空间组网与异构网络互联-航天恒星程子敬
建立互联网+天基信息实施服务系统——李德仁院士谈航天与互联网+的融合
建立互联网+天基信息实施服务系统——李德仁院士谈航天与互联网+的融合+在考虑卫星定位技术应用的时候，人们往往讨论导航、定位、授时（PNT）的概念，但是在互联网+的时代中，如何考虑传统航天与互联网的大融合大集成？在最近举行的第四届中国卫星导航与位置服务年会上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学遥感信息工程学院教授李德仁院士发表了具有前瞻性的主旨演讲，不但让人们进一步认识到航天技术的能力与潜力，也站在更高的高度，提出了航天如何主动拥抱互联网+，以改变传统的航天服务模式这个话题。
他提到：航天与互 联网的大融合大集成，需要引入遥感（RS）和通信（Communication），成为PNTRC。
而能否构建一种互联网+PNTRC信息的实时服务，关系到建设我国军民深度融合的天基信息实时服务系统的成败。
一、互联网+天基信息实时服务系统的背景互联网金融、互联网在线影院、互联网导航定位服务、在线房产、在线医疗、在线旅游等概念接连出现。
那么，航天和互联网怎么加在一起？互联网+的概念是2015年两会期间，腾讯创始人马化腾提出的议案。
互联网+是基于互联网、云计算、大数据提出的，要实现互联网和传统行业的深度融合，创造一个新的经济发展的模式、一个发展经济的生态。
我们已经看到，互联网+已经推动了很多行业的发展，淘宝网、阿里巴巴就取得了很大经济效益，为国家和社会做出了贡献。
互联网金融、互联网在线影院、互联网导航定位服务、在线房产、在线医疗、在线旅游等概念接连出现。
那么，航天和互联网怎么加在一起？在2015年的两会上，李克强总理已经提出，要搞互联网+的行动计划。
7月4日，国务院批发了《关于积极推动互联网+的行动的指导意见》。
其中有两点直接涉及航天：增强北斗卫星全球服务能力，构建天地一体化的互联网络；充分利用多维地理信息系统、智慧地图等技术,构建资源环境承载能力立体监控系统。
7月27日，李克强总理主持了一个国家科技战略座谈会，也就是中科院学部成立60周年活动。
空间组网与异构网络互联-航天恒星程子敬
2.3 本领域重大研究项目 国家自然科学基金委
“空间信息网络基础理 论与关键技术”重大研 究计划 科技部“天地一体化信 息网络”重大工程专项
目录
14
3.1 空间异构网络互联技术
CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据 通信系统咨询委员会)总结了五种可以用于空间网络的协议架构
为我国基础学科理论研究成果的测试与验证提供一个随时可用 的科研实验平台，为技术成熟度、产品成熟度的提升提供真实 的应用环境；
基于校企联合与协同创新，引领我国天基网络信息体系与天地 一体化信息技术前沿研究。
HINET计划是一个渐进的、连续的、长期的、开放的空间 信息网络、天基网络信息体系以及天地一体化信息技术研究与 实验支撑工程，其建设和运维将伴随我国空间探索全过程。
3.2 DTN的提出
DTN最初起源于1998年NASA的JPL实验室对星际互联网(IPN)的研
究
• IPN研究得出的结论是：地面Internet协议不适用于星际互联网，需要 开发一种新型的网络体系架构和协议栈，DTN技术应运而生
因特网研究任务组(IRTF)的容迟网络研究组(DTNGR)自2007年起
HINET涵盖多种空间飞行 器、多个地面站以及多种网 络，构成一种天基网络和地 面网络的异构互联架构。此 架构能够支持各种面向空间 应用的基础学科理论成果与 关键技术的集成演示与试验 验证。
开放式结构 各种不同天基、地基网络自由接入
开放式实验 支持自定义的技术测试与实验
开放式功能 平台架构可重定义，实验支持功能可软硬件重构
恒星宽带系统原理介绍
恒星宽带系统主站
业务应用：
星状、网状话音 MAPC(多目的站单载波)电视会 议 远端数据库数据复制 Internet接入，DVB-SCPC SCPC点对点和点对多点 SCADA数据监控 专用VSAT网络 应急移动通信
技术优势：
星状、网状业务联接 多星网络 通道效率最高 响应时间快 支持DVB-S/S2载波
SpaceGateway关口终端
SpaceWay和 SpaceNet网状网终端
点对点、星状、网状应用 一发二收（SpaceWay）和一发四收（SpaceNet）终端 最高支持8Mbps速率 支持IP数据的DAMA/BoD功能 支持IP VLAN和Multicast等多种功能 全IP接口，内置IP路由、QoS等功能 L-Band中频接口，可供24V直流和10MHz参考 QPSK/8PSK调制、0.72/0.793Turbo编码
灵活可靠的服务质量保证功能QoS 灵活可靠的服务质量保证功能QoS
● 建立服务业务的优先等级，在每个通道 里使用虚拟电路来区分业务的应用和种 类 ● 针对VoIP话音业务提供专用的压缩和处 理技术，提高信道利用率
