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我国天地一体化航天互联网构想 被引量:130
1
作者 沈荣骏 《中国工程科学》 2006年第10期19-30,共12页
地面互联网技术的快速发展以及航天任务的复杂性不断提高,产生了将互联网扩展到空间、建立天地一体化航天互联网的强烈需求,并提供了实现的技术可能性。探讨了我国航天任务中存在的不同卫星天地协议不统一、航天任务数据不能共享、资源... 地面互联网技术的快速发展以及航天任务的复杂性不断提高,产生了将互联网扩展到空间、建立天地一体化航天互联网的强烈需求,并提供了实现的技术可能性。探讨了我国航天任务中存在的不同卫星天地协议不统一、航天任务数据不能共享、资源综合利用率低等问题,分析了对未来任务的需求,阐述了建设我国天地一体化航天互联网的重要意义;介绍了国外航天互联网发展状况;提出了我国天地一体化航天互联网的总体目标、组成、网络体系结构及网络协议的初步构想;分析了需要突破的关键技术;最后提出了发展步骤建议。 展开更多
关键词 一体化航天互联网 体系结构 网络协议 发展步骤
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通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络体系架构研究 被引量:15
2
作者 虞志刚 冯旭 +1 位作者 黄照祥 陆洲 《电信科学》 2022年第4期11-29,共19页
随着人类活动范围从大陆向海洋、太空的不断扩展,世界各国纷纷开始布局全球无缝覆盖、连接无处不在的天地一体化信息网络建设。天地一体化信息网络是天基网络与地面网络的深度融合,不是简单的地面向空间的拓展与叠加。从融合的角度出发... 随着人类活动范围从大陆向海洋、太空的不断扩展,世界各国纷纷开始布局全球无缝覆盖、连接无处不在的天地一体化信息网络建设。天地一体化信息网络是天基网络与地面网络的深度融合,不是简单的地面向空间的拓展与叠加。从融合的角度出发,首先梳理了地面互联网、移动通信网、天基信息网络发展现状以及存在的问题与挑战;然后总结分析了天地一体化信息网络体系架构研究现状以及新型网络架构向云化、智能化发展的趋势;最后提出了通信、网络、计算融合的天地一体化信息网络的体系架构,并从物理架构、功能架构、物理与功能架构映射等多个维度进行了阐述,提出了一体化信息通信系统、一体化网络系统、一体化信息系统的3层功能架构模型,以期为后续天地一体化信息网络的研究、建设和标准化提供有价值的建议和参考。 展开更多
关键词 天地一体化信息网络 天基网络 互联网 移动网 网络架构
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空间网络安全路由协议研究现状与发展趋势 被引量:9
3
作者 虞志刚 冯旭 +2 位作者 赵晶 陆洲 吴巍 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2018年第6期625-630,657,共7页
空间网络作为地面互联网的延伸和拓展,凭借其广域覆盖、灵活组网、不受地面环境限制等显著优势受到了学术界和工业界的广泛关注。面对复杂开放的空间电磁环境,为切实保障空间服务的可用性、可靠性,空间信息的完整性、可信性,亟需开展安... 空间网络作为地面互联网的延伸和拓展,凭借其广域覆盖、灵活组网、不受地面环境限制等显著优势受到了学术界和工业界的广泛关注。面对复杂开放的空间电磁环境,为切实保障空间服务的可用性、可靠性,空间信息的完整性、可信性,亟需开展安全、高效路由协议研究。在简要介绍空间网络架构的基础上,依据安全路由协议的关键特征进行分类,并阐述了已有安全协议的核心机理、存在的问题以及发展趋势,以期为后续空间网络安全路由协议的研究提供有价值的建议和参考。 展开更多
关键词 空间网络 网络架构 路由协议 网络安全
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广义确定性标识网络 被引量:1
4
作者 杨冬 程宗荣 +4 位作者 田伟康 王洪超 张宏科 谭斌 赵志勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-18,共18页
随着智能制造、智能交通等重大国家战略实施,确定性成为信息网络尤其是行业专网的新焦点.现有确定性网络技术始终关注网络传输要素(带宽、时隙等)来保障数据流的确定性传输.然而,仅靠保障传输要素无法支撑新兴行业应用的多样化需求.例如... 随着智能制造、智能交通等重大国家战略实施,确定性成为信息网络尤其是行业专网的新焦点.现有确定性网络技术始终关注网络传输要素(带宽、时隙等)来保障数据流的确定性传输.然而,仅靠保障传输要素无法支撑新兴行业应用的多样化需求.例如,在算网融合场景,智算任务要求同时保障传输与计算要素的确定性来实现高性能通信;在绿色通信场景,需要考虑节点能量要素的确定性以维持网络稳定运行.针对上述需求,本文基于前期提出的标识网络技术,研究面向传输、计算、存储、能量等多要素的广义确定性网络.首先提出广义确定性标识网络架构,包括差异化服务层、异构融合网络层和智慧化适配层.