[发明专利]一种基于虚拟化的卫星业务处理方法、系统和存储介质

说明书

本发明公开了一种基于虚拟化的卫星业务处理方法、系统和存储介质，其中方法包括：采集各卫星节点信息；根据所述卫星节点信息构建卫星池，形成卫星网络；接收应用层发出的应用业务信息；根据所述应用业务信息，选择卫星网络中的卫星节点进行数据处理。本发明设计了通用虚拟化卫星平台，可实现一星多用，提高了资源利用率，多卫星数据处理系统能够达到性能高、可用性高和可扩展性高的特点，可应对时延敏感和计算密集型的天基应用的计算需求，可实现快速构建服务集群，并且采用虚拟化技术为卫星通用计算带来很多好处，可以在嵌入式操作系统中轻松获益，如快速部署服务、提升资源利用率、动态调度资源、降低能源消耗和降低成本等。

技术领域

本发明属于通信信息处理领域，更具体的，涉及一种基于虚拟化的卫星业务处理方法、系统和存储介质。

背景技术

空间信息网络在服务远洋航行、应急救援、导航定位、航空运输、航天测控等重大应用的同时，向下可支持对地观测的高动态、宽带实时传输，向上可支持深空探测的超远程、大时延可靠传输，从而将人类科学、文化、生产活动拓展至空间、远洋、乃至深空，是全球范围的研究热点。

图1示出了本发明的现有技术的卫星信息架构。卫星电子学系统一般采用专用的宇航芯片，嵌入式操作系统和软件，以及专门的网络技术。卫星总线通常采用MIL-STD-1553B、RS422、CAN，FC等，而且一般使用冗余拓扑结构，为卫星内部网络提供高可靠的通信连接，且大部分场景要求保证实时性与确定性。卫星操作系统与软件开发跟传统的消费电子与工业电子差别也较大，由于受体积重量功耗、实时性等的限制，一般采用嵌入式实时操作系统，比如Vxworks等，有时应用程序需要在裸机上运行，意味着根本没有操作系统。

目前的空间信息网络中，星上在轨计算处理能力非常有限，应用数据主要依靠高速星地链路与中继回传到地面节点进行处理。然而，随着空间有效载荷技术及卫星物联网的发展，需要回传的数据量越来越大，一方面造成严重的星地链路带宽压力，另一方面无法应对热点区域消息及时分发、紧急预警等对时效性要求较高的任务。

传统意义上的空间信息系统主要基于功能，因此可以根据其设计功能对卫星进行分类，如气象卫星、导航卫星、预警卫星等。卫星的功能固化，尽管具有能够支持其他应用的硬件设备，却只能执行最初设计的功能。单固定功能卫星的缺点在于无法满足用户不断变化的需求、系统成本高、重构性差。

为了解决以上问题，现有技术中提出了软件定义卫星(SDS)。SDS的有效载荷使用软件定义无线电作为其通用硬件平台，功能由上注的软件定义。SDS是以天基超算平台和星载操作环境为基础的新一代开放架构的卫星系统，可以支持有效载荷动态重组，应用软件动态重配，卫星功能动态重构，即一颗卫星可以实现多功能和变功能。因此，有必要研究新型的卫星计算技术。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种基于虚拟化的卫星业务处理方法，包括：

采集各卫星节点信息；

根据所述卫星节点信息构建卫星池，形成卫星网络；

接收应用层发出的应用业务信息；

根据所述应用业务信息，选择卫星网络中的卫星节点进行数据处理。

本方案中，还包括：

采用docker将所有所述卫星节点进行虚拟化，形成虚拟化的卫星网络。

本方案中，所述根据所述应用业务信息，选择卫星网络中的卫星节点进行数据处理，包括：

解析所述应用业务信息；

判断所述应用业务信息的种类、运算复杂度和运算时间；

根据所述运算复杂度和运算时间，确定计算处理方式；

根据所述计算处理方法，发送所述应用业务信息数据至对应的卫星节点；