可编程分组子网结构 PGNT
● 支持由若干独立的共享主站的子网络 合成的网中网结构
异地网管热备份
IP特性和路由功能 IP特性和路由功能
Intranet/Internet, VLAN & Multicast 标准定制的QoS业务优先协议：TCP， 标准定制的QoS业务优先协议：TCP，UDP, RIP, ARP, DHCP, ICMP, IGMP, Telnet, PPP, 内置TCP协议加速功能，采用ISO和NASA的SCPS协议标准 内置TCP协议加速功能，采用ISO和NASA的SCPS协议标准
北邮继续教育学院导师介绍
北京邮电大学原继续教育学院导师介绍(2008)专业：通信与信息系统丁炜教授，博士研究生导师宽带通信网研究中心领衔教授自1986年以来培养研究生（含博士、硕士）近百人，发表论文150余篇，完成重大科研项目10项，申请专利3项，荣获省部级以上奖项共5项。
目前正在研究的项目：“广义MPLS实现和安全路由器研究”，并与美国INTER 公司合作建立联合实验室，对下一代网络关键技术进行跟踪和预测。
丁炜教授所负责的北京邮电大学培训中心通信网科研室（现更名为宽带通信网研究中心）成立于1985年。
该科研室的宗旨是跟踪世界通信网络新技术的发展，开展对其前沿课题的研究，掌握相关理论和先进技术，力求创新，为我国通信事业的发展和培养优秀的高级通信科学技术人才做出自己的贡献。
目前，为了紧跟国际宽带通信网络新技术的发展，实验室正在进行MPLS协议软件和路由软件的开发、“具有MPLS功能的多业务边缘路由器的研制”、“INTEL网络处理器应用的研究与开发”等项目，其中边缘路由器的研制项目中采用了具有自主知识产权的芯片设计来实现各种网络协议的处理和不同速率接口数据流的转发。
温向明教授，博士研究生导师研究方向：博士研究生：宽带通信网络理论与技术、无线宽带网络理论与技术硕士研究生：IP宽带通信网络技术、移动通信网络技术毕业于北京邮电大学，获通信与信息系统工学博士学位；现任北京邮电大学校长助理兼研究生院常务副院长；校学术委员会委员和校学位委员会委员；教育部归国留学评审专家；北京市信息化专业人才合作培养项目负责人；中国电信网络资源管理专家组副组长；中国通信学会高级会员；北京市大学生电子竞赛组委会副主任等。
长期从事通信与信息系统专业方面的科研与教学工作，主持和参与完成了国家级项目6项，前邮电部项目3项，校级项目1项，横向项目8项。
其中：国家863项目“宽带光纤用户网总体技术研究”，得到国家科委专家的好评，总评结果为Ab;另外，“我国接入网发展战略的研究”获邮电部科技进步二等奖；国家重大项目“移动增值业务网络安全协议方案研究与实现”和“具有V5接口的DLC网元管理设备”已进行成果转化，取得了很好的经济效益和社会效益；“V5接口用户接入系统的监控技术研究”已在通信网中应用。
高可信网络通信协议统一开发框架
高可信网络通信协议统一开发框架程子敬 刘 成航天恒星科技有限公司（503 所） ，北京，100094摘要：传统的协议开发方法有多种弊端，不能满足天地一体化网络的高可靠与安全性要 求要求。
本文应用协议工程和模型驱动的理论和方法， 建立应用于天地一体化信息网络的高 可信通信协议统一开发框架， 制定高可信网络通信协议开发标准流程， 并以具体协议开发为 例， 验证了统一开发框架的可行性和有效性， 为建设天地一体化信息网络提供坚实的技术支 撑。
关键词：标准开发框架 通信协议 形式化方法 天地一体化网络1 引言天地一体化信息网络规模庞大、覆盖范围广泛、组成复杂、应用业务多样，并且网络节 点的种类日趋多元化，数量持续增长，从而形成一个巨大的、高度动态的、不规则的立体网 状网拓扑结构。
天地一体化信息网络空间段通信节点不但同时具备路由和主机功能， 并且由 于其高动态运行，节点间空间距离大，使得节点间不存在固定的端到端连接链路、通信时延 长、传输时间抖动大。
为确保此类特殊场景下的空间信息可靠、安全传输，天地一体化信息 网络需要专用的、 从物理层到应用层都符合空间信息分发与融合应用需求的通信协议体系以 及高可信的网络通信协议开发方法。
传统的协议开发方法主要依靠工程直觉方法来开发协议，协议的设计、实现、测试互相 独立，这导致协议的错误率高、开发效率低、纠正协议错误的代价大，甚至带来极其严重的 灾难性后果，不能满足天地一体化信息网络的高可靠性、高安全性要求。
协议工程和模型驱 动是解决该问题的良好途径，它以形式化方法为基础，利用建模、模型转换、验证、代码生 成、一致性测试等理论和方法，依托多种技术、工具、平台等，为高可信通信协议开发提供 良好的基础与依据。
2 相关理论与技术研究2.1 协议工程 2.1.1 原理协议开发涉及协议描述、验证、实现和测试等多个环节。
传统的协议开发方法主要靠的是直觉法， 协议的各个开发环节之间并不能很好的整合在 一起，如图 1 所示。
