低轨卫星星间链路的监测方法、存储介质和计算机设备与流程

本发明涉及卫星通信，具体而言，涉及一种低轨卫星星间链路的监测方法、存储介质和计算机设备。

背景技术：

1、近年来，卫星信息网络作为网络全球化的重要组成部分，逐渐成为通信领域的研究热点，在持续火热的发展之中。按照距离地面的高度不同，卫星可分为同步地球轨道(geostationary earth orbit，geo)卫星、中轨地球(middle earth orbit，meo)卫星和低轨地球(low earth orbit，leo)卫星。其中，leo卫星的轨道高度在400至2000千米之间，由leo卫星按一定运动规律组成的星座为leo星座。

2、leo卫星网络的广泛应用，使得卫星链路的实时监控尤为重要。在星间网络上部署精确高效的全网监测方案有助于获取当前网络服务的质量性能参数，为卫星网络的故障查询、流量控制、网络规划提供及时可靠的测量数据和评估结果，从而保障卫星网络的日常正常运行。然而，leo卫星总是以比地球用户快得多的速度绕地球旋转，其网络拓扑是高度动态且实时变化的。因此，多变的星座拓扑、频繁的星间连接切换和复杂的网络架构给leo卫星网络的监测和管理带来了巨大的挑战。为了保障卫星网络的服务质量，维护设备的正常运转，卫星网络全网监测的研究刻不容缓。

3、目前，学术界和工业界已有许多关于地面网络监测方案的研究。ietf(internetengineering task force)提出的snmp(simple network management protocol)应用广泛，能够提供网络管理的基本功能。然而，snmp采用的轮询机制，容易造成巨大的网络开销，产生大量的网络治理通信量，因而导致通信拥挤情况的发生。int(in-band networktelemetry)是近几年兴起的一种混合测量方法，通过在路径中间交换节点对数据包依次插入元数据(metadata)的方式完成网络状态的采集，但直接应用int进行网络监测，往往会带来额外的网络开销。

4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种低轨卫星星间链路的监测方法、存储介质和计算机设备，以至少解决相关技术中监测低轨卫星的星间链路的效率低的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种低轨卫星星间链路的监测方法，包括：确定低轨卫星网络包括的星间链路的链路状态，其中，链路状态为连接状态或断开状态；根据链路状态，基于欧拉图论原理规划监测路径，其中，监测路径覆盖链路状态为连接状态的星间链路；按照监测路径，对链路状态为连接状态的星间链路进行监测。

3、可选地，根据链路状态，基于欧拉图论原理规划监测路径，包括：根据链路状态，确定链路状态为连接的星间链路；根据链路状态为连接状态的星间链路，确定n条路段，其中，n条路段包括的星间链路之间无重叠，且n条路段覆盖链路状态为连接状态的星间链路，n为大于1的整数；基于欧拉图论原理，连接n条路段，确定监测路径。

4、可选地，根据链路状态为连接状态的星间链路，确定n条路段，包括：根据链路状态为连接状态的星间链路，生成星间链路图，其中，星间链路图包括m个顶点和m个顶点之间的边，其中，m个顶点表征低轨卫星网络包括的m个卫星，m个顶点之间的边表征链路状态为连接状态的星间链路，m为大于1的整数；在星间链路图中，确定l条轨道内回路和p条轨道外路段，其中，轨道外路段为低轨卫星网络中卫星运行轨道外的星间链路，轨道内回路表征低轨卫星网络中的卫星运行轨道内的星间链路，l和p为大于1的整数，l与p之和为n；根据l条轨道内回路和p条轨道外路段，确定n条路段。

5、可选地，在p大于l的情况下，基于欧拉图论原理，连接n条路段，确定监测路径，包括：在p条轨道外路段中，确定符合预定条件的l条轨道外路段；基于欧拉图论原理，将l条轨道内回路分别与l条轨道外路段连接，构成l条第一欧拉路径，其中，l条轨道内回路与l条轨道外路段一一对应连接；基于欧拉图论原理，确定未连接轨道内回路的q条轨道外路段为q条第二欧拉路径，其中，p与l的差为q；确定监测路径包括l条第一欧拉路径和q条第二欧拉路径。

6、可选地，在p条轨道外路段中，确定符合预定条件的l条轨道外路段，包括：确定p条轨道外路段各自的长度；在p条轨道外路段中，确定长度符合预定条件的轨道外路段为l条轨道外路段。

7、可选地，确定低轨卫星网络包括的星间链路的链路状态，包括：获取低轨卫星网络的拓扑结构，以及目标时间段内低轨卫星网络包括的m个卫星所处的位置；根据拓扑结构和m个卫星所处的位置，确定目标时间段内低轨卫星网络包括的星间链路的链路状态。

8、可选地，按照监测路径，对链路状态为连接状态的星间链路进行监测，包括：在监测路径中确定监测起点和监测终点；从监测起点开始，收集监测路径上星间链路的数据信息，直至到达监测终点；将数据信息发送至地面终端，其中，地面终端用于对数据信息进行数据分析处理。

9、可选地，将数据信息发送至地面终端，包括：确定监测路径内包括的星地卫星；将数据信息发送至星地卫星，其中，星地卫星通过自身与地面终端之间的星地链路，将数据信息发送至地面终端。

10、根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述中任意一项低轨卫星星间链路的监测方法。

11、根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项低轨卫星星间链路的监测方法。

12、在本发明实施例中，通过确定低轨卫星的星间链路的链路状态，并基于欧拉图论原理规划覆盖链路状态为连接状态的星间链路的路径，按照监测路径对链路状态为连接状态的星间链路进行监测，达到了规划监测星间链路的路径，并按照规划的路径进行星间链路的监测的目的，从而实现了提高监测低轨卫星的星间链路的效率的技术效果，进而解决了相关技术中监测低轨卫星的星间链路的效率低的技术问题。

技术特征：

1.一种低轨卫星星间链路的监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述链路状态，基于欧拉图论原理规划监测路径，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述链路状态为连接状态的星间链路，确定n条路段，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在p大于l的情况下，所述基于所述欧拉图论原理，连接所述n条路段，确定所述监测路径，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述p条轨道外路段中，确定符合预定条件的l条轨道外路段，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定低轨卫星网络包括的星间链路的链路状态，包括：

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述按照所述监测路径，对所述链路状态为连接状态的星间链路进行监测，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述数据信息发送至地面终端，包括：

9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述低轨卫星星间链路的监测方法。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，

技术总结
本发明公开了一种低轨卫星星间链路的监测方法、存储介质和计算机设备。其中，该方法包括：确定低轨卫星网络包括的星间链路的链路状态，其中，链路状态为连接状态或断开状态；根据链路状态，基于欧拉图论原理规划监测路径，其中，监测路径覆盖链路状态为连接状态的星间链路；按照监测路径，对链路状态为连接状态的星间链路进行监测。本发明解决了相关技术中监测低轨卫星的星间链路的效率低的技术问题。

技术研发人员：潘恬,张妍,郑䶮,刘江,黄程远,王泽南,黄韬
受保护的技术使用者：网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17