CN106789620B - 一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统，其中，所述方法包括：当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。通过本发明解决了SpaceWire网络在空间辐射下链路断开错误的故障恢复问题。

Description

一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统。

背景技术

SpaceWire总线是针对航天任务而设计的一种高速的、点对点、全双工的串行总线标准，其具有高传输速率、低功耗、可升级、低成本等特点。最高通信速率可达400Mbps，拓扑结构灵活，对解决目前星上数据处理系统的总线带宽不足有重要作用，在航天业界得到越来越广泛的应用。航天环境复杂恶劣，对通信网络的可靠性要求很高，由于器件的特征尺寸不断缩小和工作频率的提高，SpaceWire电路发生单粒子多位翻转几率大大增加，单粒子瞬态的敏感性不断增强，因此当前SpaceWire总线通信技术的应用中还存在着对链路故障的容错能力不足的问题。在原有的SpaceWire通信网络的星型拓扑结构中，如果某条链路出现无法重新建立连接的故障，网络通信则部分断开，网络无法及时更新信息，则无法保证网络数据传输的正确性和可靠性。另外，由于网络链路或设备损坏使网络状态发生改变也不可避免，显然传统的静态路由配置已不能高效的解决网络故障恢复问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统，旨在解决SpaceWire网络在空间辐射下链路断开错误的故障恢复问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复方法，包括：

当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；

根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；

将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表，包括：

根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表，包括：

根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；

根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；

根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：

对SpaceWire通信网路进行数据采集，得到初始通信节点数据和路由器状态数据；

根据采集得到的初始通信节点数据和路由器状态数据，生成所述初始路径权值矩阵。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：

当某一路径为主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为0；

当某一路径为非主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为∞。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述SpaceWire通信网路包括：7个通信节点和3个路由器。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：

将所述7个通信节点中的任意一个与所述3个路由器中的任意两个冗余连接。

相应的，本发明还公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复系统，包括：

选择模块，用于当监测SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；

重构模块，用于根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；

恢复模块，用于将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复系统中，所述重构模块，用于根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。

在上述SpaceWire通信网路故障恢复系统中，所述重构模块，用于：

根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；

根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；

根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明所述的一种SpaceWire网络故障恢复方法，利用最短路径算法和集中路由选择策略对网络链路错误进行动态重构，及时更新网络信息，实现了在空间辐射下链路断开错误的SpaceWire网络的故障恢复。

(2)相对传统的基于星型网络拓扑结构的SpaceWire总线通信模型，在SpaceWire节点和SpaceWire路由器之间使用一条首选线路和一条备用线路进行冗余连接。当首选线路出现故障无法正常工作时，冗余线路被激活，替代首选线路进行数据传输，有效增强了SpaceWire总线通信网络的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例中一种传统的SpaceWire网络架构模型示意图；

图3是本发明实施例中一种优选的SpaceWire网络架构模型示意图；

图4是本发明实施例中一种SpaceWire通信网路的架构图；

图5是本发明实施例中一种初始化网络输入界面示意图；

图6是本发明实施例中一种设备网络路线界面示意图；

图7是本发明实施例中一种重构后的设备网络路线界面示意图；

图8是本发明实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公共的实施方式作进一步详细描述。

参照图1，示出了本发明实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复方法的步骤流程图。在本实施例中，所述SpaceWire通信网路故障恢复方法包括：

步骤101，当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路。

在本实施例中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接，对应有两条或两条以上的通信链路，其中一条通信链路可以作为主通信链路，其余通信链路则可作为备用通信链路。

参照图2，示出了本发明实施例中一种传统的SpaceWire网络架构模型示意图。参照图3，示出了本发明实施例中一种优选的SpaceWire网络架构模型示意图。如图2和图3可见，在图2中，如果通信终端N1与路由器R1之间链路断开，则通信网络会丢失N1；而如果路由器R1与路由器R2之间链路断开，则通信网络丢失路由器R1、N1、N2和N3。为了避免上述情况，本发明利用增加冗余线路的方法提高通信网络可靠性，如图3示，例如当N1与R1链路断开时，通过R2仍可与N1相连。

在本实施例中，一优选的，参照图4，示出了本发明实施例中一种SpaceWire通信网路的架构图。所述SpaceWire通信网路包括：7个通信节点和3个路由器。其中，所述路由器具体可以是SpaceWire路由器。在本实施例中，可以将所述7个通信节点中的任意一个通过SpW总线(SpaceWire总线)与所述3个路由器中的任意两个冗余连接；3个路由器可以通过动态重构总线与故障恢复单元连接。

在本实施例中，SpaceWire通信网路故障恢复方法可以基于所述故障恢复单元实现所述故障恢复单元实负责对故障网络进行整体路由重构和优化，分为初始数据生成子模块、路由演化计算子模块、演化结果生成子模块。其中，初始数据生成子模块将网络状态采集模块采集到的数据生成初始路径权值矩阵，该矩阵是SpaceWire动态重构路由方法的原始数据；路由演化计算子模块基于Dijkstra算法对SpaceWire通信网络进行路由重构优化；演化结果生成子模块是将路由演化计算子模块的输出结果进一步转化成为可供SpaceWire路由器使用的路由表；演化结果输出模块将网络智能演化模块形成的路由表配置到SpaceWire路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复，实现SpaceWire动态重构路由方法；此外，演化结果输出模块还可将演化结果实时显示于故障恢复单元界面上。

步骤102，根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表。

在本实施例中。当所述某一通信节点时，原有的通信路径将不再适用(原有的部分通信路径存在中断的情况)，此时需要重新确定通信路径,

在本实施例中，可以根据所述备用通信链路的链路信息，利用最短路径算法(如Dijkstra算法)对断开的节点重新计算最短路径，并利用集中路由选择策略和最短路径计算的结果对路由器重新进行配置，以实现对链路进行重新连接，完成对链路断开错误的网络故障恢复。

