基于Petri网的导航卫星星座备份策略分析评估方法

来源：系统工程与电子技术杂志2021年第2期北京时间：

作者：王许煜, 胡敏, 张学阳, 赵玉龙, 李玖阳

单位：航天工程大学航天指挥学院, 北京 101416

摘要：针对北斗三号系统中轨道Walker导航星座的备份策略问题,提出基于随机时间Petri网(stochastic timed Petri net, STPN)的分析评估方法。通过构建单星、轨道面和导航星座的3层STPN模型,分析不同备份策略下星座运行的逻辑行为特性和操作事件的时序关系。建立导航星座的可用性模型和运行成本模型,作为导航星座备份策略的评估指标。最后,利用蒙特卡罗方法对所提出的分析模型的准确性进行评估,并在满足可用性的前提下以成本最小为标准，获得星座在不同条件下的最优备份策略。结果表明,该方法能有效分析不同备份策略对星座运行参数的影响,可为导航星座备份策略设计优化提供量化依据。

关键词：Walker导航星座,Petri网,备份策略,可用性,运行成本,蒙特卡罗仿真

基金资助：国家自然科学基金(61403416)