一種空間信息分布式存儲(chǔ)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及空間網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空間信息分布式儲(chǔ)存方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的空間信息系統(tǒng)中，受空間組網(wǎng)技術(shù)和星上存儲(chǔ)能力的限制，信息存儲(chǔ)在地面數(shù)據(jù)中心，當(dāng)需要信息時(shí)從地面數(shù)據(jù)中心讀取信息，并經(jīng)由高軌衛(wèi)星發(fā)送給信息需求節(jié)點(diǎn)，造成空間鏈路資源的占用和地面數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的擁塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種空間信息分布式存儲(chǔ)方法及系統(tǒng)，提高空間信息系統(tǒng)的魯棒性和抗毀性，縮短信息獲取的時(shí)延，提高信息分發(fā)的效率。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，所述空間信息分布式存儲(chǔ)方法，包括:
[0005]信源節(jié)點(diǎn)將原始信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)控制中心，用以依次經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制中心、高軌衛(wèi)星發(fā)送至低軌星座；
[0006]信宿節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)送針對(duì)所述原始信息的請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)信宿節(jié)點(diǎn)的位置確定所述原始信息的獲取方式信息，并將所述獲取方式信息反饋給信宿節(jié)點(diǎn)，信宿節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述獲取方式信息獲取低軌星座上的所述原始信息。
[0007]進(jìn)一步的，所述方法，還包括:在網(wǎng)絡(luò)控制中心收到所述原始信息并在發(fā)送給高軌衛(wèi)星之前，網(wǎng)絡(luò)控制中心將原始信息按照原始信息重要程度對(duì)原始信息進(jìn)行如下編碼處理:
[0008]網(wǎng)絡(luò)控制中心將原始信息按照重要程度分為η個(gè)等級(jí)，分別記為C^C2,...，(:?，其中所述η > I ；
[0009]網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)所述原始信息重要程度匕分配數(shù)字K^K2,…，KwlgK1SN，其中所述N為低軌星座中負(fù)責(zé)存儲(chǔ)原始信息的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量，所述N 2 2;
[0010]網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)所述原始信息重要程度C1，將原始信息分為1^份，記為M0=
{Mo,i，Mo,2，...^Mo,Kil;
[0011]網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)所述原始信息的重要程度匕對(duì)原始信息進(jìn)行編碼，生成上述N份編碼信息，記為Mc= {Mc,i，Mc,2，…，Mc,n}，其中，由任意Ki份編碼信息可以恢復(fù)出原始信息；
[0012]所述Mc=Mo XG;
[0013]{gp,q} ,1 < P < Ki, I < q < N；
[0014]所述G是一個(gè)Ki X N的矩陣；
[0015]所述G的任意K1XK^陣都是滿(mǎn)秩的矩陣；
[0016]所述信宿節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述獲取方式信息獲取低軌星座上的所述原始信息，包括:
[0017]信宿節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)送信息請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)原始信息重要程度C1以及信宿節(jié)點(diǎn)的位置，確定獲取原始信息所需要的低軌星座序號(hào)子集R與解碼矩陣P，并將所述低軌星座序號(hào)子集R與解碼矩陣P發(fā)送至信宿節(jié)點(diǎn)；
[0018]所述尺二他七’…^是低軌星座序號(hào)集丨^’…⑷的一個(gè)子集“^^!^…、Rki < N；
[0019]信宿節(jié)點(diǎn)根據(jù)低軌星座序號(hào)子集R從所述R對(duì)應(yīng)的Ki顆低軌衛(wèi)星中獲取Ki份編碼信息，記為Mr= {Mc,ri，Mc,r2，...,Me,RKi}；
[0020]Mr是Mc對(duì)應(yīng)低軌星座序號(hào)子集R的子集，Mr用于解碼恢復(fù)出原始信息Mo;
[0021]所述Mo=MrXP;
[0022]所述P是Gr的逆矩陣；
[0023]所述Gr={gP,q}，I《P《Ki，qER;
[0024]所述Gr由G提取的KiX Ki子矩陣；
[0025]所述P是一個(gè)Ki X Ki的解碼矩陣。
[0026]進(jìn)一步的，所述獲取方式信息，包括:
[0027]網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)信宿節(jié)點(diǎn)的位置確定獲取所述原始信息的低軌星座序號(hào)子集R；
[0028]所述低軌星座序號(hào)子集R由原始信息重要程度C1以及信宿節(jié)點(diǎn)的位置確定。
[0029]進(jìn)一步的，獲取該原始信息所需用到的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量為足以解碼恢復(fù)原始信息的最小值；
