低轨卫星网络故障处理方法、系统以及控制器和介质与流程

本发明涉及低轨卫星通信技术领域，尤其涉及一种低轨卫星网络故障处理方法、系统以及控制器和介质。

背景技术：

低轨卫星网络是指由若干低地球轨道(lowearthorbit，简称leo)低轨卫星构成的空间网络，低轨卫星轨道高度在距地500km-1000km。低轨卫星利用无线电覆盖地球上的区域，处于该区域内的用户可以接入低轨卫星实现多种形式的通信。低轨卫星网络可提供高带宽、低时延和几乎全球覆盖范围的互联服务，被认为是下一代全球移动网络的重要技术方案。

传统的低轨卫星网络形态如图1所示，通常是一颗低轨卫星配有一个地面站，多颗低轨卫星间没有在空间中的直接物理连接，每颗低轨卫星必须过顶地面站时与其产生交互，地面站可获取低轨卫星信息或对低轨卫星形成控制，如铱星系统。大量的地面站部署导致成本激增，且当其中一颗低轨卫星发生故障时，该低轨卫星对应的地面站将无法获取信息，控制灵活性差，且不能及时发现故障，故障恢复时间长。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种低轨卫星网络故障处理方法、系统以及控制器和介质，能够快速发现并修复低轨卫星网络故障，增加了整个低轨卫星网络的稳健性，提高业务的支撑能力，且极大降低了管控成本。

为了解决上述技术问题，根据本发明一方面，提供了一种低轨卫星网络故障处理方法，包括:

将低轨卫星之间采用物理链路连接，建立低轨卫星网络的物理拓扑结构，所述物理拓扑结构中的所有低轨卫星能够与同一个或多个地面站通信；

基于所述物理拓扑结构建立控制信道的逻辑拓扑结构，所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路；

监控每一所述低轨卫星在所述逻辑拓扑结构中与上游低轨卫星连接的端口是否关闭，若关闭，则按照预设的顺序逐一在每一预设方向上尝试与该低轨卫星相邻的低轨卫星建立通信连接，连接成功或完成在所有预设方向尝试连接时，结束故障处理。

进一步的，每个所述低轨卫星上搭载若干个交换系统和若干个收发机，所述低轨卫星之间通过连接收发机建立连接，通过所述交换系统和收发机进行控制信息的星间链路转发。

进一步的，所述物理拓扑结构为晶格拓扑结构，所述逻辑拓扑结构为梳状拓扑结构。

进一步的，每一所述低轨卫星包括四个所述端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口为与上游低轨卫星连接的端口，第四端口为与下有低轨卫星连接的端口，

所述监控每一所述低轨卫星在所述逻辑拓扑结构中与上游低轨卫星连接的端口是否关闭，若关闭，则按照预设的顺序逐一在每一预设方向上尝试与该低轨卫星相邻的低轨卫星建立通信连接，连接成功或完成在所有预设方向尝试连接时，结束所述方法，包括：

步骤s101、周期性检测所述第一端口状态，或开启对第一端口关闭通知监听，或监听来自上游低轨卫星恢复失败的消息，若发现所述第一端口关闭，则进入步骤s102，否则停留在步骤s101；

步骤s102、判断所述第二端口是否向第一方向连接，若没有连接，则进入步骤s103，否则进入步骤s104；

步骤s103、通过第二端口尝试向第一方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转到步骤s108，否则进入步骤s105；

步骤s104、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则标记为群活点丢失状态，并跳转步骤s108；

步骤s105、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则进入步骤s106；

步骤s106、检测所述第三端口是否关闭，若关闭，则判断是否为最末低轨卫星，且进入步骤s107，否则向下游低轨卫星发送恢复失败信息，并标记为群活点丢失状态，跳转步骤s108；

步骤s107、判断是否为末尾低轨卫星，若是，则尝试向最首低轨卫星建立连接，连接成功返回步骤s101，失败则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108，若不是末尾低轨卫星，则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108；

步骤s108、等待所述第一端口状态恢复或上游恢复信息，若是则向下游低轨卫星发送恢复信息，且复位并返回执行步骤s101，否则停留在步骤s108。

根据本发明另一方面，还提供了一种低轨卫星网络故障处理系统，包括:

物理拓扑结构建立模块，配置为将低轨卫星之间采用物理链路连接，建立低轨卫星网络的物理拓扑结构，所述物理拓扑结构中的所有低轨卫星能够与同一个或多个地面站通信；

逻辑拓扑结构建立模块，配置为基于所述物理拓扑结构建立控制信道的逻辑拓扑结构，所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路；

网络故障处理模块，配置为监控每一所述低轨卫星在所述逻辑拓扑结构中与上游低轨卫星连接的端口是否关闭，若关闭，则按照预设的顺序逐一在每一预设方向上尝试与该低轨卫星相邻的低轨卫星建立通信连接，连接成功或完成在所有预设方向尝试连接时，结束故障处理。

进一步的，每个所述低轨卫星上搭载若干个交换系统和若干个收发机，所述低轨卫星之间通过连接收发机建立连接，通过所述交换系统和收发机进行控制信息的星间链路转发。

进一步的，所述物理拓扑结构为晶格拓扑结构，所述逻辑拓扑结构为梳状拓扑结构。

进一步的，每一所述低轨卫星包括四个所述端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口为与上游低轨卫星连接的端口，第四端口为与下有低轨卫星连接的端口，

所述网络故障处理模块具体配置为执行以下步骤：

步骤s101、周期性检测所述第一端口状态，或开启对第一端口关闭通知监听，或监听来自上游低轨卫星恢复失败的消息，若发现所述第一端口关闭，则进入步骤s102，否则停留在步骤s101；

步骤s102、判断所述第二端口是否向第一方向连接，若没有连接，则进入步骤s103，否则进入步骤s104；

步骤s103、通过第二端口尝试向第一方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转到步骤s108，否则进入步骤s105；

步骤s104、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则标记为群活点丢失状态，并跳转步骤s108；

步骤s105、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则进入步骤s106；

步骤s106、检测所述第三端口是否关闭，若关闭，则判断是否为最末低轨卫星，且进入步骤s107，否则向下游低轨卫星发送恢复失败信息，并标记为群活点丢失状态，跳转步骤s108；

步骤s107、判断是否为末尾低轨卫星，若是，则尝试向最首低轨卫星建立连接，连接成功返回步骤s101，失败则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108，若不是末尾低轨卫星，则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108；

步骤s108、等待所述第一端口状态恢复或上游恢复信息，若是则向下游低轨卫星发送恢复信息，且复位并返回执行步骤s101，否则停留在步骤s108。

根据本发明又一方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述方法的步骤。

根据本发明又一方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述方法的步骤。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种低轨卫星网络故障处理方法、系统以及控制器和介质可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明无需复杂的信息交互，采用各低轨卫星节点独立运行策略快速发现并修复低轨卫星网络故障，避免了全网广播，从而大大提升了恢复速度，且能够有效避免活点丢失问题；此外，本发明增加了整个低轨卫星网络的稳健性，提高业务的支撑能力，极大降低了管控成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为传统的低轨卫星网络形态示意图；

图2为本发明一实施例提供的低轨卫星网络故障处理方法示意图；

图3为本发明一实施例提供的低轨卫星网络形态示意图；

图4(a)为本发明一实施例提供的低轨卫星网络物理拓扑结构示意图；

图4(b)为本发明一实施例提供的低轨卫星网络控制信道梳妆拓扑示意图；

图5(a)为本发明一实施例提供的初始拓扑示意图；

图5(b)为本发明一实施例提供的基于图5(a)的拓扑结构故障修复示意图；

图6(a)为本发明一实施例提供的假活点丢失示意图；

图6(b)为本发明一实施例提供的真活点丢失示意图；

图6(c)为本发明一实施例提供的防止假活点丢失示意图；

图7为本发明一实施例提供的故障恢复防止假活点丢失示意图；

图8为本发明一实施例提供的低轨卫星网络每一卫星故障处理流程图；

图9为本发明一实施例提供的低轨卫星网络故障处理系统示意图。

【符号说明】

1：物理拓扑结构建立模块2：逻辑拓扑结构建立模块

3：网络故障处理模块

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明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，对依据本发明提出的一种低轨卫星网络故障处理方法、系统以及控制器和介质的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种低轨卫星网络故障处理方法，如图2所示，包括以下步骤:

步骤s1、将低轨卫星之间采用物理链路连接，建立低轨卫星网络的物理拓扑结构，所述物理拓扑结构中的所有低轨卫星能够与同一个或多个地面站通信；

如图3所示的单一地面站低轨卫星网络，低轨卫星之间采用物理链路连接，与同一个地面站通信，只要保证该地面站时刻有低轨卫星过顶，就能保证该地面站的控制系统对所有低轨卫星的信息交互，从而实现全网控制。单一地面站低轨卫星网络控制具体采用软定义控制方案，即利用软件系统和相应的协议完成对网络中每一颗低轨卫星的信息采集、姿态控制、系统控制和网络控制等。该低轨卫星网络不仅能降低成本和复杂度，还因全网的统一控制而使网络运行和故障恢复等更具灵活性。需要说明的是，图3仅为一种示例，作为图3的变形，也可包括多个地面站，每一地面站均可实现全网控制。

作为一种示例，每个所述低轨卫星上搭载若干个交换系统和若干个收发机，所述低轨卫星之间通过连接收发机建立连接，通过所述交换系统和收发机进行控制信息的星间链路转发。交换系统、收发机和星间链路的状态都将影响控制信息的转发，而控制信息成功转发与否将决定网络能否正常运行。因此，当交换系统、收发机和星间链路中的一种或几种出现故障时，均将造成低轨卫星网络故障。

步骤s1中，基于图2建立的低轨卫星网络的物理拓扑结构如图4(a)所示，该物理拓扑结构为晶格拓扑结构，其中，每一个圆表示一颗leo低轨卫星，而两圆点之间的连线表示星间链路，图4(a)示例中，轨道上低轨卫星数目严格一致，每一低轨卫星包含4个端口，需要说明的是端口可以看作一个软件实体，可以运行网络协议栈，映射在物理收发机上(映射可以是一端口对一收发机，也可以是多端口对一收发机)。但可以理解的是，图4(a)仅为一种示例，轨道上低轨卫星数目并不要求严格一致，当轨道上低轨卫星数目不严格一致时，也可被抽象为不完整的晶格。

步骤s2、基于所述物理拓扑结构建立控制信道的逻辑拓扑结构，所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路；

为满足与现有地面互联网络的兼容性，低轨卫星网络的控制信息可由tcp/ip协议族承载，且要求简单有效地传递到全网每颗leo上，这要求控制信息的拓扑不能出现逻辑上的环路，即整个拓扑必须保证是树形。因此，基于图4(a)的物理拓扑结构可切出一个梳状拓扑作为控制信道的逻辑拓扑结构，简称控制拓扑，如图4(b)所示，它本质上是树形。需要说明的是，控制信道的逻辑拓扑结构为梳状拓扑仅为一种示例，也可为其他拓扑结构，只要满足所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路即可。这样，无论是交换系统、收发机或是星间链路出现故障，都可以抽象为控制拓扑中的顶点或边断开，而故障恢复的则可转换为重新建立新的边，快速在图中构建树，使得控制拓扑中尽可能遍历全网所有leo，同时时刻保证拓扑为树形。

现有技术中可采用生成树协议stp来构建树，但是，当网络故障发生时，由于周期性和全网的重新调整其需，故障的发现和恢复需要消耗数十秒的时间，且耗时随网络规模扩大而进一步增长。而本发明实施例所述的低轨卫星网络场景，网络所处的空间环境复杂，设备和链路故障概率相较地面网络高很多，且网络相对独立，承载业务粒度更加丰富，设备成本和管控方法等限制因素更多，stp协议造成的时延是低轨卫星网络控制信息所无法容忍的，因此可采用步骤s3来进行网络故障修复。

步骤s3、监控每一所述低轨卫星在所述逻辑拓扑结构中与上游低轨卫星连接的端口是否关闭，若关闭，则采用一定方向和一致性的故障恢复策略进行故障修复，一定方向和一致性的故障恢复策略为：低轨卫星监控到与上游低轨卫星连接的端口关闭时，按照预设的顺序逐一在每一预设方向上尝试与该低轨卫星相邻的低轨卫星建立通信连接，连接成功或完成在所有预设方向尝试连接时，结束故障处理，连接成功则完成故障修复，完成在所有预设方向尝试连接时，若最后连接成功，则完成故障修复，若仍未连接成功，则该低轨卫星暂无法重新连接至低轨卫星网络。

