[发明专利]基于卫星集群的星上云计算平台及其管理方法

权利要求书

1.一种基于卫星集群的星上云计算平台的管理方法，其特征在于，所述管理方法利用基于卫星集群的星上云计算平台实施，所述星上云计算平台包括：与卫星集群中的每颗卫星一一对应的多个子云平台，所述多个子云平台之间通过星间链路连接，每个所述子云平台包括：资源层、虚拟化层、管理层和应用层；所述虚拟化层与所述资源层连接，所述管理层分别与所述虚拟化层、所述应用层和对应卫星上的星务计算机连接，所述星务计算机通过对应卫星上的测控模块和对应卫星上的数传模块与地面运控中心连接，所述星务计算机与对应卫星上的有效载荷连接；所述资源层包含对应卫星上的硬件资源；所述虚拟化层，用于将硬件资源抽象成资源池；所述管理层，用于硬件资源管理、支持地面运控中心对子云平台的遥测和遥控、接收地面运控中心上传的数据块、为应用层的应用程序提供所需硬件资源和应用程序接口；所述应用层，用于运行应用程序进行数据处理；

所述管理方法包括自主协同模式和统一管理模式；

所述自主协同模式包括：

集群中的某一卫星发生资源短缺时，该卫星作为请求卫星向集群中的其它卫星发送资源请求；

若其它卫星无可用资源，请求卫星向其对应的星务计算机发送命令，通过其对应的数传模块将待处理数据传回地面进行处理；

若其它卫星有可用资源，有可用资源的卫星作为响应卫星向请求卫星发送响应消息；

请求卫星向响应卫星发送消息，使响应卫星准备运行环境；

响应卫星通过其对应的星务计算机和其对应的测控模块向地面运控中心发送遥测消息，以向地面运控中心更新响应卫星的资源使用情况；

响应卫星运行环境准备完毕后，请求卫星向响应卫星发送待处理数据；

响应卫星进行数据处理工作，并根据请求卫星的指令将运行结果发送给请求卫星或地面；

所述统一管理模式包括：

集群中的某一卫星发生资源短缺时，该卫星作为请求卫星通过其对应的星务计算机和其对应的测控模块向地面运控中心发送资源请求；

地面运控中心查询集群中其它卫星是否有可用资源，有可用资源的卫星为可用卫星，若无可用卫星，将待处理数据传回地面进行处理；

若有可用卫星，地面运控中心向可用卫星发送遥控指令使可用卫星准备运行环境；

可用卫星运行环境准备完毕后，可用卫星向地面运控中心发送消息，地面运控中心向请求卫星发送遥控指令，使请求卫星向可用卫星发送待处理数据；

可用卫星进行数据处理，并根据地面运控中心的指令将运行结果发送给请求卫星或地面；

所述自主协同模式中，若其它卫星无可用资源，将待处理数据传回地面进行处理之后，请求卫星查询集群中其它卫星是否有可用资源，若其它卫星有可用资源，有可用资源的卫星作为响应卫星向请求卫星发送响应消息；请求卫星向响应卫星发送消息，使响应卫星准备运行环境；响应卫星运行环境准备完毕后，请求卫星向响应卫星发送待处理数据，响应卫星进行数据处理工作，并根据请求卫星的指令将运行结果发送给请求卫星或地面；

所述统一管理模式中，若无可用卫星，将待处理数据传回地面进行处理之后，地面运控中心查询集群中是否有可用卫星，若有可用卫星，地面运控中心向可用卫星发送遥控指令使可用卫星准备运行环境；可用卫星运行环境准备完毕后，可用卫星向地面运控中心发送消息，地面运控中心向请求卫星发送遥控指令，使请求卫星向可用卫星发送待处理数据；可用卫星进行数据处理，并根据地面运控中心的指令将运行结果发送给请求卫星或地面。

2.根据权利要求1所述的基于卫星集群的星上云计算平台的管理方法，其特征在于，地面运控中心对子云平台的遥测过程包括：

管理层收集应用层和资源层的运行状态，并将收集到的状态信息发送给星务计算机；

星务计算机将状态信息按遥测数据格式进行封装，通过测控模块将封装后的状态信息发送给地面运控中心。

3.根据权利要求1所述的基于卫星集群的星上云计算平台的管理方法，其特征在于，地面运控中心对子云平台的遥控过程包括：

地面运控中心通过测控模块将遥控指令发送给星务计算机；

星务计算机接收到遥控指令后，对遥控指令进行解析和校验，确认无误后通过测控模块向地面运控中心发送确认消息，并将遥控指令发送给管理层；

管理层执行指令，并将执行情况发送给星务计算机；

星务计算机通过测控模块将执行情况发送给地面运控中心。