导航业务运管态势可视化方法、系统、服务器及存储介质技术方案

本申请公开了一种导航业务运管态势可视化方法、系统、服务器以及存储介质，属于卫星导航领域，包括：接收导航业务运行数据并进行预处理，生成态势编成数据，选取与所述态势编成数据相匹配的要素模型构建与业务态势可视化相关的态势组件模型；构建孪生空间场景和逻辑空间场景，从不同场景展示导航业务运管的实体状态；根据业务场景需要分别在孪生空间场景和逻辑空间场景中加载、渲染与业务实体行为和导航业务服务状态相关的态势组件模型，展示导航业务运管实体行为与服务性能态势。本申请解决了卫星导航系统对不同复杂度的导航业务不能进行有效展示的问题，能够满足态势展示系统的高实时性和动态可扩展性要求。高实时性和动态可扩展性要求。高实时性和动态可扩展性要求。

【技术实现步骤摘要】
导航业务运管态势可视化方法、系统、服务器及存储介质


[0001]本申请属于卫星导航领域，特别涉及一种导航业务运管态势可视化方法、系统、服务器及存储介质。

技术介绍

[0002]全球各大卫星导航系统通过地面段地面站节点、用户设备节点、空间段卫星节点以及星间、星地无线链路和站间有线、无线链路构建导航领域的综合信息传输网络，通过综合信息传输网络提供导航定位服务、授时服务、区域增强服务及自主导航服务等全球导航服务。为实现上述服务需要综合信息传输网络承载遥测遥控信息业务、运控信息业务、测量数传业务以及星间链路信息业务等多项导航系统运行管理业务信息的传输任务。当前，各大卫星导航系统的导航服务呈现出复杂、多样的发展趋势，导航综合信息传输网络中各节点及链路需要承载的业务类型及数量将进一步激增，需要从多个维度对综合信息传输网络的网络节点综合状态、网络链路综合状态以可视化的方式进行监视管理，保障卫星导航系统的稳定运行。
[0003]现有的导航业务运管态势可视化解决方案主要是基于STK或虚拟仿真引擎构建虚拟宇宙空间场景，将现实世界导航综合信息传输网络中大量真实的含有物理意义的网络节点抽象出来，在业务层面上将抽取出来的对象进行局部细化构建对象模型，并按真实比例在虚拟空间将抽取出的对象模型基于真实数据驱动可视化显示。该方法在卫星、地面站和用户设备等网络节点数量少，星间、星地、站间等网络链路业务逻辑简单，导航综合信息传输网络承载的业务类型简单、数量少的情况下，可对运控态势进行很好的表达。但当卫星导航系统增量建设，有新的网络节点加入，承载的业务不断增加时，只能从代码级对可视化系统进行修改，可靠性不高，适应性、扩展性、可重用性差，不能对综合信息传输网络态势和承载的业务态势进行有效的动态展示。
[0004]因此，需要一种快速构建态势可视化系统方法，针对导航综合信息传输网络承载的业务流程复杂多变问题，对卫星导航系统运行功能和信息传输业务进行全面分析，抽取公共可视化要素，通过装配公共可视化要素快速构建不同业务场景对导航业务运管态势进行监视管理。

