空天星地融合网络仿真平台实现笔记
地面节点主要根据用户的位置、移动速度以及业务需求等属性进行建模，并按照真实网络场景进行设计,例如按照各个城市的国内生产总值(Gross Domestic Product，GDP)比例分布来分配地面业务。在仿真模拟中，地面节点能够处理不同用户的需求，并对卫星发来的数据包进行处理，将其转发到核心网和地面控制中心节点，并通过数据包向控制中心报告用户位置等信息。卫星网络节点需要考虑星地融合网络的负载均衡问题，在仿真设计中每个卫星节点需要同时设置相邻的四颗卫星以模拟真实情况，当卫星节点收到地面站的通信需求时，会根据路由算法模块计算该业务的路由表，并将数据包进行转发同时卫星节点会利用与相邻卫星之间的链路，更新自身的状态信息，以实现整个系统路由表的维护。地面控制中心节点是一个综合模块，包含地面移动管理中心和信关站，主要负责维护卫星和移动用户的位置状态信息，以及当前网络状态信息，此外地面控制中心节点还负责计算整个网络系统的路由表，并通过切换算法执行切换命令。根据星地融合网络结构要求，在仿真平台中将网络节点分为地面用户终端、卫星和地面控制中心三种节点,每个节点设置不同的节点层和进程层模型以实现节点的不同功能。卫星网络节点模型的组成结构如图 3-3所示，下面分别对每个单独模块的内容与功能进行介绍:1、用户链路模块:其中导频生成模型按照设定的频率和格式在卫星节点中生成导频信号;频率资源管理模型监控当前信道频率信息，并调整发送信号的频率;数据包收发模型对地面用户不同业务类型的数据包进行接收和转发。2、波束管理模块:其中位置更新模型定期探测卫星当前位置，并实时更新:波束关断模型在卫星分布密集的地区，通过释放部分波束信道以降低不同卫星波束之间的干扰和减轻网络负载。3、处理转发模块:其中数据处理模型处理来自地面节点的数据包，并判断其业务类别;数据转发模型获取数据处理模型的信息，并将不同业务的数据包转发到链路。4、星间链路模块:其中数据收发模型转发卫星的数据包;路由算法模型根据配置的星间路由算法更新路由表信息。5、馈电链路模块:用户数据传输模型与地面控制中心进行数据包交互;导频收发模型接收地面控制中心的导频信息并转发;接入与切换模型在地面用户切换时，负责释放原卫星的链路并与新卫星建立连接，
地面节点按照由外到内的流程顺序，依次可分为天线、收发机、分组接收与转发以及接入控制模块。其结构如图 3-2所示，并对每个单独模块的内容与功能进行介绍:天线模块:采用天线阵列模型实现对信号的指向性控制和干扰抑制，将多个天线组成一个阵列，适用于需要进行方向控制和信号处理的情况。因此，天线模块可以分为指向模型和方向图模型两种类型，指向模型可以控制天线阵列的中心所指向的方位;而方向图模型主要控制天线阵列在每个角度上的信号增益值。收发机模块:其中，信号调制与解调模块的主要功能是将数字信号转换为模拟信号，并将其调制为适合卫星传输的信号格式，同时将接收到的信号解调为数字信号，在这个过程中需要考虑信噪比、频谱利用率和误码率等因素;链路计算模型用于实时监测和分析信号强度，以及及时发现和解决可能存在的干扰和故障问题;时延计算模块用于计算卫星和用户之间的传输时延，以便精确掌握信号传输的时间;信道匹配模型实现对信号的频率转换，以便在不同的频段进行信号的发送和接收，频率转换通常通过混频器实现;可见性计算模块主要用于判断卫星是否为当前用户的可见星，并据此选择合适的信道进行通信。分组收发进程模块:主要负责数据包的收发、分组和传输，具有对数据包重传、排序和重组的功能，并能根据不同业务的需求实现拥塞控制、数据包缓存、流量控制、错误检测和纠错等功能。分组收发进程模块:能够对数据包进行分组处理和传输，并根据需要进行数据包重传、排序和重组以保证数据的完整性和正确性;该模块可以根据需要对数据流进行拥塞控制和流量控制，以保证通信的可靠性和稳定性;具备错误检测和纠错功能，能够在数据传输过程中纠正出现的错误和失真，以保证数据的可靠传输。所有功能都能够根据业务需求进行灵活配置，从而提高卫星通信系统的性能和效率。接入控制模块:切换申请模型主要向待切换的卫星发出请求，呼叫发起与终止模型可以模拟移动终端用户的不同业务请求，并生成相应的数据包;导频检测模型实时监测卫星的导频信号。
