[发明专利]空间信息网络多维资源一体化表征方法

摘要

本发明公开了一种基于资源关系时变图的空间信息网络多维资源一体化表征方法，主要解决现有技术难以对空间信息网络多维资源进行表征的问题，其实现过程为对待表征的空间信息网络进行初始化；对有向图进行初始化，并在有向图上划分时隙；在有向图中添加空间信息网络的顶点；判断并记录各种集合的可见关系；根据可见关系在有向图中的各顶点之间添加不同功能的弧，完成对资源关系时变图的构建；利用资源关系时变图中各种功能弧，对空间信息网络中的各种资源进行表征。本发明使用资源关系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表征的复杂度，可用于空间信息网络观测、存储、传输、计算资源的表征。

主权项

一种空间信息网络多维资源一体化表征方法，包括：(1)初始化待表征空间信息网络的观测卫星顶点集合OS＝{os1,os2,...,osn}，中继卫星顶点集合RS＝{rs1,rs2,...,rsn}，地面站顶点集合GS＝{gs1,gs2,...,gsn}，待观测目标顶点集合OB＝{ob1,ob2,...,obn}和虚拟顶点vr。其中osi表示第i个观测卫星顶点，rsi表示第i个中继卫星顶点，gsi表示第i个地面站顶点，obi表示第i个待观测目标顶点，i∈[1,n],n∈[1,+∞)；(2)初始化一张空白的有向图，将有向图的规划周期T划分为M个时隙，每个时隙的长度为τ＝T/M,T∈(0,+∞),M∈[1,+∞)；(3)在步骤(2)中的有向图的每个时隙τ中添加步骤(1)中初始化的空间信息网络顶点，即观测卫星顶点、中继卫星顶点、地面站顶点、待观测目标顶点和虚拟顶点；(4)将步骤(1)中初始化的各种集合导入到Satellite Tool Kit软件中，根据该软件中的星历表判断每个时隙τ内观测卫星与待观测目标可见关系，及中继卫星与地面站之间的可见关系，并对这些可见关系进行记录；(5)在步骤(3)有向图中的各顶点之间添加不同功能的弧，完成对资源关系时变图的构建：(5a)根据步骤(4)中记录的可见关系，在步骤(3)有向图中的各顶点之间添加观测弧和传输弧：如果在每个时隙τ内观测卫星与待观测目标相互可见，则在观测卫星顶点与待观测目标顶点之间添加观测弧；如果在每个时隙τ内观测卫星与中继卫星相互可见，则在观测卫星顶点与中继卫星顶点之间添加传输弧；如果在每个时隙τ内观测卫星与地面站相互可见，则在观测卫星顶点与地面站顶点之间添加传输弧；根据中继卫星顶点与地面站顶点始终可见的特性，在每一个时隙的中继卫星顶点与地面站顶点之间添加传输弧；(5b)在观测卫星顶点、中继卫星顶点和地面站顶点的相邻时隙之间添加存储弧，在观测卫星顶点与虚拟顶点之间添加计算弧，至此完成对资源关系时变图的构建；(6)使用资源关系时变图中的各种功能的弧表征空间信息网络中的各种资源。