一种基于多层1553B总线及CCSDS的载人航天器空间数据系统设计
第27卷第1期2021年2月载人航天Manned SpaceflightVol.27No.1Feb.2021一种基于多层1553B总线及CCSDS的载人航天器空间数据系统设计高延超，梁克，郭中伟(中国空间技术研究院北京空间技术研制试验中心，北京100094)摘要：针对未来载人航天器种类、规模及功能多样化的特点，尤其是多航天器构建的复杂大型载人航天器，对现有载人航天器空间数据系统的通用性、可扩展性、兼容性进行分析，提出了1种基于多层1553B总线的多构型、高可靠、可重构、大负载的空间数据系统器载网络架构和1种基于CCSDS的载人航天器空间数据系统协议体系架构。
器载网络和协议体系架构可支持载人航天器天地间、器间及器载业务和协议的标准化设计，促进设备及软件的模块化和通用化，增强载人航天器的兼容性及可扩展性，便于支持未来可能的国际合作。
关键词：载人航天器；空间数据系统；多层1553B总线；CCSDS；分层分布式；协议体系中图分类号：V476文献标识码:A文章编号：1674-5825(2021)01-0093-07Design of Space Data System for Manned Spacecraft Based onMulti-layer1553B Bus and CCSDSGAO Yanchao，LIANG Ke，GUO Zhongwei(Institute of Manned Space System Engineering，China Academy of Space Technology,Beijing100094，China) Abstract:Considering the characteristics in category，scale and function diversification of the futuremanned spacecraft，especially the complex large manned space facility composed of multiple space-craft，the generality，scalability and compatibility of the existing manned spacecraft space data system were analyzed.A multi-configuration，highly reliable，reconfigurable and large-load on-board network architecture for the space data system based on multi-layer1553B bus was proposed，and a protocol architecture for the space link subnetwork and on-board network protocol system based on CCSDS protocol standards was put forward.The architecture of the on-board network and protocol may provide support for the standardized design of spacecraft，promote the modularization and generalization of equipment and software，enhance the compatibility and scalability of manned spacecraft，and facilitate potential future international cooperation.Key words:manned spacecraft；space data system；multi-layer1553B bus；CCSDS；hierarchical distribution；protocol system1引言随着载人航天技术不断发展,航天器在种类、规模、任务、功能等方面呈现出多样化特点。
我国高通量卫星通信应用发展思考
我国高通量卫星通信应用发展思考文 | 席超1,2 尹贵增1 卢博轩1 杨博1 殷杰1 金世超11.航天恒星科技有限公司2.西北工业大学在互联网技术不断进步和通信业务规模不断扩大的背景下，媒体化、泛在化、宽带化是信息网络高通量卫星采用频率复用和多点波束技术，在同样频率资源的条件下，整颗卫星的通信容量是传统支图1 传统卫星与高通量卫星对比联网协议星”（iPSTAR）发射成功，各国都开始投入研制高通量卫星。
目前，全球范围高、中、低轨道高通量卫星同步发展。
