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

发布时间:2024年01月20日


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:
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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
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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:
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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:
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创建完后的卫星如下:
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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
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结果如下:
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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:
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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,
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两颗卫星对地传感器覆盖情况如下:
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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

更多仿真内容,可以关注公众号“STK建模”查看
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文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_42695504/article/details/135711884
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