1.一种低轨卫星成像数据网络化传输方法,其特征在于,所述方法包括:S1、将卫星动态网络拓扑结构转化为多个静态拓扑集合,得到时空演变图模型;S2、构建卫星成像数据网络化传输模型的目标函数,并确定约束条件;所述约束条件包括节点数据流守恒约束、卫星间连接数量约束、链路传输容量约束、卫星能量约束;S3、按照时隙划分,分别求解各个时隙中的局部最优解,再将各个时隙中的局部最优解合并,作为最终目标函数的最优解;其中,针对各个时隙中的局部最优解,拆分为连接计划构建求解、数据传输求解,在连接计划构建求解结果的基础上,对数据传输求解;所述S3中,分别求解各个时隙中的局部最优解,再将各个时隙中的局部最优解合并,作为最终目标函数的最优解,具体包括:S31、对于第t时隙,构建可行链路集合,计算可行链路集合中可行链路得分,基于可行链路得分选择链路,并将选出的链路存入选择链路集合sel中;S32、基于选择链路集合sel以及约束条件,得出第 时隙的传输方案 ,令 时隙末的电量为 ,并令其等于t+1时隙开始时的电量 , 时隙末各卫星的缓存为 ,并令其等于t+1时隙开始时的电量 ,指导第t+1时隙的连接计划构建;所述S3中,连接计划构建求解具体为:S311、在第t时隙中,遍历每条潜在链路,并计算每条潜在链路的得分;将潜在链路加入候选链路列表,对连接相同地面站的链路按照得分进行降序排序;S312、基于S301的结果,计算每个地面站的地面站重要度因子;S313、依次选取地面站重要度因子高的地面站中的得分较高的链路,判断是否满足冲突性判断要求,将满足冲突性判断要求的链路插入选择链路集合sel中,直至构造出一条完整的无冲突连接方案;所述S3中,数据传输求解具体为:基于所述约束条件,求解目标函数最大时的最优解;对于时隙t<T时,目标函数的形式表示为: ;其中, 表示任务 的完整度, 表示一个极小常量,SGV表示在下一时隙中所有与地面站有潜在连接的卫星集合,G表示地面站集合, 为任务管控中心设定的成像任务价值因子,F表示任务集合, 表示第t时隙中卫星i拥有的任务 的缓存, 表示卫星s在第t时隙中的数据缓存量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2中的目标函数,在经过T个时隙后,即当t=T时,表达式为: ;其中, 表示任务 的完整度, 为任务管控中心设定的成像任务价值因子,F表示任务集合,T表示时隙t的总数, 表示总的目标函数;函数的优化目标为经过T个时隙后传输到地面站的完整任务数据价值最大化。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2中,所述节点数据流守恒约束为:卫星节点上,对于每一个任务数据流,数据量的出度等于入度,且星间与星地链路传输总量不超过该链路的最大传输值;所述卫星间连接数量约束为:任意一颗卫星最多只能与一颗卫星建立连接,且任意一颗卫星最多只能与一个地面站建立下行链路连接,任意一个地面站最多只能与一颗卫星建立连接;所述链路传输容量约束为:对于每条传输链路,单次传输的数据总量不超过链路传输容量上限,且卫星缓存区的数据总量不超过卫星的固存容量;所述卫星能量约束为:时隙t开始时卫星的剩余能量介于卫星的最大能量与卫星设置的电池深度剩余能量之间;所述卫星的剩余能量等于前一个时隙初的剩余能量减去消耗的能量,再加上获取的太阳能。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S311中,计算每条潜在链路的得分的方式为:a、当星间链路和星地链路同时存在的情况下: ;b、当地面站与卫星无可用连接的情况下: ;其中, , , , , , , 为权重因子,满足 , + , , 表示卫星i的数据完整性因子, 表示卫星j的数据完整性因子, 表示索引号为g的地面站节点;o表示地面站与卫星无可用连接; 和 分别表示在第t时隙内的第i节点和第j节点; = , 表示卫星 能获取太阳能的最大量, 表示第i颗卫星的最大能量, 表示卫星i常规运行所消耗的能量, 表示在第t-1时隙中卫星i的剩余能量; ,其中, 是所有 中最大的量, 表示链路 从节点 到节点 的最大传输容量; , 表示第t时隙卫星i是否有数据注入, 表示卫星i在第t时隙能够观测的任务价值, 的含义及求解与 相似。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S312中,地面站重要度因子的计算方式为: ;其中, 表示链路集合, 表示与地面站g接触的某一条链路的得分,n表示连接地面站g的链路总数, 和 分别表示在第t时隙内的第i节点和第j节点。
6.一种低轨卫星成像数据网络化传输系统,其特征在于,所述系统执行如权利要求1-5任一所述的低轨卫星成像数据网络化传输方法,该系统包括:模型转化模块,用于将卫星动态网络拓扑结构转化为多个静态拓扑集合,得到时空演变图模型;目标函数建立模块,用于构建卫星成像数据网络化传输模型的目标函数,并确定约束条件;所述约束条件包括节点数据流守恒约束、卫星间连接数量约束、链路传输容量约束、卫星能量约束;求解模块,用于按照时隙划分,分别求解各个时隙中的局部最优解,再将各个时隙中的局部最优解合并,作为最终目标函数的最优解;其中,针对目标函数的最优解,拆分为连接计划构建求解、数据传输求解,在连接计划构建求解结果的基础上,对数据传输求解。
7.一种计算机可读介质,其特征在于,所述可读介质存储有可供计算机系统调用并执行的指令,所述指令运行时执行如权利要求1-5任一所述的一种低轨卫星成像数据网络化传输方法。