（1）典型高轨高通量卫星卫讯-3（Viasat-3）卫星是迄今为止容量最大的商业高通量卫星，单颗卫星通信容量约为1Tbit/s，拥有1000个Ka频段点波束，载荷应用了数字波束成型复用技术；卫讯-3具有容量资源动态分配，可针对不同区域的用户需求灵活调整容量额度，提高服务质量和效率，具备航空和海事通信服务能力，首颗卫星将覆盖美洲地区，第二颗卫星覆盖欧洲、中东和非洲，最后一颗卫星覆盖亚太地区[2]。
休斯网络系统公司（Hughes Network Systems）的木星-3（Jupiter-3）是迄今为止最重的商业高通量卫星，单颗卫星通信容量可达500Gbit/s，采用软件定义载荷，具有300个点波束，主要工作频段为Ka、Q和V频段，它可以在多个频段实现数据传输和通信，为用户提供更加稳定、高效的服务体验。
这颗强大的通信卫星将支持飞机上的Wi-Fi、海上通信、企业网络、移动网络运营商的远程传输，以及北美和南美地区的卫星互联网连接，为这些地区带来高速、可靠的互联网连接，推动信息化进程[3]。
欧洲卫星通信公司（Eutelsat）的KONNECT VHTS超高通量卫星，通信容量约为500Gbit/s，拥有230个Ka频段点波束，配备第5代数字处理器，可实现灵活的容量分配和最优的频谱使用，主要为欧洲、北非和中东提供高速宽带和移动连接，在覆盖区域内（无论是地面、空中还是海上），用户可随时随地获得高通量卫星服务，其性能和服务可与光纤网络相媲美[4]。
空间信息网络基础理论与关键技术重大研究计划
空间信息网络基础理论与关键技术重大研究计划年度项目指南空间信息网络是以空间平台(如同步卫星或中、低轨道卫星、平流层气球和有人或无人驾驶飞机等)为载体，实时获取、传输和处理空间信息的网络系统。
作为国家重要基础设施，空间信息网络在服务远洋航行、应急救援、导航定位、航空运输、航天测控等重大应用的同时，向下可支持对地观测的高动态、宽带实时传输，向上可支持深空探测的超远程、大时延可靠传输，从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球范围的研究热点。
空间信息网络的发展，受频谱和轨道等资源的限制，难以通过增加空间节点数量和提高节点能力来扩大时空覆盖范围。
为从根本上解决现有信息网络全域覆盖能力有限、网络扩展和协同应用能力弱的问题，亟需开展空间信息网络基础理论与关键技术研究，通过新理论、新方法探索，有力支持空间信息服务能力的大幅提升。
一、科学目标本重大研究计划的总体科学目标是：瞄准信息网络科学的学科发展前沿，针对空间信息网络大时空跨度网络体系结构、动态网络环境下的高速信息传输、稀疏观测数据的连续反演与高时效应用等基础性重大挑战，研究大尺度时空约束下空间网络及空间信息传输处理等机理，重点突破动态网络容量优化、高速信息传输及多维数据融合应用等技术难题，通过传输网络化、处理智能化和应用体系化等方法，将网络资源动态聚合到局部时空区域，解决空间信息网络在大覆盖范围、高动态条件下空间信息的时空连续性支持问题，为提升全球范围、全天候、全天时的快速响应和空间信息的时空连续支撑能力，实现我国空间网络理论与技术高起点、跨越式发展，并有效支撑高分辨率对地观测、卫星导航、深空探测等国家重大专项的发展奠定理论基础。
同时，通过重大研究计划的实施，培养空间信息网络理论与技术领域领军人才及优秀科研群体。
二、核心科学问题本重大研究计划面向网络理论与空间信息科学发展前沿，瞄准空间网络体系结构、动态网络信息传输理论、空间信息表征与时空融合处理等重大基础科学理论，围绕高分辨率对地观测、中国卫星导航系统、载人航天与探月工程等国家重大专项发展需求，重点解决以下三个核心科学问题：（一）空间信息网络模型与高效组网机理。
卫星通信与5G通信融合的网络架构与关键技术
26网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言地面通信与卫星通信的界限正变得越来越模糊，其原因在于各种通信服务的兴起和网络复杂性的蔓延。
这意味着，对远程信息传输进行良好的管理，并确保优质的传输性能和可靠性比以往任何时候都重要。
人们已经意识到了远程信息传输方式的区别，那么，卫星通信运营商们就需要不断开拓新的服务，并在保证服务质量的基础上，有能力进行弹性的冗余切换。
卫星通信技术作为我国通信技术研究的一项重要成果，在方方面面发挥着关键作用。
目前，卫星通信系统已经广泛应用于国际通信、国内通信、移动通信和广播电视等诸多领域，为世界各国提供语音视频、数据传输等服务，俨然已经成为世界电信结构中不可或缺的一部分[1]。
卫星通信系统主要包括信关站和各个VSAT 终端站。
信关站主要分为网络控制器、网络管理器、基带子系统、射频子系统；VSAT 终端有调制解调模块、协议处理模块等组成。
作为后4G 时代衍生出的智慧型通信系统，5G 移动通信技术虽然目前还没有全面推广应用，但是在医疗、手机等部分领域已经开始试点商用，其发展状况备受社会公众的关注[2][3]。
