[发明专利]基于时变图的空间信息网络资源表征方法

摘要

本发明公开了一种基于时变图的空间信息网络资源管理方法，其实现过程为：初始化待表征空间信息网络的卫星、地面站、待观测目标节点的集合；将待表征空间信息网络的规划周期划分为M个等长的时间间隔；根据星历表中星体的运动轨迹，计算观测目标是否在观测卫星的观测范围内及中继卫星和地面站是否在观测卫星的通信范围内，得到观测卫星、中继卫星、地面站和观测目标两两之间的可见情况；最后，根据网络中的节点集合和可见情况构造资源时变图表征空间信息网络的观测、存储、传输资源。本发明使用资源时变图表征网络中资源的时变性与相关性，显著降低了空间信息网络中资源管理的复杂度，可用于空间信息网络观测、存储、传输资源的分析和管理。

主权项

1.一种基于时变图的空间信息网络资源表征方法，其特征在于：(1)初始化待表征空间信息网络的观测卫星集合OS＝{os1,os2,...,osn,...}，中继卫星集合RS＝{rs1,rs2,...,rsn,...}，地面站集合GS＝{gs1,gs2,...,gsn,...}，待观测目标集合OB＝{ob1,ob2,...,obn,...}，其中osn表示第n颗观测卫星，rsn表示第n颗中继卫星，gsn表示第n个地面站，obn表示第n个观测目标；(2)将待表征空间信息网络的规划周期T划分为M个等长的时间间隔，每个时间间隔的长度为τ＝T/M；(3)根据星历表中星体的运动轨迹，计算观测目标是否在观测卫星的观测范围内以及中继卫星和地面站是否在观测卫星的通信范围内；(4)绘制一幅资源时变图，表征网络中的观测、存储和传输资源：(4a)初始化一张空白的M层有向图，其中的时隙用k表示，k∈1,2,…,M(4b)添加资源时变图中的顶点：(4b1)遍历观测卫星集合OS中所有的观测卫星，每一观测卫星os_n∈OS，在资源时变图中添加观测卫星顶点其中顶点位于资源时变图的第k层，表示在第k个时隙中的观测卫星os_n；(4b2)遍历中继卫星集合RS中所有的中继卫星，每一中继卫星rs_n∈RS，在资源时变图中添加中继卫星顶点其中顶点位于资源时变图的第k层，表示在第k个时隙中的中继卫星rs_n；(4b3)遍历地面站集合GS中所有的地面站，每一地面站gs_n∈GS，在资源时变图中添加地面站顶点其中顶点位于资源时变图的第k层，表示在第k个时隙中的地面站gs_n；(4b4)遍历待观测目标集合OB中所有的待观测点，每一待观测点ob_n∈OB，在资源时变图中添加待观测点顶点其中顶点位于资源时变图的第k层，表示在第k个时隙中的待观测点ob_n；(4c)在资源时变图中添加观测弧、存储弧和传输弧，以从空间和时间两个维度上表征观测、存储和传输三种资源。