所述步骤s3对于网络故障恢复更具实时性，增加了整个低轨卫星网络的稳健性，提高业务的支撑能力，且极大降低管控成本。

图5(a)示出了一初始控制拓扑,图5(b)示出了一种在图5(a)所示初始控制拓扑上的低轨卫星节点故障。无论是低轨卫星节点故障还是链路故障，对一颗正常状态的低轨卫星影响基本一致，都是会造成相应端口的关闭。如图5(b)所示，当低轨卫星x出现故障(这里是低轨卫星整体故障)时，与其相关的上下两个链路必然会故障，而这两条链路另一端的两颗低轨卫星由于检测到物理链路的断开而自然关闭相应的端口。同理，链路的故障也会导致相同的后果。因此，低轨卫星网络故障的检测完全可以由检测正常开启的端口是否意外关闭来实现。当卫星节点或链路发生故障时，原来的树形拓扑不再完整，而避开故障点或链路重新构建树形拓扑将成为低轨卫星网络故障恢复的目标。

故障发生时，地面控制系统将于受影响的若干低轨卫星失去联系，因此需要低轨卫星独立地进行恢复；在故障情况下，某受影响的低轨卫星在互相不知道对方状态和策略的情况下，仍能够协同一致构造新的树；受影响低轨卫星的策略还应保证自己重建连接动作的有效性，即使自己不被丢失。因此在步骤s3中，按照一定的方向和一致的策略选择方法完成恢复。例如，当图5(b)中y节点故障后，y+1及其下游节点会整个从原有树上脱离，原理上只要y+1及其下游低轨卫星中的一个能够建立一个向左或向右的连接即可形成新的树。为了服从一定方向，令y+1低轨卫星完成新的连接(y+1低轨卫星也是检测到y可能故障的低轨卫星)。

作为示例，当x出现故障，x+1检测到故障发生后，向左和向右连接时，都无法成功，则说明相应的低轨卫星存在故障，这时通过x+2低轨卫星来向左或向右建立连接，当然x+2低轨卫星也有可能失败。

单一方向能够尽可能降低新建连接成环的可能，且可以有效铺垫策略的一致性。策略一致性可以尽可能保证受故障影响的节点全部连接上。如果一个受故障影响的低轨卫星(它本身没有故障)没有完成一个有效连接而导致其脱离地面站的控制系统，则定义为活点丢失。活点丢失的情形可分为假活点丢失和真活点丢失。假活点丢失是指因为不当的恢复策略使得受影响的低轨卫星没有成功连通地面站的控制系统，而真活点丢失是无论做怎样的恢复策略，都有一个或若干低轨卫星始终不能连通地面站的控制系统。单活点丢失是指一个低轨卫星无法连通地面站的控制系统，群活点丢失是指超过一个低轨卫星无法连通地面站的控制系统，假真活点丢失示例分别如图6(a)和图6(b)所示。假活点丢失是可以被克服的，图6(a)的不当策略(如都向左连接)导致虚线圈中的低轨卫星成为群活点丢失，但如果按照图6(c)的方式建立连接，则可以避免假活点丢失。

图7示出图6(a)的局部场景，在这种场景中，只有z+2向右连接才能避免假活点丢失。但是任意一个节点无法获知全局状况，它也无法知道自己的行为或造成什么样的后果。假活点丢失是有迹可循，z+2会造成活点丢失的原因，是其或左或右的方向上存在故障卫星，本示例中特指z左边的卫星。按照单一方向原则，z首先尝试向左或向右建立连接，向右成功。z+1也有两种选择，这时它将发现向左已经有连接了(和z)，这时它可以选择不再建立连接或向右建立连接。因此，只有选择向右建立连接才能保证避免假活点丢失，z+2也是同理。

图7所示示例中，每一所述低轨卫星包括四个所述端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口为与上游低轨卫星连接的端口，第四端口为与下有低轨卫星连接的端口，其中，第一端口用β端口表示，第二端口用α端口表示，第三端口用δ端口表示，第四端口用γ端口表示。遵循一致性的原则，单一节点在故障恢复时，统一先向左尝试，若向左不成功再向右进行尝试；若已有向左连接则一定要向右尝试。

