混合星座星间链路构建与稳定性分析

"混合星座星间链路的建立以及连通性和稳健性分析 (2012年) - 武汉大学学报·信息科学版 Vol.37 No.9 - 韩松辉, 归庆明, 李建文, 杜院录" 这篇文章深入探讨了在2012年背景下，如何构建和评估混合星座（由GEO、IGSO和MEO卫星组成）的星间链路，以提高导航系统的性能和服务质量。混合星座因其独特的构型和多样化的卫星类型，带来了复杂的服务性能和星间链路建立的问题。 首先，文章分析了混合星座的特点，特别关注了GEO（地球静止轨道）卫星、IGSO（倾斜地球同步轨道）卫星和Walker-δ星座（一种特定的MEO，中地球轨道星座）在服务性能上的差异。GEO卫星因其固定在赤道上空的特性，可以覆盖特定区域；IGSO卫星提供对极区的补充覆盖；而MEO星座则能实现全球连续覆盖。这些卫星各自的优势共同构建了混合星座的全面覆盖能力。 接下来，文章引入了邻接矩阵的概念，以此作为判断混合星座连通性的标准。通过计算任意两颗卫星之间路径的数量，结合割点（如果移除这颗卫星将导致星座不连通）、割边（移除这条链路同样会导致不连通）以及k-连通度和k-边连通度等概念，评估了星间链路的稳健性。k-连通性和k-边连通性分别表示星座在最多损失k-1个节点或边后仍保持连通的状态。这些指标对于理解星座在遭受故障时的恢复能力和稳定性至关重要。 文章进一步提出了达到k-连通所需的最小星间链路数目及其构建策略，这对于星座设计阶段优化链路布局和确保系统可靠性有着重要意义。作者们还通过实例，具体分析了一个3GEO+3IGSO+24MEO的混合星座构型，详细阐述了各卫星之间的星间链路建立准则，以及如何基于这些准则评估其连通性和稳健性。 关键词包括：混合星座、Walker-δ星座、星间链路、连通性、稳健性、邻接矩阵和连通度。该研究对导航星座的设计和优化提供了理论支持，尤其是在考虑星间链路的复杂性和星座的动态变化时，为未来的星座规划和故障管理提供了有价值的参考。 这篇论文在混合星座的星间链路设计和性能评估方面进行了详尽的研究，对提升全球导航卫星系统的效能和稳定性做出了重要贡献。