低轨卫星星座一般是全球覆盖的星座系统,目前主要应用场合为全球宽带通信。导航增强、语音通信等,这些应用场景要求卫星与地面运控系统实时交互,即要求:无论卫星运行于空间的何种位置,地面测运控系统都具备与任何一颗卫星系统交互数据,完成业务控制的能力。目前采用以下两种方式进行低轨卫星星座的实时测运控:第一种是采用全球布站,通过全球设立地面站的方法,确保每时每刻,星座中的每颗卫星均可以直接与地面站连接,通过全球范围内的地面站与地面测运控中心建立链路,实现数据交互;第二种是采用星间链路,通过在将每颗卫星与其前后(同轨道面)左右(异轨道面)四颗卫星建立四条星间链路,实现低轨卫星星座在轨组网,这样,星座中的任何一颗卫星都可以通过星间链路的方式实现与境内地面站建立直接或间接链路,实现与地面运控中心的数据交互。但是,上述采用的全球布站和星间链路的方案的缺陷也比较明显。其中,对于全球布站的方案,需要建成能够对一个全球覆盖的低轨卫星系统进行测运控的地面系统,需在全球范围建立不小于40个地面站,地面站数量越多,成本越高,而且需要建立具备上下行链路的海外地面站,需在海外当地获得无线电发射许可,政策难度大;而对于星间链路的方案,星座上每颗卫星均需配置前后左右共计四副天线,按照轨道特性同一轨道面内前后两颗卫星位置相对固定,天线指向固定,工程实现简单,但是不同轨道面左右两颗卫星位置持续变化,天线需相互随动跟踪,天线研制困难,成本较高。所以,目前实现低轨卫星星座的实时测运控的方案,实现复杂,成本较高。
地面网络控制中心节点组成结构如图3-4所示，下面分别对每个单独模块的内容与功能进行介绍:数据处理模块:其中用户数据管理模型作为存储记忆模块，对用户位置、业务类型以及链路偏好等信息进行存储;用户切换管理模块在发生切换时，通过计算为用户分配最优可见星。资源管理模块:其中信道分配管理模型实时监控链路状态，为当前用户分配最优信道，避免拥塞;频率资源管理模型对频带资源进行合理管控，最大化频带利用率。切换执行阶段是指在目标网络被识别之后，执行特定的切换措施，由于卫星信道资源的限制，切换相关的信令流程需要保持完整性。针对不同的业务类型和网络拓扑结构特点，可以采用基于优先级、动态调整以及随机接入等策略来提高切换性能，为避免频繁发生切换，切换结束后需要进入稳定期，以避免产生“乒乓效应”，在确定切换目标网络及切换触发时间时，需要基于多个切换因素及切换决策模型进行分析。此外，在星地融合网络中，切换失败或过度切换可能会对系统性能造成不良影响。因此，需要针对这些问题尽可能考虑并制定相应的解决方案。在实现切换算法之前，需要在星地融合网络中使用合适的路由算法，本文使用分布式策略来降低网络拓扑变化的影响。在一个由若干个小基站组成的网络中这些基站负责接收来自周围小区或其他卫星的信息,并对这些信息进行相应的处理，从而获得所需结果。通过使用铱星网络系统，每颗卫星能够有效地与另外相邻卫星进行互动，相邻卫星的数量一般为四颗，从而实现实时数据传输，在本文采用了一种基于星间协作机制的卫星网络路由算法,其优点在于无需将拓扑状态存储在卫星中，因此可以实现卫星轨道的动态显示。该路由算法会根据当前网络的负载状况进行路由计算，其流程如下:1、初始化:每个卫星节点都会初始化其路由表并将其相邻节点的路由表信息存储在本地路由表中，同时使用虚拟节点。2、选路:当一个卫星节点需要发送数据包时，它会根据本地路由表中存储的相邻节点路由表信息选择跳数最少的最优路径。3、维护路由表:当一个卫星节点接收到来自其他卫星节点的路由表信息时。它会更新本地路由表中相邻节点的路由信息，并通过消息广播更新其他卫星节点的路由表信息。4、处理异常情况:当一个卫星节点发现相邻节点不可达或路由表信息出现异常时，它会发送错误消息通知其他卫星节点更新路由表信息，以保证整个网络的路由表信息的一致性。5、负载均衡:为了保证整个网络的负载均衡，每个卫星节点会监测本地网络的拥塞情况并动态调整数据包的发送路径以避免网络拥塞。6、终止:当网络不再需要进行路由计算时,卫星节点会终止路由算法的执行。