差异化服务层和异构融合网络层,分别实现差异化确定性应用需求和异构化确定性网络要素的统一标识和描述,并通过标识解析映射实现确定性信息向智慧化适配层的统一封装和传递;智慧化适配层完成差异化确定性应用需求和异构化确定性网络要素的适配.现有确定性资源适配方法,即使仅考虑单一网络内的基本确定性要素,仍面临计算时间长、求解复杂性高、灵活度低等问题,为了支持更加复杂的多确定性要素、多种异构网络的协同适配,设计了基于深度强化学习的端到端的确定性调度(End-to-end Deterministic resource scheduling,E2eDet)算法,该算法可统一化、端到端地为混合数据流协同分配多种确定性网络资源,满足不同应用的差异化确定性需求.实验表明,E2eDet比DeepCQF和Random算法分别提升了28.4%和6.38倍数据流调度数量,同时E2eDet可以较好地权衡计算时间和调度能力. 展开更多
关键词 广义确定性网络 完备标识空间 网络体系架构 深度强化学习 网络资源调度
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空间网络技术发展分析与建议 被引量:5
5
作者 陈运军 《飞行器测控学报》 CSCD 2016年第2期153-160,共8页
针对空间数据传输与交互支持问题,介绍了CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)、IOAG/IOP(Interagency Operations Advisory Group/InterOperability Plenary,机构间操作指导组/机构间互操作大... 针对空间数据传输与交互支持问题,介绍了CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)、IOAG/IOP(Interagency Operations Advisory Group/InterOperability Plenary,机构间操作指导组/机构间互操作大会),以及IETF/IRTF(Internet Engineering Task Force/Internet Research Task Force,互联网工程任务组/互联网研究任务组)在空间网络体系架构方面的研究进展,分析了IETF和CCSDS针对空间网络环境所发布的最新网络层协议和传输层协议。研究结果表明,IP(Internet Protocol,互联网协议)和DTN(Delay Tolerant Networking,容延迟网络)是空间网络协议体系的2个发展方向,而空间网络技术则呈现出3个清晰的发展趋势,现阶段需要重点关注路由、服务质量保证和数据流传输这3个方面的技术问题。 展开更多
关键词 空间网络技术 网络架构 网络协议 网络层 传输层
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天地一体化网络参考模型及关键技术 被引量:3
6
作者 成艳 韩笑冬 +2 位作者 陈亮亮 李杰 刘丹 《空间电子技术》 2017年第4期39-42,47,共5页
天地一体化网络作为国家信息基础设施的重要组成部分,正在对经济发展和国防建设带来深刻的变革。首先在综合分析军民行业用户的网络共性需求的基础上,提出了一种面向天地一体化应用的网络架构;然后给出了包含前端感控层、网络传输层、... 天地一体化网络作为国家信息基础设施的重要组成部分,正在对经济发展和国防建设带来深刻的变革。首先在综合分析军民行业用户的网络共性需求的基础上,提出了一种面向天地一体化应用的网络架构;然后给出了包含前端感控层、网络传输层、平台服务层、后端应用层等4个层次的天地一体化网络功能参考模型,并对该模型涉及到的关键技术进行了归纳分析;最后给出未来天地一体化网络的发展建议。 展开更多
关键词 天地一体化 网络架构 功能模型 关键技术 协议 云计算 数据挖掘
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空间互联网协议技术及应用 被引量:3
7
作者 杨志华 袁鹏 张钦宇 《中兴通讯技术》 2016年第4期46-48,共3页
认为空间互联网作为地面互联网向临近空间、地球轨道空间甚至深空空间的拓展,在通信中继、对地观测和导航定位等多领域发挥了重要作用。介绍了典型空间互联网的体系结构,针对链路差异、拓扑动态和网络异构的特点,提出了空间互联网中协... 认为空间互联网作为地面互联网向临近空间、地球轨道空间甚至深空空间的拓展,在通信中继、对地观测和导航定位等多领域发挥了重要作用。介绍了典型空间互联网的体系结构,针对链路差异、拓扑动态和网络异构的特点,提出了空间互联网中协议体系、路由技术、网络安全和网络仿真等关键技术。 展开更多
关键词 空间互联网 协议体系 路由 网络安全
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深空探测中的自主无线电关键技术 被引量:3
8
作者 胡圣波 孟新 +2 位作者 姚秀娟 赵娜 闫毅 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期512-518,共7页
