著深空探測范圍的不斷擴展,如何通過深空通信系統(tǒng)保證探測器和地球之間聯(lián)系成為越來越具有挑戰(zhàn)性的難題。深空通信傳輸距離極遠,最直接的影響是能量的路徑損耗以及傳輸時延的增加。巨大的通信傳輸時延和鏈路易中斷的特點使得傳統(tǒng)反饋重傳方式的通信協(xié)議效率很低,嚴重影響了通信效率。開發(fā)更為高效的通信方案成為必然。
　　面對搭建測試深空通信方案的實際深空通信網(wǎng)絡(luò)困難,國內(nèi)外各研究機構(gòu)都在努力開發(fā)自己的方

2、案仿真系統(tǒng)。而我國現(xiàn)在尚未開展真正的深空探測,但是隨著我國探月二期工程的圓滿成功,三期探月工程和真正的火星探測星船2013年下半年的發(fā)射,深空通信方案驗證成為必然。然而我國尚無法進行真實的測試,只能是理論論證和仿真實驗。隨著計算機和仿真科學(xué)的發(fā)展,世界各大公司已經(jīng)開發(fā)了多個強大的通信仿真工具。但是這些仿真工具應(yīng)用于深空通信方案仿真時,存在多種弊端:首先,搭建需要仿真的深空通信場景困難;其次,仿真工具,不能很好的把深空環(huán)境的特點,不能實時

3、的映射到仿真中去;再者,深空通信一個重要的目的是要把探測器的探測數(shù)據(jù)回傳給地面站,但是絕大多數(shù)仿真工具,都是特征數(shù)據(jù)包仿真,無數(shù)據(jù),這樣就有許多問題無法進行與真實深空通信進行匹配。
　　因此,我們需要開發(fā)一套能夠保證這些深空通信環(huán)境特點,實時映射到整個仿真通信過程中,保障仿真系統(tǒng)的真實性、可信度和可靠性的仿真系統(tǒng)。深空通信系統(tǒng),是一個非常龐大的系統(tǒng),開發(fā)過程中耗費了巨大的人力物力,因此需要在更改仿真任務(wù)時,能夠最大限度的利用原有系

4、統(tǒng)共,即重用性好;同時,作為一個龐大的,由多個分系統(tǒng)組成,要使系統(tǒng)具有良好的性能,必須保證各個分系統(tǒng)之間的相互通信,也即互操作性好。
　　本文從理論論證和實際開發(fā)兩個方面,展開工作,最終使用C++開發(fā)實現(xiàn)了一套面向深空通信文件傳輸?shù)幕?HLA的深空通信仿真系統(tǒng)。第二章中,詳細的介紹了現(xiàn)階段深空通信系統(tǒng)中導(dǎo)致通信困難的因素,并進行了數(shù)量分析。同時,介紹了 HLA發(fā)展的歷程,并簡要介紹了本仿真系統(tǒng)中是用到的 HLA體系提供的服務(wù)。第

5、三章,對深空通信系統(tǒng)充分研究的基礎(chǔ)上,通過的功能標準劃分為多個子系統(tǒng),并完成了深空通信仿真系統(tǒng)各聯(lián)邦成員的設(shè)計。同時,根據(jù)系統(tǒng)需要為仿真系統(tǒng)增加了深空環(huán)境聯(lián)邦成員和數(shù)據(jù)采集聯(lián)邦成員。并詳細說明了每個聯(lián)邦成員的實現(xiàn)。第四章中以延遲 NAK型CFDP協(xié)議性能為仿真目的,使用 C++完成了 CFDP協(xié)議的實現(xiàn),并在本文所開發(fā)的仿真系統(tǒng)中進行了仿真。同時從協(xié)議和仿真系統(tǒng)兩個角度進行對仿真系統(tǒng)結(jié)果分析,充分證明了所設(shè)計開發(fā)的通信仿真系統(tǒng)的可用性和