Модель наземно-космической командно-информационной сети с формированием маршрута передачи данных в условиях внешних помеховых воздействий на радиоканал

Аннотация

Введение: при решении задач управления космическими аппаратами сетевые технологии реализуются в наземно-космических командно-информационных сетях и обладают существенными преимуществами перед технологиями, используемыми в настоящее время, с точки зрения глобальности и гибкости применения связного ресурса космического сегмента ретрансляции в условиях внешних помеховых воздействий на радиоканалы информационного обмена с космическими аппаратами. Цель: разработка модели и алгоритмов маршрутизации сообщений в наземно-космических командно-информационных сетях. Результаты: разработана математическая модель на основе неориентированного взвешенного графа, описывающая функционирование перспективной наземно-космической командно-информационной сети в условиях внешних помеховых воздействий на радиоканалы информационного обмена с космическими аппаратами. Представлен обобщенный алгоритм маршрутизации сообщений в исследуемой сети, который базируется на алгоритме поиска кратчайшего пути в заданной метрике в графах с динамической структурой. Работа алгоритма основана на определении оптимального маршрута доведения информации до космического аппарата-абонента при формировании в наземно-космической командно-информационной сети «виртуального» канала. Особенностью используемого в модели алгоритма маршрутизации сообщений является его масштабируемость и возможность применения как в полносвязной, так и в неполносвязной наземно-космической командно-информационной сети. Практическая значимость: разработанная модель позволяет методом имитационного моделирования исследовать вероятностно-временные характеристики управления и информационного обмена с космическими аппаратами по сетевой технологии. Представленные результаты моделирования демонстрируют возможности повышения показателей глобальности и оперативности управления космическими аппаратами по сетевой технологии в условиях внешних помеховых воздействий на радиоканалы космического сегмента ретрансляции.