自动驾驶卫星巨型星座的不稳定性：从理论到对网络寿命和容量的实际影响
网络与互联网体系结构
2024-06-11 v1
摘要
低地球轨道（LEO）卫星巨型星座旨在为地球上任何地方的众多用户提供高速互联网。为了保护其在拥挤外太空中的网络基础设施，它们执行自动轨道机动以避免与外部碎片和卫星碰撞。然而，我们的控制理论分析和使用星链空间态势感知数据集的实证验证发现，这些面向安全的机动本身可能通过巨型星座内部的级联碰撞规避威胁安全性和网络连接。这种多米诺骨牌效应迫使人们在长期LEO网络寿命和短期LEO网络容量之间做出两难选择。其根本原因是，为独立卫星设计的已有数十年历史的局部成对机动范式，在扩展到最近的巨型星座网络时本质上是不稳定的。因此，我们提出了一种替代的双边机动控制，它能够稳定自动驾驶的巨型星座，同时提升网络寿命和容量。我们的操作轨迹驱动仿真显示，星链的网络寿命延长了8倍，且不限制其网络容量。
引用
@article{arxiv.2406.06068,
title = {Instability of Self-Driving Satellite Mega-Constellation: From Theory to Practical Impacts on Network Lifetime and Capacity},
author = {Yimei Chen and Yuanjie Li and Hewu Li and Lixin Liu and Li Ouyang and Jiabo Yang and Junyi Li and Jianping Wu and Qian Wu and Jun Liu and Zeqi Lai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06068},
year = {2024}
}