技术实现思路

[0005]为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种基于组件模型的导航业务运管态势可视化装配方法及系统。针对不同的业务场景，在虚拟空间组装、渲染不同颗粒度的态势组件模型，进行导航业务运管态势展示。本专利技术解决了卫星导航系统对不同复杂度的导航业务不能进行有效展示的问题，并解决了不同业务实体状态和行为的不同颗粒度展示问题、高精度模型渲染问题、态势展示系统运行高耗性问题，能够满足态势展示系统的高实时性和动态可扩展性要求，可应用于卫星导航系统运行管理方面的态势展示，方便用户对卫星导航系统业务运行进行监控和管理，也可应用到其他领域复杂业务系统运行管理的态势
展示，在工程领域具有较好的实用性。
[0006]本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：根据本专利技术的第一方面，提供一种导航业务运管态势可视化方法，包括如下步骤：步骤1：接收导航业务运行数据并进行预处理，生成态势编成数据，选取与所述态势编成数据相匹配的要素模型构建与业务态势可视化相关的态势组件模型；步骤2：构建孪生空间场景和逻辑空间场景，从不同场景展示导航业务运管的实体状态，其中：依据空间环境要素与空间实体要素间的星地空间拓扑结构，在虚拟空间加载、渲染与空间环境要素和空间实体要素相关的态势组件模型，构建孪生空间场景；依据空间实体要素位置关系及空间实体要素间的业务规则生成的业务逻辑拓扑结构图，在逻辑节点加载、渲染与空间实体要素相关的态势组件模型，构建逻辑空间场景；步骤3：根据业务场景需要分别在孪生空间场景和逻辑空间场景中加载、渲染与业务实体行为和导航业务服务状态相关的态势组件模型，展示导航业务运管实体行为与服务性能态势。
[0007]优选地，步骤1中所述要素模型的构建方法具体为：从空间环境要素、空间实体要素、空间行为要素和服务性能要素四个维度对导航业务运管态势的可视化要素进行分析归类提取；对提取的各可视化要素构建要素模型，所述要素模型至少包括特征模型和数值计算模型。
[0008]优选地，所述空间环境要素包括地球系统、星空系统、时间系统、坐标系统、地球引力、地球大气、电磁环境、真空以及微重力环境中的一种或几种；所述空间实体要素包括卫星、地面站、其它航天飞行器、航空飞行器、舰船以及车辆中的一种或几种；所述空间行为要素包括空间建链、空间跟踪、空间测量、空间数传、区域覆盖、可视范围以及运行轨迹中的一种或几种；所述服务性能要素包括覆盖性、可用性、完好性、连续性、健康性以及精度中的一种或几种。
[0009]优选地，构建要素模型具体为：根据空间环境要素的表示特征，构建空间环境要素模型，包括地球系统二三维模型，星空系统三维模型，导航系统、时间系统、坐标系统的数值计算模型，地球引力、地球大气、电磁环境、真空以及微重力环境的数值计算模型和三维模型；根据空间实体要素的物理属性、自身属性及状态特征，构建空间实体要素模型，包括所属不同导航系统的卫星、地面站、其它航天飞行器、航空飞行器、舰船以及车辆的二三维实体模型；根据空间行为要素的行为特征，构建空间行为要素模型，包括空间建链、空间跟踪、空间测量、空间数传、区域覆盖、可视范围以及运行轨迹的二三维行为模型；根据服务性能要素的服务指标特征，构建服务性能要素模型，包括空间覆盖性、可用性、完好性、连续性、健康性以及精度的二三维服务性能模型。
[0010]优选地，所述步骤1进一步包括如下步骤：
对接收到的导航业务运行数据进行分类，并对分类后的导航业务运行数据划分等级，所述导航业务运行数据包括空间环境类、实体状态类、链路状态类、遥测遥控类、运控业务类和导航服务类；对不同等级的导航业务运行数据进行不同颗粒度的处理，等级越高颗粒度处理越精细；分类处理后的导航业务运行数据与一个或多个要素模型关联构建不同颗粒度、不同业务状态以及不同业务行为的态势组件模型，所述态势组件模型包括空间环境组件模型、实体状态组件模型、实体行为组件模型以及导航服务状态组件模型；所述实体行为组件模型又包括链路状态组件模型、运控业务状态组件模型以及遥测遥控状态组件模型。