5G 技术比4G 技术的传输效率提高100多倍，其最大传输速率可达10GB ，另外还能够在更大范围内灵活地支持各种智能终端设备，是推动智慧生活建设的最强动力，能给人民生活提供智慧便捷的服务[4]。
随着华为5G 手机的发布，地面移动通信系统已经步入 5G 时代；呈现高中低轨多层立体化的卫星通信，从单星系统向多星系统网络化和宽带高通量发展，地面5G 和卫星通信迎来新的融合契机[2]。
因为5G 采用了大量网络颠覆性技术，加快与地面移动网络与卫星网络的融合步伐。
本文将从卫星通信与5G 两者的融合体系、融合网络架构、关键技术等几个方面进行分析探讨，为后续研究奠定基础。
一种面向空间环境的安全的时间同步方法[发明专利]
![一种面向空间环境的安全的时间同步方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b9ea343926fff705cd170ab5.png)
专利名称：一种面向空间环境的安全的时间同步方法专利类型：发明专利
发明人：崔宝江,程子敬,郭勇,林楷,何磊
申请号：CN201510671763.3
申请日：20151016
公开号：CN106603182A
公开日：
20170426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种面向空间环境的安全的时间同步方法，首先进行协议安全增强认证，具体是通过表示有通信双方身份的数字证书交换来实现身份认证，同时双方共同协商后续时间同步阶段的数据传输密钥；再完成协议安全增强认证之后进入时间同步阶段，具体由客户端与服务端交换时间戳，并由所述客户端根据传输数据报重置本地时间，达到时间同步的目的。
该方法在尽可能保证安全的情况下减少计算量和数据传输量，通信双方通过初始共享的密钥验证身份，然后协商传输密钥，从而在不安全的开放信道上建立起一条比较安全的数据链路。
申请人：北京邮电大学,航天恒星科技有限公司
地址：100191 北京市海淀区西土城路10号
国籍：CN
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光芒绽放的航天恒星——航天恒星空间技术应用有限公司
光芒绽放的航天恒星——航天恒星空间技术应用有限公司
佚名
【期刊名称】《卫星应用》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】航天恒星空间技术应用有限公司，是中国空间技术研究院控股的上市公
司中国东方红卫星股份有限公司的全资子公司。
公司注册资本1．9亿元人民币，位于西安市高新技术产业开发区，是中国空间技术研究院为了发挥倚天重地的优势、延伸产业链，规模化发展卫星应用产业而搭建的卫星应用的高科技企业，多年来致力于军民两用卫星定位系统、卫星通信系统及终端设备的研发与制造，在卫星导航、卫星通信、微波传输、数字图像处理等方面具有较强的技术研发实力和产品开发能力。
【总页数】1页(P13)
【正文语种】中文
【中图分类】V4
【相关文献】
1.聚焦卫星应用促进产业发展——不断进取的航天恒星空间技术应用有限公司 [J],
2.立足"星地一体化",促进航天技术应用产业发展——西安航天恒星科技实业(集团)公司军民融合发展之路 [J], 徐成东
3.航天恒星:弄潮敢向涛头立——对话航天恒星科技有限公司董事长李忠宝 [J], 计库
4.航天恒星科技有限公司 [J],
5.西安邮电学院、航天恒星空间技术应用有限公司——共建“西邮飞邻”物联网联合实验室 [J],
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基于IP的VSAT 卫星通信网络设计
基于IP的VSAT 卫星通信网络设计王恒彬;王先朋;周三文;闫朝星【期刊名称】《卫星应用》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P32-35,38)【作者】王恒彬;王先朋;周三文;闫朝星【作者单位】中国航天科技集团公司第七〇四研究所;中国航天科技集团公司第七〇四研究所;中国航天科技集团公司第七〇四研究所;中国航天科技集团公司第七〇四研究所【正文语种】中文甚小孔径终端（Very Small Aperture Terminal，VSAT）卫星通信技术是20世纪80年代中期出现的一种新的卫星通信技术，具有灵活性强、可靠性高、成本低、使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。
VSAT技术在20世纪90年代得到快速的发展，是30多年来卫星通信技术的转折。
VSAT也被称为卫星小站、外围站或个人地球站，“甚小孔径”是指VSAT系统小站设备的天线口径小，通常为0.3～2.4m。
由众多甚小天线地球站组成的卫星通信网，叫做“VSAT网”。
VSAT卫星通信系统由两大部分组成：空间部分和地面部分。
空间部分主要指通信卫星，一般使用地球静止轨道通信卫星，卫星可以工作在不同的频段，如C、Ku和Ka频段。
