一种空间信息分布式存储方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空间网络信息技术领域，尤其涉及一种空间信息分布式储存方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前的空间信息系统中，受空间组网技术和星上存储能力的限制，信息存储在地面数据中心，当需要信息时从地面数据中心读取信息，并经由高轨卫星发送给信息需求节点，造成空间链路资源的占用和地面数据中心服务器的拥塞。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，提供一种空间信息分布式存储方法及系统，提高空间信息系统的鲁棒性和抗毁性，缩短信息获取的时延，提高信息分发的效率。
[0004]本发明采用的技术方案是，所述空间信息分布式存储方法，包括:
[0005]信源节点将原始信息传输至网络控制中心，用以依次经由网络控制中心、高轨卫星发送至低轨星座；
[0006]信宿节点向网络控制中心发送针对所述原始信息的请求，网络控制中心根据信宿节点的位置确定所述原始信息的获取方式信息，并将所述获取方式信息反馈给信宿节点，信宿节点根据所述获取方式信息获取低轨星座上的所述原始信息。
[0007]进一步的，所述方法，还包括:在网络控制中心收到所述原始信息并在发送给高轨卫星之前，网络控制中心将原始信息按照原始信息重要程度对原始信息进行如下编码处理:
[0008]网络控制中心将原始信息按照重要程度分为η个等级，分别记为C^C2,...，(:?，其中所述η > I ；
[0009]网络控制中心根据所述原始信息重要程度匕分配数字K^K2,…，KwlgK1SN，其中所述N为低轨星座中负责存储原始信息的低轨星座卫星数量，所述N 2 2;
[0010]网络控制中心根据所述原始信息重要程度C1，将原始信息分为1^份，记为M0=
{Mo,i，Mo,2，...^Mo,Kil;
[0011]网络控制中心根据所述原始信息的重要程度匕对原始信息进行编码，生成上述N份编码信息，记为Mc= {Mc,i，Mc,2，…，Mc,n}，其中，由任意Ki份编码信息可以恢复出原始信息；
[0012]所述Mc=Mo XG;
[0013]{gp,q} ,1 < P < Ki, I < q < N；
[0014]所述G是一个Ki X N的矩阵；
[0015]所述G的任意K1XK^阵都是满秩的矩阵；
[0016]所述信宿节点根据所述获取方式信息获取低轨星座上的所述原始信息，包括:
[0017]信宿节点向网络控制中心发送信息请求，网络控制中心根据原始信息重要程度C1以及信宿节点的位置，确定获取原始信息所需要的低轨星座序号子集R与解码矩阵P，并将所述低轨星座序号子集R与解码矩阵P发送至信宿节点；
[0018]所述尺二他七’…^是低轨星座序号集丨^’…⑷的一个子集“^^!^…、Rki < N；
[0019]信宿节点根据低轨星座序号子集R从所述R对应的Ki颗低轨卫星中获取Ki份编码信息，记为Mr= {Mc,ri，Mc,r2，...,Me,RKi}；
[0020]Mr是Mc对应低轨星座序号子集R的子集，Mr用于解码恢复出原始信息Mo;
[0021]所述Mo=MrXP;
[0022]所述P是Gr的逆矩阵；
[0023]所述Gr={gP,q}，I《P《Ki，qER;
[0024]所述Gr由G提取的KiX Ki子矩阵；
[0025]所述P是一个Ki X Ki的解码矩阵。
[0026]进一步的，所述获取方式信息，包括:
[0027]网络控制中心根据信宿节点的位置确定获取所述原始信息的低轨星座序号子集R；
[0028]所述低轨星座序号子集R由原始信息重要程度C1以及信宿节点的位置确定。
[0029]进一步的，获取该原始信息所需用到的低轨星座卫星数量为足以解码恢复原始信息的最小值；
[0030]对于原始信息重要程度为C1的编码信息，解码恢复出原始信息Mo时所需要的低轨星座卫星数量至少为Ki。
[0031]进一步的，获取该原始信息的低轨卫星位置为距离信宿节点最近的低轨星座卫星所在位置。
[0032]本发明还提供一种空间信息分布式存储系统，包括:
[0033]信源节点，用于产生原始信息；
[0034]网络控制中心，用于将原始信息发送至高轨卫星及基于信宿节点的请求向所述信宿节点反馈所述原始信息的获取方式信息；
[0035]高轨卫星，用于将网络控制中心传输上来的原始信息通过广播方式发送至低轨星座；
[0036]低轨星座，用于存储原始信息；
[0037]信宿节点，用于向低轨星座获取所述低轨星座上存储的原始信息。
[0038]进一步的，所述网络控制中心，还用于:
[0039]根据原始信息的重要程度对原始信息进行编码，将编码后的原始信息发送至高轨卫星。
[0040]进一步的，所述网络控制中心，还用于:
[0041]接收信宿节点的信息请求，并根据信宿节点的位置信息，向信宿节点反馈低轨星座序号子集R。
[0042]进一步的，所述的低轨星座由两个以上的低轨卫星组成。
[0043]进一步的，所述原始信息的获取方式信息，包括:低轨星座序号子集R及解码矩阵P;
[0044]所述的信宿节点，还用于:
[0045]根据网络控制中心反馈的低轨星座序号子集R接收低轨星座存储的原始信息；
[0046]当信宿节点从低轨星座接收到完整的编码信息时，根据网络控制中心反馈的解码矩阵P对所述编码信息进行解码，获得原始信息。
[0047]采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点:
[0048]本发明所述空间信息分布式存储方法及系统可以实现对原始信息进行编码，并将编码信息分布存储在低轨星座中，通过信息的分布式存储和多备份冗余，低轨星座卫星网络中部分低轨卫星节点存储信息的损坏或丢失不会影响整个系统的性能，提高了信息系统的鲁棒性和抗毁性;通过将信息存储在距离信宿节点最近的低轨卫星节点中，降低了信息分发过程中的带宽消耗，缩短信息获取的时延，提高信息分发的效率。
【附图说明】
[0049]图1为本发明第一实施例的空间信息分布式储存方法流程图；
[0050]图2为本发明第二实施例的空间信息分布式储存方法流程图；
[0051]图3为本发明第三与第四实施例的空间信息分布式储存系统组成结构示意图。
[0052]图4为本发明第五实施例的实际空间信息分布式储存系统组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0053]为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
[0054]本发明第一实施例，一种空间信息分布式存储的方法，如图1所示，包括以下具体步骤:
[0055]步骤SlOl，信源节点将原始信息传输至网络控制中心。
[0056]步骤S102，网络控制中心将原始信息发送至高轨卫星。
[0057]步骤S103，高轨卫星以广播方式将原始信息发送至低轨星座，低轨星座对原始信息进行存储。
[0058]步骤S104，信宿节点向网络控制中心发送获取原始信息请求。
[0059]步骤S105，网络控制中心根据信宿节点的位置，确定信宿节点获取原始信息的获取方式信息，并将获取方式信息反馈给信宿节点。
[0060]具体的，获取方式信息包括信宿节点获取该原始信息的低轨星座卫星数量及低轨星座卫星位置；
[0061]所述的低轨星座卫星位置选取原则为信息接收过程中距离信宿节点最近的低轨星座卫星所在位置。所述的低轨星座卫星数量的确定原则为足以恢复原始信息的低轨星座卫星数量最