在星地融合网络中，若用户通信服务质量出现异常或需调整，终端设备需切换至其他网络，以保证持续稳定的通信。由于涉及卫星和地面网络，切换流程和决策相对复杂，一般步骤包括以下:1)检测信道状态:首先检测当前网络的信号强度、信噪比、误码率等，评估通信服务质量。2)判断切换条件:根据预设的策略和条件，考虑通信服务质量、网络拥塞、资源利用等因素，判断是否需要切换。3)选择候选网络:如需切换，则根据预设的列表，综合考虑网络质量资源利用率、服务范围等多方面因素,选择目标网络。4)准备切换:建立连接分配资源等，确保当前和目标网络间的兼容性和可靠性。5)进行切换:保证通信的持续稳定，避免数据丢失、时延过长等问题。6)完成切换:连接成功后进行后续操作如资源分配QOS参数设置，以确保通信服务质量。需要注意的是，星地融合网络切换是一个动态的过程，其决策和流程需要根据实际情况进行调整和优化。1)用户节点周期性测量所有环境信息，如接收信号强度、传输时延及链路吞吐量，计算并封装每个候选网络的状态信息为数据包;2)用户节点通过发送模块将封装后的测量信息的数据包转发至卫星节点:3)卫星节点根据数据包内容进行计算，选择切换的卫星网络:4)卫星节点向用户地面网络基站节点发送预切换指令,该指令包括要访问的用户节点的信息;5)地面基站通知信关站为切换准备信道资源;6)基于用户节点信息，信关站为其分配新的信道资源并执行切换。如果信道资源不足，返回步骤1;7)执行切换。如果切换失败，则从步骤1重新执行;8)切换结束时，用户节点向卫星节点和地面基站同时发送确认消息:9)地面基站不断更新与用户节点有关的信息，并记录这些信息:10)切换流程结束。
1)用户节点周期性测量所有环境信息，如接收信号强度、传输时延及链路吞吐量，计算并封装每个候选网络的状态信息为数据包:2)用户节点发送封装后的测量信息至卫星节点:3)卫星节点根据数据包接收数据包内容按照3.5.2的方式进行计算，选择切换的卫星网络;4)卫星节点进行资源分配，向用户节点发送切换指令和数据包。切换指令中包含目标切换网络的相关信息，但默认只有一条最优路线:5)用户节点读取切换指令中的数据包信息，并基于目标网络信息执行切换:6)用户节点向卫星节点发送确认消息并执行切换。如果切换失败，则从步骤1重新执行;7)卫星节点不断更新与用户节点有关的信息，并释放信道资源:8)切换流程结束。如图 3-22 所示为地面小区之间的切换
1)用户节点周期性测量所有环境信息，如接收信号强度、传输时延及链路吞吐量，计算并封装每个候选网络的状态信息为数据包;2)用户节点通过发送模块将封装后的测量信息的数据包转发至原基站节点:3)卫星节点根据数据包接收数据包内容按照3.5.2的方式进行计算，选择切换的卫星网络;4)原基站节点向新地面基站节点发送预切换指令,该指令包括要访问的用户节点的信息;5)基于用户节点信息，新地面基站节点为其分配新的信道资源并执行切换如果信道资源不足，返回步骤1;6)执行切换。如果切换失败，则从步骤1重新执行7)切换结束时，用户节点两个地面基站同时发送确认消息;8)新地面基站不断更新与用户节点有关的信息，并记录这些信息:9)切换流程结束。
一种基于星历信息的低轨卫星星座系统小区切换方法及装置,移动终端根据接收服务卫星信号强度,判决切换触发时刻，随后,再根据接收的卫星星历参数,预测低轨卫星的星下点位置,根据预测的星下点位置计算切换触发时刻的覆盖卫星集合,将移动终端与覆盖卫星集合内各卫星所有波束的波束特征点集合比较,得到邻区列表。移动终端计算邻区列表内每一个波束的可视时间,筛除可视时间小于波束可视时间阈值的波束,选择筛除后的邻区列表中切换权值最大的波束作为目标波束，最后将切换至目标波束的请求发送至源波束。该方法具有提升波束小区切换可靠性,降低乒乓切换概率，减少系统控制信令数目,提升网络效率的特点。根据接收的广播星历信息，计算邻区列表，同时测量服务小区与邻区的信号强度，确定切换触发时刻，随后根据星历信息计算理想接收功率，与邻区波束的临界功率对比，确定邻区的可视时间，最后从波束可视时间及接收信号强度两个维度筛选出最佳接入小区。这种切换准则从实际低轨卫星系统的需求出发，降低了移动终端切换的频率.