星上转发器的发射功率应尽量大，以使VSAT地面终端的天线尺寸尽量小。
VSAT卫星通信系统有十分明显的特点：天线小、设备结构紧凑、功耗小、环境要求低、安装方便、覆盖范围大、组网灵活且有独立性，这些特点特别适合于许多大型企业或部门的通信要求。
随着全球互联网的商业化兴起及交互式宽带多媒体技术的快速发展，传输控制协议/因特网互联（TCP/IP）协议作为网络通信的标准协议，得到了极大的普及和推广。
目前从语音到视频，从数据到传真，基于TCP/IP 协议的设备和终端都是层出不穷，极大地拓展和丰富了互联网及宽带多媒体的应用。
另外，随着国家三网融合的工程实施和推进以及物联网的提出和发展，异构网络的融合是大势所趋。
在全球网络化的大环境下，TCP/IP协议作为当前应用最为广泛的网络协议，必将起到举足轻重的作用。
子网级大容量异构网络管理研究
子网级大容量异构网络管理研究
程军
【期刊名称】《光通信研究》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】通过对构建大容量异构网络管理系统面临的主要问题进行研究,文章提出了在分治服务架构方式下,基于进程的动态可伸缩软件架构.采用嵌套分层的业务管理模型和对象动态内存管理技术,解决了子网级大容量异构网络管理的主要问题.【总页数】3页(P32-34)
【作者】程军
【作者单位】武汉职业技术学院,湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TN915
【相关文献】
1.异构多子网物理拓扑发现算法的研究和改进 [J], 杨国林;孙巧凯;马晓波
2.大容量光网络异构互联及控管研究 [J], 华楠;郑小平
3.一种可适应物联网异构网络管理系统的研究与设计 [J], 于占龙;刘越;富春岩;周虹;薛佳楣;王晓娟
4.异构多子网的以太网物理拓扑发现算法研究 [J], 马晓波
5.基于多协议的跨VLAN的异构多子网物理拓扑研究 [J], 马晓波;苏依拉;仁庆道尔吉
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高速低功耗FPGA的应用设计
高速低功耗FPGA的应用设计
程子敬;姜宏旭
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2001(000)015
【摘要】现场可编程序门阵列(FPGA)是开发专用集成电路的有效手段,本文提出了一种基于Actel FPGA的高速、低功耗的应用设计技术,实践证明,效果良好.
【总页数】2页(P37-38)
【作者】程子敬;姜宏旭
【作者单位】北京航空航天大学图像中心;北京航空航天大学图像中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
【相关文献】
1.一种基于FPGA的低功耗高速解码器设计 [J], 周松江;李圣辰;刘明
2.可简化FPGA应用设计的高速模数转换器 [J],
3.基于FPGA的低功耗高速网络报文解析系统设计 [J], 杨斌;
4.高速低功耗FPGA的应用设计 [J], 程子敬; 姜宏旭
5.ADI推出高速模数转换器简化FPGA应用设计 [J],
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《现代神经科学研究技术》
《现代神经科学研究技术》
佚名
【期刊名称】《自然科学进展》
【年(卷),期】2006(16)11
【摘要】本书涵盖了神经科学研究领域从分子到行为、从动物到人脑功能所涉及的全部实验技术方法，既包括经典的实验方法，也特别介绍了各种最新发展的技术．涵盖面广，技术讲解详细，对于从事神经生物学、神经医学、认知科学、信息科学以及相关研究领域的科研人员、医疗人员、研究生等都具有很高的参考价值．【总页数】1页(P1404-1404)
【关键词】神经生物学;实验技术;科学研究;认知科学;科研人员;信息科学;参考价值;脑功能
【正文语种】中文
【中图分类】Q42
【相关文献】
1.认知神经科学研究中神经功能成像和神经电生理技术的应用进展 [J], 刘超;韩建阁
2.现代脑神经科学研究成果对"情·知教学"的证明 [J], 梁卫
3.聚焦高性能同轴电缆接入技术HINOC——专访国家广电总局广播科学研究院总工杨杰和北京大学信息科学技术学院现代通信研究所所长李红滨 [J],
4.国家现代苹果产业技术体系建设"现代果业栽培技术"技术骨干培训班在辽宁省果树科学研究所培训中心召开 [J], 刘志
5.技术革新助推神经科学研究深层突破 [J], 张旭
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卫星导航系统 • 北斗卫星导航系统： 北斗一号、北斗二号 • 系统功能：在全球范围内全 天候、全天时为各类用户提 供高精度、高可靠定位、导 航、授时服务，并具短报文 通信能力
