[發(fā)明專利]基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111489815.7
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114245394A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁旭文;丁港輝;李宗旺
• 申請（專利權(quán)）人: 泰提斯電子科技(上海)有限公司
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W16/24;H04W28/02;H04W72/04;H04B7/185
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明提供了一種基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法，包括：結(jié)合時間和空間兩個維度進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型；基于衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型，構(gòu)建星船通信業(yè)務(wù)量模型；以及構(gòu)建船只衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)量熱力圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VHF Data Exchange System)衛(wèi)星簡稱VDES衛(wèi)星。在VDES衛(wèi)星系統(tǒng)中，星船(即衛(wèi)星和船只，簡稱星船)之間的業(yè)務(wù)量主要依賴于寶貴的衛(wèi)星通信資源。如何在VDES衛(wèi)星系統(tǒng)中有效地分配有限和高成本的衛(wèi)星通信資源，是近年來業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法，以實現(xiàn)合理的業(yè)務(wù)量預(yù)測，以便有效提高VDES系統(tǒng)的資源利用率和吞吐量。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法，包括：

結(jié)合時間和空間兩個維度進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型；

基于衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型，構(gòu)建星船通信業(yè)務(wù)量模型；以及

構(gòu)建船只衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)量熱力圖。

可選的，在所述的基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法中，構(gòu)建衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型包括：

將地球表面按照經(jīng)緯度劃分多個地理柵格，衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)包含有若干個地理柵格；

在不同地理柵格內(nèi)的船只航線設(shè)置為一個時空路徑依賴過程；

設(shè)置船只具有固定航行軌跡，依賴于既定航線；

使得過去的船只移動存量影響后來船只，增大后來船只航行到此海域的概率；

結(jié)合時間和空間兩個維度進(jìn)行綜合分析，對柵格內(nèi)船只數(shù)目進(jìn)行建模。

可選的，在所述的基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法中，構(gòu)建星船通信業(yè)務(wù)量模型包括：

根據(jù)衛(wèi)星覆蓋區(qū)域中船只數(shù)量模型得到船只數(shù)目變化趨勢模型；

基于船只數(shù)目變化趨勢模型，對衛(wèi)星覆蓋區(qū)域柵格內(nèi)業(yè)務(wù)量利用泊松過程的可疊加性進(jìn)行業(yè)務(wù)量建模；

泊松過程業(yè)務(wù)到達(dá)強(qiáng)度參數(shù)λ為關(guān)于時間、地理位置和船只數(shù)目的函數(shù)；

各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對其覆蓋區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)量進(jìn)行累加，得到全球海洋星船通信業(yè)務(wù)量模型。

可選的，在所述的基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法中，構(gòu)建船只衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)量熱力圖包括：

船只衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)量模型構(gòu)建后，以建模區(qū)域內(nèi)柵格作為區(qū)域點(diǎn)要素，計算其鄰域內(nèi)點(diǎn)要素密度并以不同顏色表示不同密度值高亮顯示，處理為熱力圖形式，通過顏色變化來顯示數(shù)據(jù)的可視化，直觀地展示業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)的分布情況；

熱力圖的構(gòu)建用于后續(xù)觀察及進(jìn)一步分析、決策，制定合理地衛(wèi)星資源分配方案和接入準(zhǔn)則。

可選的，在所述的基于VDES系統(tǒng)的星船業(yè)務(wù)量熱力圖的構(gòu)建方法中，還包括：

將地球表面劃分為若干個地理柵格，地面數(shù)據(jù)處理中心將衛(wèi)星和岸邊基站處獲取的全球海域船只分布數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整合；

以地理柵格作為建模區(qū)域，基于特征向量時空濾波算法，基于普通泊松模型，建立柵格船只駛?cè)腭偝鲞w移流數(shù)目預(yù)測模型，用于預(yù)測下一幀柵格內(nèi)船只數(shù)目；