基于DRL的智能切换策略为其中的关键设计环节首先，用户定期向当前服务卫星报告用户所在位置，当前服务卫星根据用户所在位置计算剩余服务时间。同时,每颗卫星都会定期向相邻卫星发送资源信息主要包括空闲信道数量和剩余缓存容量。服务卫星接收临近卫星的资源信息，并根据用户位置信息和卫星资源信息做出切换决策。服务卫星采用训练过的深度强化学习(DRL)网络来决定何时执行切换和选择候选卫星。如果切换过程被激活服务卫星将向最优候选卫星发送切换请求。然后由最优候选卫星申请资源。如果资源足够，它将向服务卫星发送切换响应，服务卫星缓存未发送用户的数据，并向用户发送切换通知。此后，用户和候选卫星可以建立通信链路，完成切换。如果候选卫星没有剩余资源，或者服务卫星的缓存溢出或链路中断，就会发生切换失败。
六、面向任务的卫星资源分配、调度仿真平台设计与实现面向任务的卫星资源分配、调度仿真平台设计为客户端应用软件，用户可以在仿真平台中通过人机交互界面的操作，获得卫星相对于地球表面所感兴趣区域的过境时间窗口，为卫星组网调度规划等研究提供数据支持，仿真平台基本的功能如图 2.1 所示。
针对用户目标需求，仿真平台首先能够获取用户所需要观测任务目标的基本信息，在获取任务目标的基本信息后，通过与仿真平台后台的卫星资源相匹配，计算所设定的卫星与任务目标的过境时间窗口，使其它功能可以获得此仿真平台所计算的过境时间窗口数据，以完成卫星组网对于任务目标的资源分配、调度的数据计算处理。
对于整个仿真平台的设计而言，考虑到用户实际使用效果，仿真平台应该满足以下需求：1. 在卫星资源方面，仿真平台拥有的卫星资源数据用户可以轻松方便的获取，每颗卫星所拥有的多种成像模式也能够直观显示并选择，在选择使用卫星资源时，能够直观的在仿真平台中看到并进行选择。2. 在卫星轨道方面，仿真平台计算获得卫星的轨道通过卫星星下点的方式进行表示，为了提高用户体验，卫星星下点能够直观显示出来，在仿真平台中，使用地图将卫星星下点直观显示。3. 在卫星覆盖范围方面，由于不同的卫星具有不同的成像模式，并且一颗卫星同样具有多种不同的成像模式，因此卫星的覆盖范围是多种多样的，将不同的卫星和不同的成像模式直观显示在仿真平台的地图当中，可以使用户直观感受卫星对地面的观测范围，提高用户的使用体验。4. 在用户目标任务数据获取方面，用户可以自己通过仿真平台手动输入任务目标信息数据，满足具有精确任务目标用户的需求；用户也可以通过与仿真平台中的地图进行交互，从而获取地图中的任务目标数据并使得仿真平台读取此任务目标数据。从精确性和方便性两方面满足用户需求，提高用户使用体验。5. 在过境时间窗口计算方面，用户按照自己的需求向仿真平台提供地面任务目标信息，并选择过境计算的卫星后，通过仿真平台对过境时间窗口的数据处理，将过境时间窗口的卫星名称、过境开始时间、过境结束时间、过境成像方式显示在仿真平台当中，并且能够对计算获得的过境时间窗口以及时间窗口所对应的任务目标信息数据进行保存，为其它科学研究提供数据支持。6. 在仿真时间设置方面，仿真平台需要拥有一个默认的仿真时间段供用户使用，除此之外，用户还可以根据自己的需求手动设置仿真时间段，在有相关需求的情况下，提高用的使用体验。综上所述，可以将仿真平台的整体功能需求归纳总结为：面向任务的卫星资源分配、调度仿真平台能够读取卫星资源数据，在仿真平台内部计算获得卫星的星下点与覆盖范围并将星下点与覆盖范围在地图中显示出来，在获得任务目标信息后，结合卫星的覆盖范围与仿真时间段，计算出卫星相对于任务目标的过境时间窗口并将此过境时间窗口与相对的目标任务信息储存起来，为卫星的调度规划等研究提供数据支持。因此，结合文献[27]的设计思想，将仿真平台整体需求分为卫星数据读取功能模块、任务目标信息获取功能模块、卫星星下点及覆盖范围计算功能模块、卫星可视化仿真功能模块、过境时间窗口计算功能模块以及数据储存功能模块总共 6 大功能模块，仿真平台的功能模块如图 2.2 所示。