北斗卫星导航系统示意图
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卫星遥感系统 • 遥感卫星：气象卫星、地球资源卫星、陆地卫星、海洋卫 星；红外遥感、激光遥感、微波遥感 • 系统功能：用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及 防灾减灾等领域
3.2 DTN的提出
DTN最初起源于1998年NASA的JPL实验室对星际互联网(IPN)的研
究
• IPN研究得出的结论是：地面Internet协议不适用于星际互联网，需要 开发一种新型的网络体系架构和协议栈，DTN技术应运而生
因特网研究任务组(IRTF)的容迟网络研究组(DTNGR)自2007年起
为我国基础学科理论研究成果的测试与验证提供一个随时可用 的科研实验平台，为技术成熟度、产品成熟度的提升提供真实 的应用环境；
基于校企联合与协同创新，引领我国天基网络信息体系与天地 一体化信息技术前沿研究。
HINET计划是一个渐进的、连续的、长期的、开放的空间 信息网络、天基网络信息体系以及天地一体化信息技术研究与 实验支撑工程，其建设和运维将伴随我国空间探索全过程。
目录
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2.1 卫星空间组网的必要性
信息获取的全球化 信息交换的立体化 信息处理的智能化 基础设施的集成化 信息防护的体系化
2.2 卫星空间组网的难点
空间节点高动态运动、网络时空行为复杂、业务类型 差异大、网络异构。
空间节点和链路动态变化且稀疏分布，导致多点到多 点的信息传输容量随网络拓扑的时变空变而发生变化。
2022年-2035年
HINET-III
依托空间站运营期 的航天器，逐步扩展 HINET-II，建成涵盖多 种空间网络、地面网 络，支持网络架构、高 速传输、信息融合、网 络安全等研究与实验的
大规模实验平台。201Fra bibliotek年-2018年——HINET-I 依托某型号试验船，建设验证DTN技术的小规模异构互
开放式发展 从小规模、低轨道DTN实验平台开始，逐渐过渡到涵盖月球、火星等更 加完善的实验平台，并进一步向深空、太阳系外拓展
开放式参与 多家高水平研究所、高校参与计划实施，允许所有的高校和研究单位利 用HINET开展科学研究与技术试验
HINET计划包含多个阶段，各阶段无缝衔接、规模逐步扩 大。每个阶段依托一项或多项航天型号任务，采用试验载荷搭 载方式，进行积木式组合建设。
（2）飞船实验支持系统
飞船实验支持系统位于飞船内部，接收地面飞行控制中心传来 的DTN实验平台控制指令，完成实验载荷的控制，并监测试验载 荷的运行，把必要的状态监测信息发回地面飞行控制中心。
（3） DTN实验载荷
DTN实验载荷位于新一代飞船内部，由航电计算机、软件定义无线电平 台、对天天线与射频系统、对地天线与射频系统四部分组成。
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中继卫星系统 • 系统组成：由地球同步轨 道上的3颗组成（天链一号 01星、02星、03星） • 系统用途：对航天器进行 跟踪、测量；为对地观测 卫星实时转发数据；承担 航天器的通信和数据传输 中继业务
中继卫星系统示意图
1.3 现有卫星系统的不足 卫星系统大多是封闭、孤立、自治的，协同应用能力弱，
基于深度撞击号进行的实验 (DINET)
• 利用火星探测器“深度撞击飞 行 器 ”， 开 展 了 DTN LTP 以 及 CCSDS的CFDP协议实验。
3.5 欧盟进行的DTN实验 在 地面建立 DTN 仿真 系 统
(SPICE),用硬件仿真卫星链路， 在特殊需要时也可以选择性使 用真实的卫星转发器。
（8）科研用户节点
科研用户节点是普通DTN节点，由安装了DTN协议栈和应用程 序的普通计算机构成。节点通过因特网可以连接任意其他节点和 飞船，进行各种类型的DTN实验。
科研用户节点可以配置在任何地方（科研机构或者高校）。只 要用户申请，就可以在普通计算机上安装专门开发的软件系统， 通过因特网接入，完成各种类型的自定义DTN实验。
陆续公布了一系列协议规范
• RFC4838：DTN体系结构文档，对容迟网络的发展目标、应用背景、 运行机制、相关概念、协议标准等内容进行了较为系统的规范
• RFC5050：对主要协议BP进行了规范 • RFC5325、5326、5327：对容迟网络长距传输协议LTP进行了规范，
同时对容迟网络的安全功能进行了拓展 • RFC6255-6260六个规范：进一步对DTN协议栈的各个方面进行细化
• 用户自定义转发 • 使用CCSDS的空间包作为互联网络的包格式 • 使用CCSDS的CFDP协议 • 直接使用IP协议（特别是IPV6） • 使用容延/容断网络(Delay/Disruption Tolerant Network, DTN)
