[发明专利]增量补偿健壮拓扑控制方法、系统、介质、设备、终端

权利要求书

1.一种增量补偿健壮拓扑控制方法，其特征在于，所述增量补偿健壮拓扑控制方法包括以下步骤：

步骤一，任意两个卫星之间存在直接链路将二者连接，所有链路构成候选链路集合，所有卫星节点组成卫星节点集合，地面站收集各卫星的位置信息和故障概率，首先根据卫星节点间的物理距离，使用MST算法从候选链路集合中选择部分链路构成已选链路集合，构建一个初始的网络拓扑；然后，按照卫星节点的故障概率降序地对所有卫星进行排列，得到一个待补偿卫星集合，并设定双门限，其中第一门限规定补偿次数的上限值，第二门限规定网络中节点对的端到端传输可靠概率的达标门限值，初始化补偿次数τ＝0；

步骤二，地面站选取初始网络拓扑中节点度数为1的卫星节点，将这些节点两两组对构成卫星节点对，并计算出每一个卫星节点对的两个度数为1的卫星之间的端到端传输可靠概率；

步骤三，将补偿次数τ加1，即τ←τ+1，地面站从待补偿卫星集合中取出尚未补偿的故障概率最高的卫星进行补偿，将该卫星以及与该卫星关联的链路分别从卫星节点集合和候选链路集合中删去，然后对剩余的卫星节点集合和候选链路集合重新运行基于卫星间物理距离的MST算法生成新的拓扑，将新拓扑与初始拓扑进行比较，所增加的边即为补偿的边，将该补偿边添加到本次补偿之前的已选链路集合，得到补偿后的已选链路集合；

步骤四，计算补偿后的拓扑中各个度数为1的卫星节点组成的卫星节点对的端到端传输可靠概率；

步骤五，若补偿次数未超过第一门限，并且各个卫星节点对的端到端传输可靠概率未全部达到第二门限，则返回步骤三；否则，算法结束。

2.如权利要求1所述的增量补偿健壮拓扑控制方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：

(1)一个卫星网络中包含N个卫星节点，该网络用图G＝{Ω_V,Ω_E}描述，其中Ω_V＝{V₁,…,V_n,…,V_N}为卫星节点集合，V_n表示第n个卫星节点，各个卫星均通过直接通信链路与其它卫星进行通信，表示所有链路构成候选链路集合，满足其中|A|表示集合A中的元素个数；地面站收集各卫星的位置信息，根据卫星节点间的物理距离，使用MST算法从候选链路集合中选择部分链路构成已选链路集合，构建一个初始的网络拓扑，已选链路集合定义为满足和初始化补偿次数τ＝0，定义第τ次补偿的已选链路集合为Ω_E,τ，那么当τ＝0时，

(2)定义卫星节点故障概率集合为表示卫星节点V_n的故障概率，P_V的信息由地面站进行维护；若卫星节点V_i与V_j通过链路相连，则链路的故障概率为

(3)根据卫星节点的故障概率大小对所有卫星进行降序排列，得到一个待补偿卫星集合，记为满足

(4)设置第一门限ρ作为补偿次数上限值和第二门限η作为网络中节点对的端到端传输可靠概率的达标门限值。

3.如权利要求2所述的增量补偿健壮拓扑控制方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

(1)地面站选取初始网络拓扑中节点度数为1的卫星节点，定义节点度为1的卫星集合为将中的节点两两组对构成卫星节点对，记为其中i,j∈{1,…,m,…,M}且i≠j，共有个节点对；

(2)根据已选链路集合Ω_E计算中所有K个节点对的端到端可靠传输概率，并记为其中表示第τ次补偿后节点对中度数为1的卫星节点V_i^*和之间的所有路径的端到端可靠传输概率，其计算由下式给出：

其中表示节点对的第l条路径，该路径经过的节点集合用ξ_l表示，节点集合不包含路径的两个端点，l取不同值时，ξ_l所包含的节点不同，第l条路径的端到端可靠传输概率由该路径所经过的所有节点所关联的链路的可靠概率连乘得到，Π表示连乘运算，Ψ表示节点对之间所有的端到端路径数量。