电子信息技术

本发明公开了一种卫星网络的拓扑控制方法及其系统，其方法包括：系统中包含多个卫星节点，地面站根据卫星完成星间链路的建立、拆解操作所需要的时间确定拓扑时隙的大小，并以该拓扑时隙为间隔对卫星网络的轨道运行周期进行均匀划分，得到与拓扑时隙相对应的初始拓扑快照序列；在初始拓扑快照序列中，选择相邻拓扑时隙所对应的拓扑结构进行比较，如果拓扑结构相同则进行去重简并，得到去重简并后的拓扑快照序列；设置拓扑结构的差异度的预设门限，对去重简并后的拓扑快照序列中拓扑结构的差异度小于预设门限的拓扑快照，以增加少量冗余公共边的方法消除拓扑结构中存在的差异，并对拓扑快照进行合并，最终得到加冗简并后的拓扑快照序列。

卫星网络中的节点具有高速运动性，卫星节点的位置坐标、星间链路以及连接状态等都会随着时间发生变化，使得卫星节点之间的连接关系复杂多变，因此需要采用拓扑控制技术对卫星节点之间的网络连接进行优化。根据对拓扑信息的处理方式的不同，可以将卫星网络的拓扑控制分为在线拓扑控制和离线拓扑控制两种模式。在线拓扑控制指卫星节点实时地生成或调整卫星网络的拓扑结构，遇到类似卫星节点失效的突发情况时，在线拓扑控制能够及时进行响应从而保证网络的整体性能。离线拓扑控制指地面站根据卫星节点的轨道参数预先计算整个卫星网络运行周期内的拓扑连接关系，并将计算结果上传注入到各个卫星节点，以实现对整个卫星网络的拓扑控制。

本发明的优点及积极效果为：本发明将卫星网络在轨道运行周期内的动态拓扑连接关系，以拓扑快照序列的形式转化为准静态拓扑连接关系，在对具有相同拓扑结构的相邻快照进行去重简并后，进一步把其中拓扑结构差异低于预设门限的相邻快照进行加冗简并，通过添加少量的冗余链路达到合并低差异度的拓扑快照、进一步减少星上存储的快照数量和网络调整拓扑的频度的目的，可以使卫星集群的拓扑具有较好的稳定性和环境适应度，避免因拓扑频繁切换导致的星上资源消耗。