本發(fā)明涉及衛(wèi)星流量預(yù)測，尤其涉及一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的地面物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有了完整體系，而衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)正處于快速發(fā)展的階段，其主要由低軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星構(gòu)成，具有覆蓋范圍廣泛、通信容量大、不受地理?xiàng)l件限制、高動態(tài)性和擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)勢；

2、相關(guān)技術(shù)中，衛(wèi)星流量預(yù)測的本質(zhì)是時(shí)間序列預(yù)測，基本方式是通過分析歷史流量數(shù)據(jù)建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測，主要分為傳統(tǒng)預(yù)測方法、機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測法和深度學(xué)習(xí)預(yù)測法，上述技術(shù)手段可以獲得滿意的預(yù)測精度，但低軌衛(wèi)星星座系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單顆衛(wèi)星的流量會受到拓?fù)渲衅渌l(wèi)星的影響，而上述技術(shù)手段并未考慮這種相關(guān)性影響。

3、綜合以上該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r分析，現(xiàn)有的技術(shù)中缺少基于考慮單顆衛(wèi)星與周圍其它衛(wèi)星間相關(guān)系數(shù)，動態(tài)預(yù)測低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法，包括：

3、獲取低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的歷史流量數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；

4、基于預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建流量特征矩陣；構(gòu)建低軌衛(wèi)星系統(tǒng)對應(yīng)圖結(jié)構(gòu)的鄰接矩陣；在圖結(jié)構(gòu)中，基于預(yù)處理數(shù)據(jù)兩兩計(jì)算衛(wèi)星對的相關(guān)系數(shù)，得到相關(guān)系數(shù)矩陣；

5、將流量特征矩陣、鄰接矩陣及相關(guān)系數(shù)矩陣輸入預(yù)先建立的雙通道空間提取模型，得到流量的空間特征；將空間特征輸入預(yù)先建立的時(shí)間提取模型，得到流量的時(shí)間特征；

6、將時(shí)間特征輸入預(yù)先建立的全連接層，得到各衛(wèi)星的流量預(yù)測結(jié)果。

7、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測裝置，包括：

8、預(yù)處理模塊，用于獲取低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的歷史流量數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；

9、矩陣計(jì)算模塊，用于基于預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建流量特征矩陣；構(gòu)建低軌衛(wèi)星系統(tǒng)對應(yīng)圖結(jié)構(gòu)的鄰接矩陣；在圖結(jié)構(gòu)中，基于預(yù)處理數(shù)據(jù)兩兩計(jì)算衛(wèi)星對的相關(guān)系數(shù)，得到相關(guān)系數(shù)矩陣；

10、時(shí)空預(yù)測模塊，用于將流量特征矩陣、鄰接矩陣及相關(guān)系數(shù)矩陣輸入預(yù)先建立的雙通道空間提取模型，得到流量的空間特征；將空間特征輸入預(yù)先建立的時(shí)間提取模型，得到流量的時(shí)間特征；

11、結(jié)果獲得模塊，用于將時(shí)間特征輸入預(yù)先建立的全連接層，得到各衛(wèi)星的流量預(yù)測結(jié)果。

12、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本公開第一方面所提供的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法的步驟。

13、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有信息傳遞的實(shí)現(xiàn)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本公開第一方面所提供的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法的步驟。

14、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案包括以下有益效果：提供了低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測的一種動態(tài)預(yù)測參考，整體上預(yù)測方法同時(shí)考慮了衛(wèi)星流量的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性，融合時(shí)空特征對衛(wèi)星流量進(jìn)行預(yù)測；并且在空間特征提取時(shí)考慮了衛(wèi)星間的相關(guān)系數(shù)，以考慮單顆衛(wèi)星的流量會受到拓?fù)渲衅渌l(wèi)星的影響；總體提升了低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測的準(zhǔn)確性。

15、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

技術(shù)特征：

1.一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的歷史流量數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建流量特征矩陣具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建所述低軌衛(wèi)星系統(tǒng)對應(yīng)圖結(jié)構(gòu)的鄰接矩陣具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述圖結(jié)構(gòu)中，基于所述預(yù)處理數(shù)據(jù)兩兩計(jì)算衛(wèi)星對的相關(guān)系數(shù)，得到相關(guān)系數(shù)矩陣具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述將所述流量特征矩陣、所述鄰接矩陣及所述相關(guān)系數(shù)矩陣輸入預(yù)先建立的雙通道空間提取模型，得到流量的空間特征具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述空間特征輸入預(yù)先建立的時(shí)間提取模型，得到流量的時(shí)間特征具體包括：

8.一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有信息傳遞的實(shí)現(xiàn)程序，所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N低軌衛(wèi)星系統(tǒng)流量預(yù)測方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，其中，方法包括：獲取低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的歷史流量數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理數(shù)據(jù)；基于預(yù)處理數(shù)據(jù)構(gòu)建流量特征矩陣；構(gòu)建低軌衛(wèi)星系統(tǒng)對應(yīng)圖結(jié)構(gòu)的鄰接矩陣；在圖結(jié)構(gòu)中基于預(yù)處理數(shù)據(jù)兩兩計(jì)算衛(wèi)星對的相關(guān)系數(shù)，得到相關(guān)系數(shù)矩陣；將流量特征矩陣、鄰接矩陣及相關(guān)系數(shù)矩陣輸入預(yù)先建立的雙通道空間提取模型，得到流量的空間特征；將空間特征輸入預(yù)先建立的時(shí)間提取模型，得到流量的時(shí)間特征；將時(shí)間特征輸入預(yù)先建立的全連接層，得到各衛(wèi)星的流量預(yù)測結(jié)果。本申請整體上預(yù)測方法同時(shí)考慮了衛(wèi)星流量的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性，融合時(shí)空特征對衛(wèi)星流量進(jìn)行預(yù)測。

技術(shù)研發(fā)人員：裴忠民,蔣成洋,羅章凱,趙柏,陳慧,段皓天,王英杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍軍事航天部隊(duì)航天工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15