仿真平台三层架构中功能显示层是用户与仿真平台直接进行交互的人机界面，人机交互界面主要提供用户信息输入与仿真平台信息输出展示的功能。根据仿真平台的整体功能，功能显示层具有以下功能：
仿真平台主要解决计算卫星与地面任务目标过境时间窗口的问题，其中最基本的一个功能需求就是读取卫星数据资源，并将读取获得的卫星资源显示在人机交互界面当中，提供给用户选择需要使用的卫星资源去进行相关任务目标数据处理。2. 卫星成像模式选择现在，随着人们对航天卫星观测任务目标的需求越来越复杂，以往卫星单一的成像模式已经无法满足用户的需求，因此，现在的卫星大部分具有几个甚至几十个成像模式，成像模式的不同会导致卫星覆盖范围和成像分辨率的不同，用户会根据不同任务目标的需求使用卫星不同的成像模式，人机交互界面根据选择不同的卫星资源显示相应卫星的成像模式，为用户提供不同成像模式的选择。3. 卫星二维、三维可视化仿真仿真平台可以计算出卫星星下点和地面覆盖范围，但以数据的形式呈现无法使用户有较为直观的感受。在人机交互界面中添加地球地图，将仿真平台计算获得的卫星星下点和覆盖范围在地图中显示出来，并且可以显示多条卫星的星下点，为用户提供更加直观的卫星在太空中的运行状态。4. 卫星任务生成仿真平台主要任务就是为用户提供卫星相对地面任务目标的过境时间窗口，这其中用户所提供的地面任务目标信息是必须的一个环节，卫星任务生成是地面任务目标的生成，地面任务目标由用户提供目标的经纬度来表示目标的信息，生成的任务由仿真平台进行计算处理。5. 卫星过境时间窗口显示计算卫星过境时间窗口是仿真平台最重要的一项功能，计算获得的卫星过境时间窗口可为卫星调度规划等研究提供数据支持。过境时间窗口按照卫星的名称、卫星的成像模式、卫星过境的开始时间和过境的结束时间排列显示在人机交互界面中，可使用户能够更加清楚的了解到计算获得任务目标的过境时间窗口信息。
根据上述功能显示层的功能设计，将这五大主要功能依托仿真平台的人机交互界面联系在一起，共同承担起仿真平台中功能显示层的作用，功能显示层结构如图 2.5 所示。仿真平台功能显示层所完成的上述功能，各个功能之间紧密相连，卫星资源数据以及任务目标数据在经过各个功能的处理之后，完成用户的需求与相关数据的显示，功能显示层的基本运行框架如图 2.6 所示。在仿真平台启动之后，直接进入人机交互主界面，主界面中有卫星资源选择、卫星成像模式选择和卫星二维三维可视化仿真功能，用户对卫星资源和卫星成像模式进行选择，选择后获得的卫星及成像模式数据一方面提供给卫星二维、三维可视化仿真功能完成卫星的可视化仿真，另一方面提供给人机交互子界面为卫星过境时间窗口计算提供部分数据支持；由主界面开启子界面之后，用户向人机交互子界面提供任务目标信息，结合主界面提供的卫星及成像模式数据共同完成卫星相对任务目标的过境时间窗口计算，并在子界面中将过境时间窗口显示出来。功能显示层的运行由逻辑处理层提供数据支持，仿真平台的数据输入与数据显示都由功能显示层承担，因此功能显示层是仿真平台与外界沟通的桥梁，功能显示层使得仿真平台能够体现出自身的使用价值，在整个仿真平台中是非常重要的一部分。仿真平台三层架构中逻辑处理层扮演仿真平台“发动机”的功能，仿真平台的各项功能都由逻辑处理层连接和实现，因此逻辑处理层是仿真平台中最重要的一层。