一种卫星控制方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及卫星通信，特别涉及一种卫星控制方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、卫星互联网是可以提供宽带接入业务的卫星通信系统，具有全球覆盖、不受地形约束、组网灵活等特点，因此可以为终端用户提供随时、随地接入服务，也就成为未来运营商提升其通信服务质量的重要手段。

2、但由于目前大规模低轨卫星网络存在规模庞大、卫星高速运动、节点密度高、单星资源受限、星间链路不稳定等特征，因此采用集中式网络控制方案实现卫星控制时，会出现端到端传输所需转发跳数增加，路由的复杂度提高，集中控制数据占用大量的带宽资源，星间链路容易受到外界环境影响而产生中断等问题，不仅降低了整个网络数据传输性能，还增加了网络的控制成本。

3、因此需要设计一种卫星控制方法，解决上述现有技术中控制大规模低轨卫星网络时，存在的链路可靠性差的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种卫星控制方法、装置及电子设备，用以解决现有卫星控制方法存在的链路可靠性差的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种卫星控制方法，包括：

3、目标卫星网络中的m个卫星分域接收卫星控制信息后，通过卫星分域之间的域间路由，向所述目标卫星网络中未接收到所述卫星控制信息的卫星分域发送所述卫星控制信息；所述m为正整数，所述目标卫星网络包括n个卫星分域，所述n为不小于所述m的正整数，所述卫星分域是根据卫星针对相应卫星分域的连通增益划分的；所述连通增益用于表征所述卫星对相应卫星分域在链路连通度和链路可靠性方面提供的增益；在所述n个卫星分域均接收到所述卫星控制信息时，返回卫星控制确认信息。

4、在一种实现方式中，所述卫星分域是根据以下方法划分的：基于所述目标卫星网络的卫星总数量和总成本函数，确定所述卫星分域的最大卫星数量；所述总成本函数用于描述所述目标卫星网络的控制成本和交互成本；针对每个卫星分域，分别执行以下操作：根据所述目标卫星网络中卫星之间的链路连接关系，确定与一个卫星分域中的卫星存在直连链路的至少一个候选卫星；根据候选卫星的链路可靠性参数和连通度参数，计算所述候选卫星针对所述一个卫星分域的连通增益；所述链路可靠性参数用于表征候选卫星的链路通断概率；基于所述连通增益选取候选卫星加入所述一个卫星分域，直至所述一个卫星分域中的卫星数量达到所述最大卫星数量。

5、在一种实现方式中，所述根据候选卫星的链路可靠性参数和连通度参数，计算所述候选卫星针对所述一个卫星分域的连通增益，包括：根据所述目标卫星网络中与所述候选卫星存在直连链路的相邻卫星的数量，确定所述候选卫星的连通度参数；所述连通度参数与所述相邻卫星的数量呈正相关；根据所述连通度参数、预存的所述目标卫星网络的最大连通度和所述候选卫星预存的链路可靠性参数，计算所述候选卫星的连通增益。

6、在一种实现方式中，所述基于所述连通增益选取候选卫星加入所述一个卫星分域，包括：按照所述连通增益越大对应的优先级越高的原则，确定候选卫星的优先级；选取优先级最高的候选卫星加入所述一个卫星分域。

7、在一种实现方式中，所述按照所述连通增益越大对应的优先级越高的原则，确定候选卫星的优先级，包括：在存在多个连通增益相等的候选卫星时，则按照卫星标识越小对应的优先级越高的原则，确定所述多个连通增益相等的候选卫星的优先级。

8、在一种实现方式中，所述基于所述目标卫星网络的卫星总数量和总成本函数，确定卫星分域的最大卫星数量，包括：以卫星分域数量为变量，基于域间交互成本、域内卫星间交互成本和卫星总数量确定所述目标卫星网络的总成本函数；基于所述总成本函数，以减小所述目标卫星网络总成本为优化目标，确定最优分域数量；基于所述卫星总数量和所述最优分域数量，确定所述最大卫星数量。

9、在一种实现方式中，所述基于所述总成本函数，以减小所述目标卫星网络总成本为优化目标，确定最优分域数量，包括：针对所述总成本函数，将所述卫星分域数量的值取遍1到所述卫星总数量之间的整数，并得到每个卫星分域数量取值对应的卫星网络总成本；通过比较得到的卫星网络总成本，确定所述卫星网络总成本的最小值，并将所述最小值对应的卫星分域数量取值作为所述最优分域数量。

10、第二方面，本技术实施例提供了一种卫星控制装置，包括：

11、接收单元，用于使目标卫星网络中的m个卫星分域接收卫星控制信息；

12、域间路由单元，用于通过卫星分域之间的域间路由，向所述目标卫星网络中未接收到所述卫星控制信息的卫星分域发送所述卫星控制信息；所述m为正整数，所述目标卫星网络包括n个卫星分域，所述n为不小于所述m的正整数，所述卫星分域是根据卫星针对相应卫星分域的连通增益划分的；所述连通增益用于表征所述卫星对相应卫星分域在链路连通度和链路可靠性方面提供的增益；