[0030]對(duì)于原始信息重要程度為C1的編碼信息，解碼恢復(fù)出原始信息Mo時(shí)所需要的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量至少為Ki。
[0031]進(jìn)一步的，獲取該原始信息的低軌衛(wèi)星位置為距離信宿節(jié)點(diǎn)最近的低軌星座衛(wèi)星所在位置。
[0032]本發(fā)明還提供一種空間信息分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括:
[0033]信源節(jié)點(diǎn)，用于產(chǎn)生原始信息；
[0034]網(wǎng)絡(luò)控制中心，用于將原始信息發(fā)送至高軌衛(wèi)星及基于信宿節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求向所述信宿節(jié)點(diǎn)反饋所述原始信息的獲取方式信息；
[0035]高軌衛(wèi)星，用于將網(wǎng)絡(luò)控制中心傳輸上來(lái)的原始信息通過(guò)廣播方式發(fā)送至低軌星座；
[0036]低軌星座，用于存儲(chǔ)原始信息；
[0037]信宿節(jié)點(diǎn)，用于向低軌星座獲取所述低軌星座上存儲(chǔ)的原始信息。
[0038]進(jìn)一步的，所述網(wǎng)絡(luò)控制中心，還用于:
[0039]根據(jù)原始信息的重要程度對(duì)原始信息進(jìn)行編碼，將編碼后的原始信息發(fā)送至高軌衛(wèi)星。
[0040]進(jìn)一步的，所述網(wǎng)絡(luò)控制中心，還用于:
[0041]接收信宿節(jié)點(diǎn)的信息請(qǐng)求，并根據(jù)信宿節(jié)點(diǎn)的位置信息，向信宿節(jié)點(diǎn)反饋低軌星座序號(hào)子集R。
[0042]進(jìn)一步的，所述的低軌星座由兩個(gè)以上的低軌衛(wèi)星組成。
[0043]進(jìn)一步的，所述原始信息的獲取方式信息，包括:低軌星座序號(hào)子集R及解碼矩陣P;
[0044]所述的信宿節(jié)點(diǎn)，還用于:
[0045]根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制中心反饋的低軌星座序號(hào)子集R接收低軌星座存儲(chǔ)的原始信息；
[0046]當(dāng)信宿節(jié)點(diǎn)從低軌星座接收到完整的編碼信息時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制中心反饋的解碼矩陣P對(duì)所述編碼信息進(jìn)行解碼，獲得原始信息。
[0047]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0048]本發(fā)明所述空間信息分布式存儲(chǔ)方法及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始信息進(jìn)行編碼，并將編碼信息分布存儲(chǔ)在低軌星座中，通過(guò)信息的分布式存儲(chǔ)和多備份冗余，低軌星座衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中部分低軌衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)信息的損壞或丟失不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，提高了信息系統(tǒng)的魯棒性和抗毀性;通過(guò)將信息存儲(chǔ)在距離信宿節(jié)點(diǎn)最近的低軌衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中，降低了信息分發(fā)過(guò)程中的帶寬消耗，縮短信息獲取的時(shí)延，提高信息分發(fā)的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的空間信息分布式儲(chǔ)存方法流程圖；
[0050]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的空間信息分布式儲(chǔ)存方法流程圖；
[0051]圖3為本發(fā)明第三與第四實(shí)施例的空間信息分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖4為本發(fā)明第五實(shí)施例的實(shí)際空間信息分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0054]本發(fā)明第一實(shí)施例，一種空間信息分布式存儲(chǔ)的方法，如圖1所示，包括以下具體步驟:
[0055]步驟SlOl，信源節(jié)點(diǎn)將原始信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)控制中心。
[0056]步驟S102，網(wǎng)絡(luò)控制中心將原始信息發(fā)送至高軌衛(wèi)星。
[0057]步驟S103，高軌衛(wèi)星以廣播方式將原始信息發(fā)送至低軌星座，低軌星座對(duì)原始信息進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0058]步驟S104，信宿節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)送獲取原始信息請(qǐng)求。
[0059]步驟S105，網(wǎng)絡(luò)控制中心根據(jù)信宿節(jié)點(diǎn)的位置，確定信宿節(jié)點(diǎn)獲取原始信息的獲取方式信息，并將獲取方式信息反饋給信宿節(jié)點(diǎn)。
[0060]具體的，獲取方式信息包括信宿節(jié)點(diǎn)獲取該原始信息的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量及低軌星座衛(wèi)星位置；
[0061]所述的低軌星座衛(wèi)星位置選取原則為信息接收過(guò)程中距離信宿節(jié)點(diǎn)最近的低軌星座衛(wèi)星所在位置。所述的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量的確定原則為足以恢復(fù)原始信息的低軌星座衛(wèi)星數(shù)量最