[发明专利]一种任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构及方法

权利要求书

1.一种任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构，其特征在于，所述任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构包括：

应用层，包括天链控制中心、测控中心、控管中心及多个运管中心，获得各种任务输入，实现任务的产生，构建任务流；

控制层，包括一个全局重构控制器，实现全网任务的统一规划，资源的统一调度，将网络中最初的任务请求整形成可能能被当前网络资源执行的任务元；通过资源表征模块建模资源池中的资源时变关系以及不同资源之间的耦合关系，构建资源流，在任务流和资源流的基础上，通过任务规划模块中任务与资源匹配算法，求得网络中具体资源对应的操作，形成动作流；

资源层，包括不同轨道的卫星和地面站，提供底层物力资源实体，利用资源虚拟化形成资源池，同时提供传输通道；

所述重构控制器包括：

任务元生成模块，用于实现任务要素的提取，任务的拆分和聚合及整形，构建任务流；

资源表征模块，用于实现网络多维资源的表征，构建资源流；

任务规划模块，用于实现任务到资源的映射，产生规划方案，形成动作流。

2.如权利要求1所述的任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构，其特征在于，所述任务元生成模块包括：

任务属性提取功能子模块，用于根据任务需求划分任务属性，判断任务属性，定义任务属性的关键因素；

任务拆分和聚合功能子模块，用于根据任务属性的分析结果将原始任务拆分或聚合形成任务元，即任务规划的基本单元；

任务整形功能子模块，用于检查任务元需求的资源，拒绝掉不可能被成功执行的任务元，进而构建任务流。

3.如权利要求1所述的任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构，其特征在于，所述任务规划模块包括：

冲突分析子模块，用于从资源层获得网络中现有资源的状态，分析网络中现有资源的冲突情况，并利用资源时变冲突图完成对网络中现有资源的冲突情况的表征；在资源时变冲突图上，根据任务需求利用独立集算法寻找资源时变无冲突图，获得无冲突调度的资源组合；

资源匹配子模块，用于在资源时变无冲突图上利用最大流算法，寻找任务与资源匹配的最佳方式，根据得到的任务与资源的匹配方式，生成相应的动作序列，形成动作流。

4.一种如权利要求1所述任务驱动的可重构空间信息网络资源管理架构的任务驱动的可重构空间信息网络方法，其特征在于，所述任务驱动的可重构空间信息网络方法包括：

天链控制中心、测控中心、控管中心及多个运管中心获得任务输入，产生任务；

将网络中最初的任务请求整形成可能能被当前网络资源执行的任务元，构建任务流；利用资源时变图表征资源时变关系以及不同资源之间的耦合关系，构建资源流，在任务流与资源流的基础上，通过任务与资源匹配算法，求得网络中具体资源对应的操作，形成动作流；

利用资源虚拟化技术，形成资源池，同时提供传输通道。

5.如权利要求4所述的任务驱动的可重构空间信息网络方法，其特征在于，进一步包括：任务要素的提取，任务的拆分和聚合及整形。

6.如权利要求5所述的任务驱动的可重构空间信息网络方法，其特征在于，进一步包括：

（1）根据任务需求划分任务属性，判断任务属于观测任务、通信任务、导航任务；为不同的任务属性，定义该任务属性的关键因素；

（2）根据任务属性的分析结果判断该任务所需的具体网络资源，根据任务所需网络资源，将一个不能被一个卫星独立完成的复杂任务根据其成像仪幅宽和卫星观测角需求拆分为多个可独立进行的元任务，分解到多个卫星上进行协同完成任务；

（3）根据任务所需网络资源，将有相近需求的小任务根据其任务需求如观测目标区域、优先级及可行观测窗口，合并成一个元任务，集中到一颗卫星上进行。