深空探测中的自主无线电主要作用是实现多个深空探测器间的通信,优点是能在未知无线电环境下不需要地面干预,自动实现无线电参数的识别和配置.阐述了自主无线电技术对深空探测的必要性.在与常规无线电技术、软件无线电技术比较的基础上... 深空探测中的自主无线电主要作用是实现多个深空探测器间的通信,优点是能在未知无线电环境下不需要地面干预,自动实现无线电参数的识别和配置.阐述了自主无线电技术对深空探测的必要性.在与常规无线电技术、软件无线电技术比较的基础上,论述了深空探测中的自主无线电技术,分析了其必须解决未知无线电环境下参数估计这一关键问题.针对无线电参数估计目前存在的因果循环问题,提出了一种自主无线电技术参数估计迭代层次结构模型,分析了各层间的消息类型和迭代过程. 展开更多
关键词 深空探测 自主无线电技术 参数估计 结构模型
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空间路由交换体制现状与发展设想 被引量:2
9
作者 虞志刚 冯旭 +1 位作者 陆洲 高吉星 《移动通信》 2021年第5期62-74,共13页
随着空天技术的迅猛发展以及商业航天蓬勃兴起,国内外低轨星座计划层出不穷,陆海空天融合成"一张网"成为未来网络发展的重要方向。路由交换是实现空间组网的关键技术之一,也是空间网络与地面网络融合的核心内容,因此亟需开展... 随着空天技术的迅猛发展以及商业航天蓬勃兴起,国内外低轨星座计划层出不穷,陆海空天融合成"一张网"成为未来网络发展的重要方向。路由交换是实现空间组网的关键技术之一,也是空间网络与地面网络融合的核心内容,因此亟需开展空间路由交换体制研究。在简要介绍空间网络架构及特征的基础上,根据空间路由交换体制的关键特征进行分类,并以典型卫星通信系统为例,阐述已有空间路由交换体制的核心机理、存在的问题及发展趋势,提出“多模态路由交换”与“统一分组控制网”的发展设想,以期为空间网络研究提供有价值的建议。 展开更多
关键词 空间网络 网络架构 路由器 路由协议
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基于能量效率的分布式星群下行链路功率分配方法研究 被引量:2
10
作者 王蔚龙 赵尚弘 李勇军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1177-1181,共5页
针对多波束卫星通信系统星上资源稀缺和能量利用效率不高的问题,本文提出了分布式星群网络下行链路中兼顾系统功耗和数据速率的功率分配方法,通过合理的资源分配来优化系统的能量效率.首先建立分布式星群功率分配模型,将复杂的分式问题... 针对多波束卫星通信系统星上资源稀缺和能量利用效率不高的问题,本文提出了分布式星群网络下行链路中兼顾系统功耗和数据速率的功率分配方法,通过合理的资源分配来优化系统的能量效率.首先建立分布式星群功率分配模型,将复杂的分式问题转化为易于求解的减法形式问题,然后基于凸优化理论,提出功耗-数据速率权衡功率分配算法,并讨论了能量效率(energy efficiency)与频谱效率(spectral efficiency)之间的权衡关系.仿真结果验证了提出算法的有效性和EE-SE权衡关系,并分析了电路功耗对系统性能的影响. 展开更多
关键词 分布式星群网络 卫星通信 能量效率 凸优化 空间网络架构 星地链路 多波束卫星
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智慧城市中支持多元业务传输的一体化空间网络架构设计 被引量:1
11
作者 黄东 杨涌 《无线互联科技》 2015年第5期30-32,共3页
随着IT技术的快速发展,国外已开始建设智慧城市,为使智慧城市中的多元业务高效传输,有必要设计一体化空间网络架构。
关键词 智慧城市 一体化空间网络 网络架构
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天基宽带信息传输网架构与路由协议分析
12
作者 陈特 高曌 +2 位作者 刘伟 陶滢 周钠 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期31-36,共6页
面向高轨天基宽带信息传输网天地融合组网需求,开展了网络架构分析与组网方案设计,提出了路由自治域划分方案和路由交换总体策略,重点针对IP路由协议进行了链路开销与收敛特性分析,并完成了仿真验证,结果表明:地面IP路由协议各有优缺点... 面向高轨天基宽带信息传输网天地融合组网需求,开展了网络架构分析与组网方案设计,提出了路由自治域划分方案和路由交换总体策略,重点针对IP路由协议进行了链路开销与收敛特性分析,并完成了仿真验证,结果表明:地面IP路由协议各有优缺点,在后续开展天基宽带信息传输网组网协议设计时需进行针对性改进。 展开更多
关键词 通信卫星 天基网络 网络架构 路由协议
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自主深空网络密钥管理体系结构
13
作者 周健 孙丽艳 《沈阳大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第6期502-508,共7页
提出了基于单加密密钥多解密密钥密钥协议的密钥构建更新体系结构的自主深空密钥管理模型架构,能很好地适用于深空网络本地自主更新密钥的需求,满足自保护的特性,可作为深空网络安全策略的密钥管理模型.
