STK 特定问题建模（六）多跳(Multi-Hop)通信链路仿真（第一部分）

简介

本篇对多跳通信链路进行仿真，对多跳链路可用性、链路质量、误码率等指标进行分析。
仿真考虑两艘地面船舶，一艘位于巴拿马运河区，另一艘位于霍尔木兹海峡，两艘船位于地球对侧，无法直接通信。每艘船上空有一颗地球同步轨道（GEO）卫星，GEO卫星间可以建立星间链路。因此，两艘船舶需要依赖卫星，通过多跳链路实现通信。

建模将从以下几个部分开展：
1、地面船舶、GEO卫星仿真
2、星地收发机设计
3、多跳通信链路每一跳链路质量评估

本篇对应1部分内容。

一、地面船舶、GEO卫星仿真

1.1 船舶、GEO创建

首先创建两艘地面船舶，通过Insert—ship 插入两艘船，并对其航迹点进行设置。第一艘船穿越巴拿马运河，双击打开第一艘船舶属性，在Basic—Route中设置航迹点，鼠标直接在2D窗口中进行点击，生成航迹点，结果如下：

这里将生成的船舶航迹导出，采用星历文件导出（Ephemeris File Format .e），结果见文件（链接：https://pan.baidu.com/s/1UZCZZIfnM_jIj0DEjhcqVQ
提取码：8mpz），因此可以通过星历文件方式插入船舶轨迹，将Propagator选择为Stk External，选择分享的星历文件即可

与此同理，创建第二艘位于霍尔木兹海峡的船舶航迹点，结果如下：

该航迹点轨迹也在分享连接中。

接下来创建两颗GEO卫星，分别位于两艘船舶上空。通过Insert—satellite—Define Properties方式插入，两颗卫星轨道如下：

创建完后的卫星如下：

1.2 传感器设计

接下来创建卫星和船舶之间的传感器，从而约束卫星与地面、卫星之间传输的波束角。仿真以船舶2—卫星2—卫星1—船舶1链路为例，因此需要分别创建每一条链路的传感器。首先，以位于霍尔木兹海峡的船向卫星2指向为例，Insert—Sensor，将其固连在Ship2下，双击编辑属性，设置上行链路半波束角为0.1°，而后在Pointing中，让其指向锁定卫星2

结果如下：

接下来创建卫星2—卫星1，插入传感器，将其固连在卫星2下，设置半波束角为0.1°，指向锁定卫星1（GEO卫星传感器默认指向地心，因此需要设置指向建立星见链路）。同理，设置卫星1指向锁定卫星2链路，结果如下：

而后，分别设置两个卫星对地指向传感器，与以上不同的是，卫星传感器指向不需要锁定地面船只，而是指向地面区域，当船只进入该区域时，便可接收到卫星覆盖的信号。设置卫星1对地指向传感器Azimuth为-24.6 deg，Elevation为86.2 deg；卫星2对地指向传感器Azimuth为-98 deg，Elevation为85.6 deg。最后创建的传感器指向情况如下，


两颗卫星对地传感器覆盖情况如下：

可以看到，卫星1传感器始终覆盖船1，卫星2覆盖部分航迹

未完待续

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