低轨星座卫星通信系统能够实现全球无缝覆盖,并且具有传输损耗小、延时短、抗毁性和抗干扰性强、终端小型便携等突出优点,在国内外都受到了广泛的关注,成为新一代移动通信系统的研究热点,在军事和民用领域得到了十分广泛的应用。对低轨星座卫星通信系统进行仿真建模研究,模拟其工作过程,可以为系统建设与规划提供有益参考,为理论研究提供有力支撑。论文围绕建立基于OPNET的低轨星座卫星通信系统仿真平台展开研究。论文介绍了低轨星座卫星通信系统的体系结构、网络结构、工作方式以及工作特点,阐述了OPNET仿真建模的基本理论。在深入理解低轨星座卫星通信系统的结构功能和OPNET仿真机制的基础上,建模了卫星、信关站、用户终端、网络控制中心四种节点模型和相应的进程模型,实现了各节点之间必要的通信流程。论文研究了卫星多波束天线的几何模型,建模实现了OPNET多波束天线模型,分析了适合低轨星座卫星通信系统仿真平台的卫星链路预算,通过构建网络仿真场景仿真分析了卫星多波束天线模型的辐射特性,仿真结果表明所建立的OPNET多波束天线模型较好地模拟了卫星多波束天线的辐射特性。论文运用四种节点模型搭建覆盖赤道附近纬度带的网络仿真场景,仿真收集了呼叫到达率、切换到达率、呼叫阻塞率、切换失败率、信道利用率等统计量;并仿真对比了采用预留信道和不采用预留信道两种情况下的系统呼叫阻塞率、切换失败率、信道利用率和服务等级。论文搭建的低轨星座卫星通信系统仿真平台较为真实地模拟了卫星多波束天线,各节点之间采用OPNET基于包的通信机制,用户链路和馈电链路实现了导频机制,仿真平台具有较好的可扩展性,能够用于对低轨星座卫星通信系统无线资源管理策略的仿真分析,也可以作为低轨星座卫星通信系统规划的仿真平台。