一种卫星路由计算方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及卫星路由系统，更具体地说是指一种卫星路由计算方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、在卫星网络通信中，路由计算是至关重要的，作为一个复杂而关键的模块，它需要有效地组织和协调通信过程中涉及的各个网络节点，路由计算的任务包括感知和维护节点之间的连接拓扑关系，以及对需要传输的数据进行路径规划和选择，此外，路由计算还负责监控和保障数据通信链路的稳定性和可靠性。

2、在传统卫星路由系统中，通常采用集中式、分布式和混合式三种路由机制。不论采用何种方案，都需要在卫星上存储预先计算好的路由表。然而，在未来的低轨道卫星星座中，这种方案可能面临劣势。由于未来卫星数量可能大幅增加，太空环境中的单粒子翻转现象也会更加频繁。单粒子翻转指的是高能粒子进入半导体器件，导致逻辑状态翻转，最易受影响的是像ram这类存储器件。这对于需要存储路由表的系统而言，将是一个不利因素。随着卫星数量增加，受到单粒子翻转影响的卫星也会增多，过度依赖卫星上的路由表可能导致关键卫星路由表错误，从而造成卫星路由性能的急剧下降。

3、因此，针对未来低轨道卫星星座的特点，利用地面中心进行卫星路由计算变得尤为重要。如果决定采用地面系统为主导的卫星路由方案，则地面系统需要具备极高的计算速度。举例来说，如果一个卫星上传信息速度为100mb/s，每个用户每次的信息量约为50byte，那么地面系统需要每秒计算出25万个路由表。在实际应用中，需要大幅提升地面为主导的卫星路由计算效率，尤其是在卫星数量增多的情况下。一种方法是利用stk(卫星工具箱，satellite tool kit)算法预测当天终端和卫星的覆盖情况，从而帮助选择最佳的卫星发送消息到终端。然而，当大量终端处于相近地理位置时，会出现大量重复计算的情况，对计算机资源和稳定性构成挑战。为了解决这一问题，可以采用地理位置聚合的方法。简单的方法是忽略部分精度，例如将相近经度或纬度的终端统一处理，然而，这种方法可能无法有效控制误差，特别是在高纬度地区，经度和纬度相差0.1所对应的真实地理差距可能不一致，导致路由结果不符合真实场景。

4、因此，有必要设计一种新的方法，实现提升路由计算的速度，且在不同地理区域保持一致性，确保计算结果的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种卫星路由计算方法、装置、计算机设备及存储介质。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种卫星路由计算方法，包括：

3、当需要发送卫星消息的时候，获取目标终端经纬度；

4、根据所述目标终端经纬度采用地理空间索引技术确定可用路由表，以进行消息发送。

5、其进一步技术方案为：所述根据所述目标终端经纬度采用地理空间索引技术确定可用路由表，以进行消息发送，包括：

6、根据所述目标终端经纬度生成h3索引；

7、利用h3索引查询已有的缓存路由表；

8、遍历已有的缓存路由表，判断已有的缓存路由表内是否有可用的路由表；

9、若已有的缓存路由表内有可用路由表，则检查所述可用路由表，以判断所述可用路由表的相关信息是否满足设定条件；

10、若所述可用路由表的相关信息满足设定条件，则判断当前时间、链路以及卫星负载情况都是否满足发送条件；

11、若当前时间、链路以及卫星负载情况都满足发送条件，则更新已有的缓存路由表，并发送卫星消息；

12、若当前时间、链路以及卫星负载情况不是都满足发送条件，则执行所述利用h3索引查询已有的缓存路由表；

13、若所述可用路由表的相关信息不满足设定条件，则执行所述遍历已有的缓存路由表，判断已有的缓存路由表内是否有可用的路由表。

14、其进一步技术方案为：所述利用h3索引查询已有的缓存路由表，以判断已有的缓存路由表内是否有可用的路由表之后，还包括：

15、若已有的缓存路由表内没有可用路由表，则根据h3索引重新计算路由表，以得到可用路由表；

16、更新已有的缓存路由表，并执行所述判断当前时间以及链路是否满足发送条件。

17、其进一步技术方案为：所述已有的缓存路由表是通过在地面系统的地理空间网格上计算不同位置的卫星过境情况，并利用地理空间索引缓存形成的路由表；所述已有的缓存路由表包括已成功发送卫星消息的卫星路由、终端经纬度以及对应的h3索引。

18、其进一步技术方案为：所述利用h3索引查询已有的缓存路由表，以判断已有的缓存路由表内是否有可用的路由表，包括：

19、利用h3索引查询已有的缓存路由表，以判断已有的缓存路由表内是否存在所述h3索引一致的路由表；

20、若已有的缓存路由表内存在所述h3索引一致的路由表，则确定已有的缓存路由表内有可用路由表；

21、若已有的缓存路由表内不存在所述h3索引一致的路由表，则确定已有的缓存路由表内没有可用路由表。

22、其进一步技术方案为：所述检查所述可用路由表，以判断所述可用路由表的相关信息是否满足设定条件，包括：

23、查询所述可用路由表中可上注的时段；

24、判断可上注的时段是否在当前时间内；

25、若可上注的时段在当前时间内，则判断所述可用路由表是否有流量限制或者其他限制；

26、若所述可用路由表没有流量限制以及其他限制，则确定所述可用路由表的相关信息满足设定条件；

27、若可上注的时段不在当前时间内，则确定所述可用路由表的相关信息不满足设定条件；

28、若所述可用路由表有流量限制或其他限制，则确定所述可用路由表的相关信息不满足设定条件。

29、其进一步技术方案为：所述判断当前时间、链路以及卫星负载情况都是否满足发送条件，包括：

30、判断当前时间是否到达地球站和网关卫星的测运控时间；

31、若当前时间到达地球站和网关卫星的测运控时间，则判断当前的链路状态是否通畅；

32、若当前的链路状态通畅，则判断所述可用路由表上所有的卫星负载是否达到上限；

33、若可用路由表上所有的卫星负载未达到上限，则确定当前时间、链路以及卫星负载情况都满足发送条件；

34、若可用路由表上所有的卫星负载达到上限，则确定当前时间、链路以及卫星负载情况不是都满足发送条件；

35、若当前时间未到达地球站和网关卫星的测运控时间，则确定当前时间、链路以及卫星负载情况不是都满足发送条件；

36、若当前的链路状态不通畅，则确定当前时间、链路以及卫星负载情况不是都满足发送条件。

37、本发明还提供了一种卫星路由计算装置，包括：

38、经纬度获取单元，用于当需要发送卫星消息的时候，获取目标终端经纬度；

39、发送单元，用于根据所述目标终端经纬度采用地理空间索引技术确定可用路由表，以进行消息发送。

40、本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

41、本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

42、本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过获取目标终端经纬度，并采用地理空间索引技术确定可用路由表，以进行消息发送，其中，利用地理空间索引来缓存地球上不同位置的卫星过境情况，形成已有的路由缓存表，采用地理空间索引技术结合已有的路由缓存表进行可用路由表确定，对于无法从已有的路由缓存表确定可用路由表的情况，则重新计算路由表，实现提升路由计算的速度，且在不同地理区域保持一致性，确保计算结果的准确性和可靠性。

43、下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。