[0011]优选地，步骤2具体为：在虚拟空间，依据卫星导航系统中空间实体要素的数量和位置关系，按照空间实体要素真实比例和位置，加载并渲染空间环境组件模型和实体状态组件模型，构建孪生空间场景，展示导航业务运管业务实体状态态势；在虚拟空间，依据卫星导航系统中空间实体要素的空间位置关系、空间实体要素间的业务规则生成的业务逻辑拓扑结构，并以该业务逻辑拓扑结构在虚拟三维空间构建相应的拓扑结构逻辑节点和逻辑路径，将实体状态组件模型逐一映射、加载、渲染到逻辑空间的逻辑节点上，形成逻辑空间场景，展示导航业务运管业务实体状态态势。
[0012]优选地，所述步骤3进一步包括：在空间行为要素和服务性能要素中，能够在星地孪生空间场景对业务行为和服务性能进行清晰展示的，通过在孪生空间场景加载、渲染与实体状态组件模型相关联的链路状态组件模型和导航服务状态组件模型，展示导航本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导航业务运管态势可视化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：接收导航业务运行数据并进行预处理，生成态势编成数据，选取与所述态势编成数据相匹配的要素模型构建与业务态势可视化相关的态势组件模型；步骤2：构建孪生空间场景和逻辑空间场景，从不同场景展示导航业务运管的实体状态，其中：依据空间环境要素与空间实体要素间的星地空间拓扑结构，在虚拟空间加载、渲染与空间环境要素和空间实体要素相关的态势组件模型，构建孪生空间场景；依据空间实体要素位置关系及空间实体要素间的业务规则生成的业务逻辑拓扑结构图，在逻辑节点加载、渲染与空间实体要素相关的态势组件模型，构建逻辑空间场景；步骤3：根据业务场景需要分别在孪生空间场景和逻辑空间场景中加载、渲染与业务实体行为和导航业务服务状态相关的态势组件模型，展示导航业务运管实体行为与服务性能态势。2.根据权利要求1所述的导航业务运管态势可视化方法，其特征在于，步骤1中所述要素模型的构建方法具体为：从空间环境要素、空间实体要素、空间行为要素和服务性能要素四个维度对导航业务运管态势的可视化要素进行分析归类提取；对提取的各可视化要素构建要素模型，所述要素模型至少包括特征模型和数值计算模型。3.根据权利要求2所述的导航业务运管态势可视化方法，其特征在于，所述空间环境要素包括地球系统、星空系统、时间系统、坐标系统、地球引力、地球大气、电磁环境、真空以及微重力环境中的一种或几种；所述空间实体要素包括卫星、地面站、其它航天飞行器、航空飞行器、舰船以及车辆中的一种或几种；所述空间行为要素包括空间建链、空间跟踪、空间测量、空间数传、区域覆盖、可视范围以及运行轨迹中的一种或几种；所述服务性能要素包括覆盖性、可用性、完好性、连续性、健康性以及精度中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的导航业务运管态势可视化方法，其特征在于，构建要素模型具体为：根据空间环境要素的表示特征，构建空间环境要素模型，包括地球系统二三维模型，星空系统三维模型，导航系统、时间系统、坐标系统的数值计算模型，地球引力、地球大气、电磁环境、真空以及微重力环境的数值计算模型和三维模型；根据空间实体要素的物理属性、自身属性及状态特征，构建空间实体要素模型，包括所属不同导航系统的卫星、地面站、其它航天飞行器、航空飞行器、舰船以及车辆的二三维实体模型；根据空间行为要素的行为特征，构建空间行为要素模型，包括空间建链、空间跟踪、空间测量、空间数传、区域覆盖、可视范围以及运行轨迹的二三维行为模型；根据服务性能要素的服务指标特征，构建服务性能要素模型，包括空间覆盖性、可用性、完好性、连续性、健康性以及精度的二三维服务性能模型。
5.根据权利要求3所述的导航业务运管态势可视化方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括如下步骤：对接收到的导航业务运行数据进行分类，并对分类后的导航业务运行数据划分等级，所述导航业务运行数据包括空间环境类、实体状态类、链路状态类、遥测遥控类、运控业务类和导航服务类；对不同等级的导航业务运行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞峰，谭鑫，苏晓，刘蕾，田露，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十五研究所，
类型：发明
国别省市：