关键词 深空网络 长延时 安全体系结构 自主 密钥管理
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天地一体化网络研究进展与趋势 被引量:65
14
作者 李贺武 吴茜 +4 位作者 徐恪 吴建平 杨增印 江卓 朱亮 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第14期95-106,共12页
空间网络在覆盖范围和移动接入等方面与地面网络具有极强的互补关系。随着地面互联网、移动通信网络和空间网络的业务逐渐融合,近年来通过采用互联网技术实现空间网络与地面网络在协议体系层面的一体化融合演进,从而构建覆盖全球的天地... 空间网络在覆盖范围和移动接入等方面与地面网络具有极强的互补关系。随着地面互联网、移动通信网络和空间网络的业务逐渐融合,近年来通过采用互联网技术实现空间网络与地面网络在协议体系层面的一体化融合演进,从而构建覆盖全球的天地一体化网络,不仅是网络技术的发展趋势,也是国际互联网巨头争夺的焦点,更与中国的全球化国家战略密切相关。通过对以卫星通信系统为代表的空间网络及其协议体系结构的研究现状及发展趋势的分析,归纳了天地一体化网络的体系结构、组网结构以及路由、端到端传输、安全控制等关键技术的研究难点和发展趋势,并提出了相应的研究思路和设计方案建议。 展开更多
关键词 天地一体化网络 体系结构 组网结构 路由 端到端传输 安全控制
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天地一体化信息网络发展与展望 被引量:43
15
作者 汪春霆 翟立君 徐晓帆 《无线电通信技术》 2020年第5期493-504,共12页
针对天地一体化信息网络的演进,综述了卫星通信网络、地面互联网及地面移动通信网络的发展历程,介绍了TSAT,ISICOM,Sat5G,3GPP NTN等系统或标准组织对天地融合组网的探索,总结了当前发展趋势和面临的挑战。在此基础上,提出了未来天地一... 针对天地一体化信息网络的演进,综述了卫星通信网络、地面互联网及地面移动通信网络的发展历程,介绍了TSAT,ISICOM,Sat5G,3GPP NTN等系统或标准组织对天地融合组网的探索,总结了当前发展趋势和面临的挑战。在此基础上,提出了未来天地一体化信息网络的组成结构,梳理了多波束天线、星上数字信道化转发、激光/太赫兹高速传输、星上路由、全电推进、天基信息港、频率共用以及干扰规避等关键技术,并对未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 天地一体化信息网络 高通量卫星 卫星互联网星座 网络架构
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面向空天地一体多接入的融合6G网络架构展望 被引量:20
16
作者 刘超 陆璐 +1 位作者 王硕 胡玉双 《移动通信》 2020年第6期116-120,共5页
6G网络的重要需求之一是空天地一体化实现全球无缝覆盖。6G网络架构设计需要融合空天地一体化的多种接入方式。首先介绍了空天地一体网络的应用场景,然后提出了多接入的新型融合架构和组网方案,最后分析了适用于空天地一体网络的新型动... 6G网络的重要需求之一是空天地一体化实现全球无缝覆盖。6G网络架构设计需要融合空天地一体化的多种接入方式。首先介绍了空天地一体网络的应用场景,然后提出了多接入的新型融合架构和组网方案,最后分析了适用于空天地一体网络的新型动态路由方式和轻量级的新型接口协议。 展开更多
关键词 空天地一体 6G网络架构 多接入
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陆海空天一体化信息网络发展研究 被引量:18
17
作者 徐晓帆 王妮炜 +3 位作者 高璎园 陆洲 汪春霆 陆军 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2021年第2期39-45,共7页
陆海空天一体化信息网络具有为陆基、海基、空基、天基等各类用户提供全球随遇接入、信息安全可靠服务的能力,是我国避免受制于人、实现网络强国的重要基础设施之一。立足于我国一体化信息网络的发展,本文运用文献调研、专家咨询的研究... 陆海空天一体化信息网络具有为陆基、海基、空基、天基等各类用户提供全球随遇接入、信息安全可靠服务的能力,是我国避免受制于人、实现网络强国的重要基础设施之一。立足于我国一体化信息网络的发展,本文运用文献调研、专家咨询的研究方法,梳理了陆海空天一体化信息网络的发展需求,开展了国内外典型系统的分析研究,总结了我国在先进陆海空天一体化信息网络方面存在的主要问题及差距,重点提出适合国情的融合网络架构初步设想及相应发展路线建议。研究认为,在推进陆海空天一体化信息网络论证设计和工程实施的过程中,应着重强化网络架构、技术体制、应用服务支撑体系方面的深度融合,兼顾通信、导航、遥感系统的功能融合,推动天基网络技术自主可控和高端产业升级,同步加强相关系统的安全防护能力建设。 展开更多