根据仿真平台的仿真平台是针对卫星过境时间窗口计算的一个软件平台，运行使用的基本数据是卫星数据，卫星数据使用卫星星历数据进行表示，卫星星历数据被称为为两行式轨道数据格式(TLE，Two-Line Orbital Element Set Format)，其总共具有三行数据，能够将卫星的名称以及轨道参数等信息表示出来。仿真平台通过对卫星星历数据的处理，从而获得计算卫星轨道的相关参数，为系统提供卫星数据支持。在仿真平台获得处理的卫星星历数据之后，根据开普勒定律和卫星相关参数计算卫星当前和未来一段时间的星下点，以此星下点来表示卫星运行轨迹在地面的投影，从而为卫星星下点可视化仿真提供数据支持。依据卫星星下点，卫星可以观测到星下点周围的区域，区域大小由卫星自身成像能力决定。仿真平台结合卫星星下点和卫星成像模式的参数，计算出卫星在星下点的瞬时地面覆盖范围，为卫星覆盖范围可视化仿真和卫星过境时间窗口计算提供数据支持。仿真平台将计算获得的卫星星下点和卫星瞬时覆盖范围与用户输入的任务目标信息相结合，通过判断瞬时覆盖范围和任务目标的位置关系，得到在某一星下点时刻卫星过境的情况。利用上述获得的在卫星星下点轨迹中各个时刻的卫星瞬时覆盖范围与任务目标逐个对比，得到在一段时间内的连续过境卫星星下点，连续过境的第一个星下点和最后一个星下点作为卫星过境时间窗口的开始时间和结束时间，为卫星资源调度、决策规划提供相关数据支持。逻辑处理层的五大功能实现仿真平台的数据读取、分割、计算、输出的功能，各个功能之间互相联系又相互独立，功能和功能之间承上启下，共同实现仿真平台的数据运算功能。在逻辑处理层结构中，读取卫星数据是最开始的一步，其主要承担仿真平台的卫星数据获取功能，并对卫星数据进行初步分割处理，为接下来的计算提供数据支持；卫星星下点计算和卫星覆盖范围计算都是需要使用经过初步分割处理的卫星数据，计算获得的卫星星下点和卫星覆盖范围数据为功能显示层的卫星可视化仿真提供数据支持，卫星覆盖范围数据还需要提供给卫星过境判断功能，从而计算出卫星在一段时间内对地面任务目标的位置关系情况；最后使用判断出的所有瞬时卫星覆盖范围与地面任务目标的位置关系，分离出相应的卫星对地面任务目标的过境时间窗口。逻辑处理层的各个功能一环接一环，根据数据流的特点，每一部分都是十分重要、不可或缺的，其不仅承担着仿真平台各项数据计算处理的功能，还连接着功能显示层和数据访问层，像“躯干”一样支撑着整个仿真平台。在逻辑处理层中，数据流从仿真平台读取卫星数据开始，经过多个计算功能模块的处理，完成卫星对任务目标的过境时间窗口计算，逻辑处理层基本运行框架如图 2.8 所示。逻辑处理层读取卫星数据进入到仿真平台当中，对读取的卫星数据进行初步处理，按照开普勒轨道六参数分割出卫星星下点计算所需要的参数；接下来，使用初步处理获得的数据进行卫星星下点的计算，卫星星下点数据一方面提供给可视化仿真功能实现卫星可视化仿真，另一方面为卫星覆盖范围计算提供数据；卫星覆盖范围计算功能获取卫星星下点数据之后对覆盖范围进行计算，计算的数据一方面向功能显示层卫星可视化仿真提供数据，另一方面为卫星过境提供判断数据；结合卫星星下点、覆盖范围和任务目标，判断每个星下点的覆盖范围与任务目标的过境情况；根据卫星星下点轨迹每个点的过境情况，计算提取卫星相对任务目标的过境时间窗口，获得的过境时间窗口数据可为其它相关研究提供服务。逻辑处理层的正确运行是整个仿真平台顺利运行的基本保障，仿真平台的功能实现由逻辑处理层提供数据支持，因此，逻辑处理层是整个仿真平台的核心部分。低轨卫星信道模拟器主要组成为主控处理单元、基带处理单元动态模型编排单元、模型库存储单元、射频处理单元、射频接口箱。其整体硬件洁构如下图所示。