13、发送单元，用于在所述n个卫星分域均接收到所述卫星控制信息时，返回卫星控制确认信息。

14、在一种实现方式中，所述卫星控制装置还包括：分域单元；所述卫星分域是所述分域单元根据以下方法划分的：基于所述目标卫星网络的卫星总数量和总成本函数，确定所述卫星分域的最大卫星数量；所述总成本函数用于描述所述目标卫星网络的控制成本和交互成本；针对每个卫星分域，分别执行以下操作：根据所述目标卫星网络中卫星之间的链路连接关系，确定与一个卫星分域中的卫星存在直连链路的至少一个候选卫星；根据候选卫星的链路可靠性参数和连通度参数，计算所述候选卫星针对所述一个卫星分域的连通增益；所述链路可靠性参数用于表征候选卫星的链路通断概率；基于所述连通增益选取候选卫星加入所述一个卫星分域，直至所述一个卫星分域中的卫星数量达到所述最大卫星数量。

15、在一种实现方式中，所述分域单元针对每个候选卫星，分别根据链路可靠性参数和连通度参数，计算相应候选卫星针对所述一个卫星分域的连通增益时，具体用于：针对每个候选卫星，分别执行以下操作：根据所述目标卫星网络中与一个候选卫星存在直连链路的相邻卫星的数量，确定一个候选卫星的连通度参数；所述连通度参数与所述相邻卫星的数量呈正相关；根据所述连通度参数、预存的所述目标卫星网络的最大连通度和所述一个候选卫星预存的链路可靠性参数，计算所述一个候选卫星的连通增益。

16、在一种实现方式中，所述分域单元根据候选卫星的链路可靠性参数和连通度参数，计算所述候选卫星针对所述一个卫星分域的连通增益时，具体用于：根据所述目标卫星网络中与所述候选卫星存在直连链路的相邻卫星的数量，确定所述候选卫星的连通度参数；所述连通度参数与所述相邻卫星的数量呈正相关；根据所述连通度参数、预存的所述目标卫星网络的最大连通度和所述候选卫星预存的链路可靠性参数，计算所述候选卫星的连通增益。

17、在一种实现方式中，所述分域单元基于所述连通增益选取候选卫星加入所述一个卫星分域时，用于：在存在多个连通增益相等的候选卫星时，则按照卫星标识越小对应的优先级越高的原则，确定所述多个连通增益相等的候选卫星的优先级。

18、在一种实现方式中，所述分域单元基于所述目标卫星网络的卫星总数量和总成本函数，确定卫星分域的最大卫星数量时，具体用于：以卫星分域数量为变量，基于域间交互成本、域内卫星间交互成本和卫星总数量确定所述目标卫星网络的总成本函数；基于所述总成本函数，以减小所述目标卫星网络总成本为优化目标，确定最优分域数量；基于所述卫星总数量和所述最优分域数量，确定所述最大卫星数量。

19、在一种实现方式中，所述分域单元基于所述总成本函数，以减小所述目标卫星网络总成本为优化目标，确定最优分域数量时，具体用于：针对所述总成本函数，将所述卫星分域数量的值取遍1到所述卫星总数量之间的整数，并得到每个卫星分域数量取值对应的卫星网络总成本；通过比较得到的卫星网络总成本，确定所述卫星网络总成本的最小值，并将所述最小值对应的卫星分域数量取值作为所述最优分域数量。

20、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：

21、存储器，用于存储计算机指令；

22、处理器，与所述存储器连接，用于执行所述存储器中的计算机指令，且在执行所述计算机指令时实现如第一方面中任一项所述的方法。

23、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括：

24、所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面中任一项所述的方法。

25、本技术有益效果如下：

26、本技术实施例提供了一种卫星控制方法、装置及电子设备。该方法中，目标卫星网络中的m个卫星分域接收卫星控制信息后，通过卫星分域之间的域间路由，向目标卫星网络中未接收到卫星控制信息的卫星分域发送卫星控制信息；在n个卫星分域均接收到卫星控制信息时，返回卫星控制确认信息。其中，卫星分域是根据卫星针对相应卫星分域的连通增益划分的；连通增益用于表征卫星对相应卫星分域在链路连通度和链路可靠性方面提供的增益。

27、本技术实施例通过对卫星分域后，再对各分域进行控制的方法可以避免相关技术中采用集中式网络控制方案出现的路由复杂度高，网络数据传输性能差的问题。并且，由于在本技术实施例中卫星分域是根据卫星针对相应卫星分域的连通增益划分的，因此可以使得每个卫星分域中的卫星都可以提高该卫星分域的链路连通度以及链路可靠性，从而使得卫星分域的拓扑结构具有更高的鲁棒性，解决现有卫星控制方法存在的链路可靠性差的问题。

28、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，在此不再赘述。