如图8所示示例，本示例中，第一方向为id号小的方向，第二方向为id号大的方向，预设顺序为先尝试第一方向、再尝试第二方向，所述步骤s3具体包括以下步骤：

步骤s101、周期性检测所述β端口状态，或开启对β端口关闭通知监听，或监听来自上游低轨卫星恢复失败的消息，若发现β端口关闭，则进入步骤s102，否则停留在步骤s101；

步骤s102、判断α端口是否向id号小的方向(图示中为向左)连接，若没有连接，则进入步骤s103，否则进入步骤s104；

步骤s103、通过α端口尝试向id号小的方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转到步骤s108，否则进入步骤s105；

步骤s104、通过γ端口尝试向id号大的方向(图示中为向右)连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则标记为群活点丢失状态，并跳转步骤s108；

步骤s105、通过γ端口尝试向id号大的方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则进入步骤s106；

步骤s106、检测所述δ端口是否关闭，若关闭，则判断是否为最末低轨卫星，且进入步骤s107，否则向下游低轨卫星发送恢复失败信息，并标记为群活点丢失状态，跳转步骤s108；

步骤s107、判断是否为末尾低轨卫星，若是，则尝试向最首低轨卫星建立连接，连接成功返回步骤s101，失败则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108，若不是末尾低轨卫星，则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108；

步骤s108、等待所述α端口状态恢复或上游恢复信息，若是则向下游低轨卫星发送恢复信息，且复位并返回执行步骤s101，否则停留在步骤s108。

本发明实施例所述方法将有实现单地面站软定义低轨卫星网络控制平面故障下的快速恢复，无需复杂的信息交互，且有效避免活点丢失问题；相较传统stp方法，由于采用各卫星节点独立运行策略，避免了全网广播，从而大大提升了恢复速度。

本发明实施例还提供了一种低轨卫星网络故障处理系统，如图9所示，包括物理拓扑结构建立模块1、逻辑拓扑结构建立模块2和网络故障处理模块3，其中，物理拓扑结构建立模块1配置为将低轨卫星之间采用物理链路连接，建立低轨卫星网络的物理拓扑结构，所述物理拓扑结构中的所有低轨卫星能够与同一个或多个地面站通信；逻辑拓扑结构建立模块2配置为基于所述物理拓扑结构建立控制信道的逻辑拓扑结构，所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路；网络故障处理模块3配置为监控每一所述低轨卫星在所述逻辑拓扑结构中与上游低轨卫星连接的端口是否关闭，若关闭，则采用一定方向和一致性的故障恢复策略进行故障修复，一定方向和一致性的故障恢复策略为：低轨卫星监控到与上游低轨卫星连接的端口关闭时，按照预设的顺序逐一在每一预设方向上尝试与该低轨卫星相邻的低轨卫星建立通信连接，连接成功或完成在所有预设方向尝试连接时，结束故障修复，连接成功则完成故障修复，完成在所有预设方向尝试连接时，若最后连接成功，则完成故障修复，若仍未连接成功，则该低轨卫星暂无法重新连接至低轨卫星网络。

如图3所示的单一地面站低轨卫星网络，低轨卫星之间采用物理链路连接，与同一个地面站通信，只要保证该地面站时刻有低轨卫星过顶，就能保证该地面站的控制系统对所有低轨卫星的信息交互，从而实现全网控制。单一地面站低轨卫星网络控制具体采用软定义控制方案，即利用软件系统和相应的协议完成对网络中每一颗低轨卫星的信息采集、姿态控制、系统控制和网络控制等。该低轨卫星网络不仅能降低成本和复杂度，还因全网的统一控制而使网络运行和故障恢复等更具灵活性。需要说明的是，图3仅为一种示例，作为图3的变形，也可包括多个地面站，每一地面站均可实现全网控制。

作为一种示例，每个所述低轨卫星上搭载若干个交换系统和若干个收发机，所述低轨卫星之间通过连接收发机建立连接，通过所述交换系统和收发机进行控制信息的星间链路转发。交换系统、收发机和星间链路的状态都将影响控制信息的转发，而控制信息成功转发与否将决定网络能否正常运行。因此，当交换系统、收发机和星间链路中的一种或几种出现故障时，均将造成低轨卫星网络故障。

