[发明专利]空间信息网络的三维矩阵拓扑表示及路由遍历优化实现方法

摘要

一种空间信息网络的三维矩阵拓扑表示及路由遍历优化实现方法，通过建立空间信息网络模型，并根据两个节点①是否互相在建链天线波束覆盖范围内以及②相对运动速度在视线上的投影是否在约束内，判断空间信息网络模型中两个节点之间是否建链，从而实现最少信息中继跳数，使得节点建链链路同时满足天线波束范围可覆盖和相对速度约束。本发明通过清晰准确的空间信息网络的三维矩阵，以及一一对应的网络节点与矩阵元素的映射关系，将网络节点间的信息建链、转发、路由遍历判决、信息跳数分析等直接转化为矩阵元素数值及求秩、排列组合及多约束优化等数学问题，能够高效的运算处理，且对空间信息网络节点的失效、冗余等情况具有很好的适应性。

主权项

1.一种空间信息网络的三维矩阵拓扑表示及路由遍历优化实现方法，其特征在于，通过建立空间信息网络模型，并根据两个约束：①两个节点是否互相在建链天线波束覆盖范围内；②两个节点相对运动速度在视线上的投影是否在给定范围内；判断空间信息网络模型中两个节点之间是否建立链路，从而实现最少信息中继跳数，使得节点建链链路同时满足天线波束范围可覆盖且相对速度约束；所述的建立空间信息网络模型是指：假设星座中有N个轨道面，每轨道面有M颗卫星，其中第i₁个轨道面中的第j₁颗卫星与第i₂个轨道面中的第j₂颗卫星建立信息链路，则信息链路拓扑矩阵的第[(i₁‑1)×M+j₁，(i₂‑1)×M+j₂]项元素为1，其余为0；或第二种等价表示为行列元素对调，即第[(i₂‑1)×M+j₂，(i₁‑1)×M+j₁]项元素为1，其余为0；该两种表述在矩阵运算中互为转置。