【技术实现步骤摘要】
一种面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法及系统
[0001]本专利技术属于空间信息
，具体涉及一种面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法及系统
。
技术介绍
[0002]地球观测卫星网络是我国重要的基础设施，是通过卫星与地面建立连接，传输气象
、
国防和商业等信息的重要平台
。
然而，由于遥感应用的快速发展，地球观测卫星网络的数据传输量呈现爆炸式增长，使得地球观测卫星网络的传输服务供不应求
。
与地面无线网络不同的是，由于地球观测卫星的高速运动，地球观测卫星网络中的数据卸载只发生在地球观测卫星与地面接收站之间有限的传输时间窗内
。
此外，地球观测卫星都由太阳能电池板供电，这要求网络在数据传输的过程中也需要考虑到能量的消耗
。
因此，开展地球观测卫星网络的数据卸载方法研究，以解决地球观测卫星在有限的传输时间内更有效地进行数据卸载的难题显得十分重要
。
[0003]在卫星向地面站卸载数据的过程中，卫星向地面传输的信
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
实时获取地球观测卫星发送的数据卸载任务请求；
S2、
根据地球观测卫星系统可用资源状态和各任务的基本信息对步骤
S1
得到的数据卸载任务请求进行筛选；
S3、
使用遗传算法对步骤
S2
筛选的数据卸载任务请求进行求解，得出数据卸载方案，基于得到的数据卸载方案生成任务调度方案，根据任务调度方案分配卫星与地面站之间的数据卸载任务，使卫星在指定时间内完成指定数据的卸载任务
。2.
根据权利要求1所述的面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，步骤
S1
中，数据卸载任务请求的基本信息包括：
s(j)
表示任务
j
的卫星的编号，任务数据量
D
j
，任务权值
w
j
，任务最早开始时间
st
j
，任务最晚开始时间
et
j
，其中
j
表示任务编号
。3.
根据权利要求1所述的面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，步骤
S2
具体为：
S201、
从任务基本信息中获取卫星编号
s
，并从数据库中查找对应的星历表；
S202、
将步骤
S201
获得的星历表导入卫星工具包
STK
，根据卫星编号
s
与可传输的地面站的编号
h
，得到
s
与
h
能够进行卸载任务的时间窗，用集合
K
s,h
表示卫星
s
和地面站
h
之间能够进行卸载任务的时间窗集合，将所有卸载时间窗集合
K
s,h
根据卫星编号
s
汇总为卸载时间窗集合
K
s,H
；
S203、
基于步骤
S202
得到的卸载时间窗集合
K
s,H
判断任务能否进行卸载
。4.
根据权利要求3所述的面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，步骤
S203
具体为：对于一个任务，先根据任务请求中的信息求出卫星编号
s
，然后确定卫星
s
对应的卸载时间窗集合
K
s,H
；将集合内的所有卸载时间窗按照开始时间
a
k
进行升序排序，然后遍历集合中的所有卸载时间窗，对于每个时间窗
[a
k
,b
k
]
，用
p
jk
表示任务
j
在时间窗
k
内传输所需的时间，任务需要卸载消耗
p
jk
的时间，任务在时间窗
[a
k
,b
k
‑
p
jk
]
内开始，根据任务请求，卸载任务在时间窗
[st
j
,et
j
]
内开始，在的情况下任务完成传输
。5.
根据权利要求4所述的面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，若存在时间窗
[a
k
,b
k
]
满足
b
k
‑
p
jk
≥st
j
，且
a
k
≤et
j
，即时间窗开始时间不晚于任务最晚开始时间，且时间窗结束时间不早于任务的最早开始时间，任务在对应时间窗内执行，接受任务请求；否则，所有的时间窗均不满足要求，拒绝任务请求
。6.
根据权利要求1所述的面向地球观测卫星网络的高能效数据卸载方法，其特征在于，步骤
S3
具体为：
S301、
对于时间窗集合
K
s,H
内的时间窗
k
，定义
...
【专利技术属性】
技术研发人员：何立军，李喆元，汪彦婷，王丽，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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