基于图2建立的低轨卫星网络的物理拓扑结构如图4(a)所示，该物理拓扑结构为晶格拓扑结构，其中，每一个圆表示一颗leo低轨卫星，而两圆点之间的连线表示星间链路，图4(a)示例中，轨道上低轨卫星数目严格一致，每一低轨卫星包含4个端口，需要说明的是端口可以看作一个软件实体，可以运行网络协议栈，映射在物理收发机上(映射可以是一端口对一收发机，也可以是多端口对一收发机)。但可以理解的是，图4(a)仅为一种示例，轨道上低轨卫星数目并不要求严格一致，当轨道上低轨卫星数目不严格一致时，也可被抽象为不完整的晶格。

为满足与现有地面互联网络的兼容性，低轨卫星网络的控制信息可由tcp/ip协议族承载，且要求简单有效地传递到全网每颗leo上，这要求控制信息的拓扑不能出现逻辑上的环路，即整个拓扑必须保证是树形。因此，基于图4(a)的物理拓扑结构可切出一个梳状拓扑作为控制信道的逻辑拓扑结构，简称控制拓扑，如图4(b)所示，它本质上是树形。需要说明的是，控制信道的逻辑拓扑结构为梳状拓扑仅为一种示例，也可为其他拓扑结构，只要满足所述逻辑拓扑结构能够遍历所有低轨卫星，且不存在逻辑上的环路即可。这样，无论是交换系统、收发机或是星间链路出现故障，都可以抽象为控制拓扑中的顶点或边断开，而故障恢复的则可转换为重新建立新的边，快速在图中构建树，使得控制拓扑中尽可能遍历全网所有leo，同时时刻保证拓扑为树形。

现有技术中可采用生成树协议stp来构建树，但是，当网络故障发生时，由于周期性和全网的重新调整其需，故障的发现和恢复需要消耗数十秒的时间，且耗时随网络规模扩大而进一步增长。而本发明实施例所述的低轨卫星网络场景，网络所处的空间环境复杂，设备和链路故障概率相较地面网络高很多，且网络相对独立，承载业务粒度更加丰富，设备成本和管控方法等限制因素更多，stp协议造成的时延是低轨卫星网络控制信息所无法容忍的，因此可采用网络故障处理模块3来进行网络故障修复。网络故障处理模块3进行网络故障修复更具实时性，增加了整个低轨卫星网络的稳健性，提高业务的支撑能力，且极大降低管控成本。

作为一种示例，每一所述低轨卫星包括四个所述端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口为与上游低轨卫星连接的端口，第四端口为与下有低轨卫星连接的端口。

作为一种示例，所述网络故障处理模块3具体配置为执行以下步骤：

步骤s101、周期性检测所述第一端口状态，或开启对第一端口关闭通知监听，或监听来自上游低轨卫星恢复失败的消息，若发现所述第一端口关闭，则进入步骤s102，否则停留在步骤s101；

步骤s102、判断所述第二端口是否向第一方向连接，若没有连接，则进入步骤s103，否则进入步骤s104；

步骤s103、通过第二端口尝试向第一方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转到步骤s108，否则进入步骤s105；

步骤s104、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则标记为群活点丢失状态，并跳转步骤s108；

步骤s105、通过第四端口尝试向第二方向连接，并判断是否成功，若成功，跳转步骤s108，否则进入步骤s106；

步骤s106、检测所述第三端口是否关闭，若关闭，则判断是否为最末低轨卫星，且进入步骤s107，否则向下游低轨卫星发送恢复失败信息，并标记为群活点丢失状态，跳转步骤s108；

步骤s107、判断是否为末尾低轨卫星，若是，则尝试向最首低轨卫星建立连接，连接成功返回步骤s101，失败则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108，若不是末尾低轨卫星，则标记为单活点丢失状态且返回步骤s108；

步骤s108、等待所述第一端口状态恢复或上游恢复信息，若是则向下游低轨卫星发送恢复信息，且复位并返回执行步骤s101，否则停留在步骤s108。

本发明实施例还提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述低轨卫星网络故障处理方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述低轨卫星网络故障处理方法的步骤。

本发明实施例无需复杂的信息交互，采用各低轨卫星节点独立运行策略快速发现并修复低轨卫星网络故障，避免了全网广播，从而大大提升了恢复速度，且能够有效避免活点丢失问题；此外，本发明增加了整个低轨卫星网络的稳健性，提高业务的支撑能力，极大降低了管控成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。