《对抗环境中基于仿真模型的卫星通信链路性能研究》2025最新87页

本文基于NS-3仿真框架，探究对抗环境下卫星通信链路在远程医疗应用中的网络性能。通过吞吐量、延迟与抖动指标，对地球同步轨道（GEO）与低地球轨道（LEO）卫星配置进行测试与评估。仿真涵盖单应用与多应用场景，分析对抗环境下多应用使用对网络性能的影响，并将结果与Starlink实际测试数据对比以验证LEO模型有效性。实验表明：网络性能波动主要源于链路误码量，单/多应用场景差异不显著；LEO配置整体性能优于GEO系统，但其网络延迟对链路误码更为敏感。

现代军事行动中，信息域制权已成为确保作战成功的核心要素。这促使冲突双方积极或被动实施反介入、区域拒止与降级（A2D2）作战行动，导致电磁频谱（EMS）对抗环境形成，直接影响数字领域军事行动能力。基于此现实，美国空军研究实验室（AFRL）启动研发适用于严苛对抗环境的远程医疗网络。为支撑AFRL新型远程医疗网络测试与开发，本研究通过NS-3仿真[1]探究对抗环境对卫星链路性能的影响。仿真涵盖GEO与LEO两种卫星架构，模拟多种远程医疗应用。选择仿真方法旨在降低实地测试成本与时间消耗。A2D2作战潜在效应通过模拟中间人攻击实现，反映敌方通过干扰卫星至地面站数据包传输以降低链路性能的攻击途径。

本研究支持AFRL远程医疗网络威胁研究项目，旨在为未来恶劣与降级环境下远程医疗网络基础设施设计提供实验依据，确保关键性能标准。为获取降级环境对卫星通信的影响数据，可复现、易操作且低成本的仿真工具具有显著优势。本研究重点回答以下问题：GEO与LEO系统在不同场景下如何受链路降级影响；单/多应用在近理想与对抗条件下对同一卫星链路的性能差异。所有实验保持相同仿真参数以确保可比性。为实现网络链路降级效应分析，仿真将在卫星链路中引入误码模型，探究多应用并发使用时的链路降级效应。

论文结构如下：第2章阐述研究背景与关键技术基础；第3章详述实验配置与仿真设计方法论；第4章呈现仿真结果与初步发现；第5章总结研究成果与核心洞见。