对 LEO 卫星网络阳光暴风影响的深入探究
地球与行星天体物理
2025-09-25 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
网络与互联网体系结构
摘要
低轨道（LEO）卫星网络是当今全球通信基础设施的重要组成部分。尽管不断努力以提高其韧性，但在恶劣太空天气条件下仍面临组件损坏和 deorbit 的风险。先前的研究在阳光暴风期间识别到对 LEO 卫星网络性能有 modest 但显著的影响，通常表现为数据包丢失的即时上升和往返时间（RTT）的持续增加。然而，这些研究仅提供粗糙的见解，未能捕捉网络中不同区域和时间段的细粒度扰动模式。本文我们深入探讨阳光暴风对 LEO 卫星通信的影响。通过在单个卫星和轨道层面定位大气 drag 的影响，我们揭示了网络不同区域受影响的显著异质性。我们发现性能退化程度在地理区域间差异显著，取决于卫星在暴风期间的定位。具体而言，我们发现：（i）并非所有卫星轨道都 equally vulnerable；（ii）在同一轨道内，某些卫星根据其相对于地磁条件的位置会经历不成比例的影响；（iii）卫星的自主机动可能是 sustained RTT 增加的原因。我们的发现揭示了 LEO 卫星星座中此前被忽视的脆弱性模式，凸显了针对由太空天气引起的网络中断所需更自适应、区域感知的缓解策略的必要性。
引用
@article{arxiv.2509.19647,
title = {A Deep Dive into the Impact of Solar Storms on LEO Satellite Networks},
author = {Eunju Kang and Alagappan Ramanathan and Sangeetha Abdu Jyothi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19647},
year = {2025}
}