[发明专利]空天地一体化网络下的多维资源建模方法及系统

权利要求书

1.空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

对空天地一体化网络进行需求分析并提出能力资源，表示能力资源之间的转化承接关系；

在时间拓展图基础上提出能力资源时变图从空间时间两个维度刻画空天地一体化网络的演进过程并给出能力资源时变图的基本构造过程，具体包括能力资源时变图的时隙划分策略，进而针对时隙划分策略，对节点功能进行拆分，给出节点功能拆分能力资源时变图的构造；

最后针对能力资源时变图构造复杂度过高的问题给出能力资源时变图的优化。

2.根据权利要求1所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，能力资源包括观测能力资源、处理能力资源、传输能力资源、测控能力资源和分发能力资源。

3.根据权利要求1所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，能力资源时变图的时隙划分：通过在STK仿真软件输入节点属性参数，得到空天地一体化网络的近似拓扑结构，通过可见性分析，对节点之间观测时间窗口进行可见性分析。

4.根据权利要求3所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，通过可行性分析，画出空天地一体化网络中所有节点之间时间窗口的累积分布函数曲线，得到具体时隙划分策略，即得到时隙划分Δt。

5.根据权利要求4所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，能力资源时变图的基本构造：将网络规划周期T按照时隙划分策略划分成k个定长的时间间隔，认为在一个Δt时间间隔的网络快照是固定不变的，只在时间间隔切换的时候发生变化，进而通过静态网络快照的变化来展示网络任务下的演进过程。

6.根据权利要求1所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，构造初始能力资源时变图，该能力资源时变图包含三个时隙，每个时隙的网络快照代表了一个时刻下该网络中能力资源的转化关系；每个时隙中出现的节点是分层资源架构体系下基础设施层的任一节点；能力资源时变图中的弧，就代表了五种能力资源，分别是观测能力资源，处理能力资源，传输能力资源，测控能力资源以及分发能力资源。

7.根据权利要求1所述的空天地一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，能力资源时变图的节点功能拆分：Δt越大时变图复杂度越低，Δt越小则时间复杂度越高；节点能力是由多个功能模块组成，每个功能模块处理时间t，规定如果t≥0.5Δt，则将该节点进行拆分成节点，拆分后的每一个节点代表一个功能模块。

8.根据权利要求1所述的一体化网络下的多维资源建模方法，其特征在于，优化过程：得到网络规划周期的划分Δt，与节点功能拆分后，构建初始拓扑图，假设空天地一体化网络中节点数量为n，设每一个时隙中网络的能力资源数量为e，则0≤e≤n(n-1)，设每个节点拆分m次，则0≤e≤mn(mn-1)，不同时隙间能力资源数量为n，如果一个网络规划周期为k层，则整个能力资源时变图G(N,E)能力资源规模为|A|＝O(k·M²N²)；能力资源时变图的复杂度和整个网络规划周期k以及网络中节点数量n以及节点划分m有关，而节点划分m与网络规划周期k都与网络规划周期间隔t有关，所以能力资源时变图的建模复杂度与t以及节点数量n有关；考虑降低构造规模的角度，网络规划周期间隔t的选择会影响网络的复杂度，如果网络t较小，会导致有多个相邻层网络快照完全相同，删除冗余的图，降低空天地一体化网络中能力资源时变图的复杂度；如果两个及以上时隙的网络快照之间没有能力资源进行连接，将其合并为一个图，取能力资源的并集展示在一个时隙中；如果存在节点没有弧进行连接，该空闲节点删除。

9.空天地一体化网络下的多维资源建模系统，其特征在于，包括

能力资源模块用于对空天地一体化网络进行需求分析并提出能力资源，表示能力资源之间的转化承接关系，在时间拓展图基础上提出了能力资源时变图从空间时间两个维度刻画空天地一体化网络的演进过程；

能力资源时变图的时隙划分模块用于能力资源时变图的时隙划分；

能力资源时变图的基本构造模块用于构造能力资源时变图；

节点功能拆分模块用于节点功能拆分能力资源时变图构造；

能力资源时变图优化模块用于节点功能拆分能力资源时变图优化。