一种基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法与流程

1.一种基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述天空地信息网络统一路由方法包括以下步骤：

s1、利用球极射影将三维地理空间下天空地信息网络中的节点映射到三维超球面上；

s2、对映射至三维超球面上的点进行双曲半径分量设置，最终实现将三维地理空间下的节点坐标映射至四维双曲空间，得到双曲坐标；

s3、利用获取的双曲坐标计算四维双曲空间下两节点间夹角；

s4、在天空地信息网络中进行路由时，利用获取的节点双曲坐标和四维双曲空间下两节点间夹角对两节点间双曲距离进行计算；

s5、根据计算得到的两节点间双曲距离完成贪婪路由转发。

2.根据权利要求1所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s1中还包括以下步骤：

s11、将天空地信息网络覆盖的空间以地球的球心为原点在宇宙所处的三维地理空间中建立球极坐标系；

s12、将三维地理空间中具有球极坐标的点集映射至三维超球面。

3.根据权利要求2所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s2中还包括以下步骤：

s21、将节点按照通信半径从高至低排列划分等级；

s22、分别将比例系数带入中分别计算各等级节点的双曲半径，其中，表示级别对应的双曲半径分量值；

s23、通过对映射至三维超球面上的节点赋予双曲半径分量来标识节点至四维双曲超球空间球心的距离构成双曲坐标。

4.根据权利要求3所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s3中还包括以下步骤：

s31、设a、b所在的平行于“赤道面o”的圆面分别为圆面、圆面，球心为；根据余弦定理计算a、b之间的直线距离ab，公式：

；同时，根据异面直线上两点间公式计算a、b之间的直线距离ab；由于，可以得到三维空间中计算两点夹角的关系式

；

s32、根据三维空间中计算夹角的关系式利用迭代方法计算四维双曲超球空间中两点间夹角的值，

。

5.根据权利要求4所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s4中根据双曲余弦定理，计算四维双曲空间的任意两点之间的双曲距离h，对于坐标为和的两点，它们间的双曲距离h与其双曲分量、和两点夹角有关；

四维双曲空间中任意两点的双曲距离h满足式：

。

6.根据权利要求5所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s12中还包括以下步骤：

s121、根据点a的径向量进行映射变换；

s122、根据、、确定在三维超球面中的具体位置。

7.根据权利要求6所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s23中对映射节点赋予双曲坐标分量用来标识节点离四维球心的距离，将其正式从三维超球面映射到四维双曲空间中，双曲坐标分量用表示，将对应节点a的双曲分量表示为。

8.根据权利要求7所述的基于双曲几何的天空地信息网络统一路由方法，其特征在于，所述步骤s23中三维超球面上原三维地理空间下天空地信息网络的每个节点对应的映射小球将依据各自双曲坐标分量值完成各自的映射伸缩，径向伸缩不会改变角度，最终原三维地理空间下天空地信息网络中的节点可以获得在四维双曲超球空间中的映射表达。