CCSDS认为DTN是最适合作为空间网络互连的形式。
（4）GEO广播通信卫星
GEO广播通信卫星负责主要天地通信链路的建立，在飞船和地 面站之间进行信号的中继传输。
（5）实验平台主控中心
实验平台主控中心包含五部分：实验载荷地面飞控支持系统、 DTN实验平台管控系统、本地DTN节点、DTN网关/节点、VSAT 主站。
利用VSAT系统实现地面站和飞船之间的通信。
（1）Bundle协议的托管转发技术； （2）DTN的路由技术； （3）DTN网络的命名技术； （4）DTN协议汇聚技术； （5）DTN参数优化配置策略； （6）DTN跨层优化技术； （7）DTN协议栈配置策略； （8）DTN节点存储容量优化技术； （9）DTN网络的时间同步技术； （10）DTN网络访问控制、认证机制、漏洞检测、攻击 监测、容错机制、防病毒、加密通信等安全技术。
2016年9月15日， 太空实验室“天宫 二号”成功发射
第一颗人造
跨入载人航
卫星
天史
……
……
打入世界航天市
开启探月时
第一个真正意义上
场的首次尝试
代
的太空实验室
3
卫星系统的重要价值 是我国信息基础设施建设不可或缺的重要组成部分，体现
一个国家在高新技术领域的综合实力，具有重要的经济与社 会价值：
• 提供安全保障，支撑国家重大战略行动 • 提供全球服务，支撑国家战略利益拓展 • 提供快速响应，确保国家应急信息服务
HINET-I
HINET-II
HINET-III、IV……
先进性：
目前国际上还没有如此设想的包含天基网络在内的大规 模实验网络，本计划是开创性的，具有重要的理论研究和工 程实践价值。
持续性：
实验平台可以随着技术的进步和航天事业的发展，不断 更新换代，并在不断实施的航天任务（载人探月、火星探 测、行星探测…… ）的支持下逐步演进为HINET-N……
HINET-III
HINET-II
HINET-I
2016年-2018年
HINET-I
依托新一代飞 船试验船，建设验 证DTN技术的小规 模异构互联网络实 验平台。
2018年-2022年
HINET-II
依托空间站实验 舱II，在HINET-I基 础上，扩展成为基于 软件定义的、功能可 重构、中等规模异构 互联网络实验平台。
资源利用率低。 缺少星间链路，在轨计算及存储能力不足，导致系统之间
相互孤立，容易形成信息孤岛。 通信卫星的覆盖范围、传输带宽有限，满足遥感实时传输
需求能力不足。 没有建成统一的空间数据存储与计算中心，不能高效满足
数据共享与融合应用需求。 没有建成统一的安全防护体系，系统安全性有待增强。
多维、多尺度空间信息的获取、处理、网络化共享与 应用，与链路传输与处理瓶颈的矛盾。
2.3 本领域重大研究项目 国家自然科学基金委
“空间信息网络基础理 论与关键技术”重大研 究计划 科技部“天地一体化信 息网络”重大工程专项
目录
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3.1 空间异构网络互联技术
CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据 通信系统咨询委员会)总结了五种可以用于空间网络的协议架构
是DTN结构中的覆盖层协议，使用存储转发机制和托管传 输功能来保证通信环境中数据信息的可靠传输。 LTP协议
采用低容量或非对称链路上的最小开销进行设计，支持中 断连接中的数据可靠传输服务。
3.4 美国进行的DTN实验 基于空间站的实验(DTN-on-ISS)
• 2009年，利用国际空间站的一 个商业级生物处理装置5 （CGBA5）进行了DTN BP协议 实验。
HINET-I实验平台由八部分组成： ① 飞船地面飞行控制中心 ② 飞船实验支持系统 ③ DTN实验载荷 ④ GEO广播通信卫星 ⑤ 实验平台主控中心 ⑥ 合作单位节点 ⑦ 因特网 ⑧ 科研用户节点
（1）飞船地面飞行控制中心
地面飞行控制中心通过测控信道与位于飞船上的实验支持系 统相连，负责发送控制指令，接收飞船回传信息。实验平台借用 飞行控制中心发送位于飞船上的DTN实验载荷的控制指令，完成 系统开关机等关键控制功能，并接收状态监测信息。
联网络实验平台。
2018年-2022年——HINET-II 依托空间站实验舱II，在HINET-I基础上，扩展成为基
于软件定义技术的中等规模异构互联网络实验平台。
2023年-2035年——HINET-III 依托空间站运营期的多个
航天器，进一步扩充、完善 HINET-II，逐步建成涵盖多种 空间和地面网络，支持大规模 开展空间信息网络、天地一体 化信息技术的基础研究与技术 试验。
1.2 典型卫星系统 卫星广播通信系统
• 通信卫星：大型通信卫星系列(东方 红一号～四号)、通信广播卫星系列 (鑫诺一号～六号)、中星系列六颗、 亚太系列四颗