关键词 陆海空天一体化信息网络 天基信息系统 网络架构 融合网络 发展路线
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面向6G的天地一体化信息网络架构研究 被引量:18
18
作者 徐晖 孙韶辉 《天地一体化信息网络》 2021年第4期1-9,共9页
通过分析6G网络愿景和天地一体化信息网络架构所面临的挑战,提出面向6G的天地一体化信息网络架构的需求,并在此基础上提出弹性可重构的天地一体化信息网络架构,实现简洁、敏捷、韧性和集约的天地一体化信息网络,可以按照业务和场景需求... 通过分析6G网络愿景和天地一体化信息网络架构所面临的挑战,提出面向6G的天地一体化信息网络架构的需求,并在此基础上提出弹性可重构的天地一体化信息网络架构,实现简洁、敏捷、韧性和集约的天地一体化信息网络,可以按照业务和场景需求按需部署网络功能,保证网络按需确定性服务能力。基于所提的网络架构提出天地一体化信息网络智能网络管理和控制架构、天地一体化信息网络虚拟化技术和异构跨域网络资源管理架构,实现网络动态可重构特性,形成高效能、无阻塞的多维多域互联能力,实现按需组网、高效的多域多维度的网络管控。 展开更多
关键词 天地一体化信息网络 网络架构 网络管理和控制 网络虚拟化
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未来低轨信息网络发展与架构展望 被引量:5
19
作者 王宁远 陈东 +2 位作者 刘亮 秦兆涛 梁冰苑 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期396-406,共11页
近年来,伴随着运载、卫星、通信、网络、智能等技术的发展,天基网络形态正在发生质的变化。低轨(LEO)星座网络已经成为众多应用场景、业务承载需求的新选项,有向着全球覆盖、天地一体、多业务承载、持续演进、安全可控的天基通用信息网... 近年来,伴随着运载、卫星、通信、网络、智能等技术的发展,天基网络形态正在发生质的变化。低轨(LEO)星座网络已经成为众多应用场景、业务承载需求的新选项,有向着全球覆盖、天地一体、多业务承载、持续演进、安全可控的天基通用信息网络基础设施发展的趋势,而这样的愿景对未来低轨星座网络架构提出了更高的要求。该文首先从空间网络、先进卫星以及天地网络融合3方面技术领域对近年来低轨星座网络相关技术的发展现状进行了概述,并对低轨星座网络发展的愿景与趋势进行了分析研判。在此基础上,该文提出基于软件定义(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的全云化卫星-5G融合网络架构,使网络具备架构可编程、网络功能抽象解耦以及去中心化的核心优势,辅以意图驱动网络等智能网络运行管理方法,实现网络的多业务承载、持续演进、自动化管理等能力。最后,该文对需重点关注的技术方向进行了展望。 展开更多
关键词 低轨星座 天基宽带网络 软件定义 网络全云化 卫星5G融合 云智能集成
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未来天基指挥控制网络架构及关键技术探讨 被引量:8
20
作者 姜春晓 匡麟玲 +1 位作者 李朕 李勇 《指挥与控制学报》 2020年第2期123-131,共9页
天基指挥控制网络作为承载指挥控制信息的主体,其性能直接影响指挥控制信息传输的及时性与有效性.总结了天基指挥控制网络体系的3层架构,分析了天基指挥控制网络现状,并从网络架构、网络安全、网络协议、网络编排4个角度分析了技术挑战... 天基指挥控制网络作为承载指挥控制信息的主体,其性能直接影响指挥控制信息传输的及时性与有效性.总结了天基指挥控制网络体系的3层架构,分析了天基指挥控制网络现状,并从网络架构、网络安全、网络协议、网络编排4个角度分析了技术挑战,探讨相关解决思路和技术路线,可为未来天基指挥控制网络体系架构的发展提供参考. 展开更多
关键词 天基指挥控制网络 指挥控制网络架构 指挥控制网络协议 指挥控制网络安全
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