本实施例的路由选择策略为集中路由选择策略，因为SpaceWire总线通信协议中的虫洞路由机制是固定路由选择策略的路由表机制。该机制是在通信网络中的每个节点存储一份路由表，记录每个目的节点对应的转发物理端口号，当数据包到达后，查询路由表即可建立数据传输通道进行数据转发。该策略实现方便，适用于较稳定的通信网络，但在处理通信网络的故障时无法进行路由调整和恢复，灵活性差。集中路由选择策略改造了固定路由选择策略，在路由表机制基础上，可采集网络中所有节点的链路信息，进行综合优化，动态生成所有转发节点，如路由器等设备中的路由表。集中采集通信网络信息和进行路由综合制定的控制中枢称为路由控制中心RCC(Routing Control Center)。该方式增加了网络路由构建的灵活性，可在网络出现通信故障时，由RCC进行故障恢复，增强通信网络的可靠性。

本发明的路径寻优算法可以为最短路径Dijkstra算法。Dijkstra最短路径算法是常用的最短路径寻优算法。Dijkstra算法的探索方式是从源节点出发，通过对相邻节点集合的逐层寻优，找到其他所有节点，最后保留探索轨迹，即得到了该点到其他每个节点的最短路径。我们可以把SpaceWire总线通信网络抽象为G＝(V，E，W)，G是一个带权无向图，顶点集合V＝(v₁，v₂，...，v_n)，(i，j)≤n，包括演化系统中的节点和路由，边集合E表示系统中所有通信路径的集合，E是v_i到v_j的路径集合，W(E)是E的权重，D是vi到vj的最短路径。顶点集合V被分为2组，一组S是已经计算好的最短路径集合，另一组是S的其他位置，S只能有一个源。

计算v₁到v_n的最短路径距离D(v_1n)，Dijkstra算法如下：

1：形成距离矩阵

使S＝{v_i},i＝1,S＝{v₂,v₃,...,v_n}，并且

等式(1)用来表示距离矩阵。

2：计算T(v_j)，

T(v_j)＝min{T(v_j),W(v_i)+w_ij} (2)

T(v_j)是v_i到v_j的距离，j＝(2,3,...,n).

3：决定v_i到v_j的最短距离，

W(v_k)＝min{T(v_j)} (3)

W(v_k)是v₁到v_j的最短距离

4：决定最短路径D(v_1n)

如果v_k＝v_n，那么最短路径D(v_1n)＝W(v_k)

如果v_k≠v_n，那么让k＝i，从

删除k，将v_k带入到第二步，

直到v_k＝v_n，因此，通过此方法可以决定最短路径D(v_1n)。

基于Dijkstra算法，SpaceWire仿真测试平台中的7个SpaceWire通信节点和3个SpaceWire路由器，可看作由10个顶点和17个边组成的曲线。当网路中两个节点由于链路故障而断开，可转换为计算断开顶点的最短路径。

在本实施例中，在将Dijkstra算法应用于对SpaceWire通信网路路由进行优化重构选择路径时，具体做法可以如下：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。

其中，初始路径权值矩阵的生成方式可以如下：对SpaceWire通信网路进行数据采集，得到初始通信节点数据和路由器状态数据；根据采集得到的初始通信节点数据和路由器状态数据，生成所述初始路径权值矩阵。当某一路径为主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为0；当某一路径为非主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为∞。

下面以一个具体实例来说明所述对SpaceWire通信网路进行动态优化重构的具体实现：

在本实施例中，SpaceWire通信网路的网络架构如图4所示，基于Dijkstra算法，7个SpaceWire通信节点和3个SpaceWire路由器可看作由10个顶点和17个边组成的曲线。

参照图5，示出了本发明实施例中一种初始化网络输入界面示意图。结合图4，设备0～设备6是SpaceWire通信节点，设备7～设备9是SpaceWire路由器，相连的设备在同一行。如果“是否备用”的返回值为0，表示该路径是第一路径；如果“是否备用”的返回值为1，表示该路径是相关路径。每一个路径的权重为1。例如图5第一行所示，首设备号0的首端口号1和次设备8的次端口号3相连且“是否备用”的返回值为0，等价于SpaceWire节点0的P1端口和SpaceWire路由器8的端口3相连且为第一路径。

根据图5中节点路由的连接性设计了设备网络路线界面，如图6，示出了本发明实施例中一种设备网络路线界面示意图。若图5中“是否备用”的返回值为0，表示该路径是第一路径，图6中将用实线表示；若图5中“是否备用”的返回值为1，表示该路径是相关路径，图6中将用实线表示。例如图5第一行可在图6中表示为Node0的P1和Node8的端口3通过实线相连，为第一路径。

根据5图的值，可将其用表1所示的初始路径权值矩阵表示，表1反映每个节点到其他节点的初始路径值，是Dijkstra算法的初始矩阵。表1中的第一行和第一列表示设备0～设备9，即设备0～设备6是SpaceWire通信节点，设备7～设备9是SpaceWire路由器。如果2个节点相连且为第一路径，矩阵对应的元素值为1，反之为∞。例如，图5中设备0(首设备号)和设备8(次设备号)在第一行相连，且“是否备用”的返回值为0，则将表1矩阵相关位置的值设为1(因为线路权重为1)；如果图5的“是否备用”的返回值为1，则表1矩阵相关位置值为∞。其他没有直接连接的设备，也将表1矩阵中相关位置的值设为∞。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

∞

1

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

∞

2

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

∞

3

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

4

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

5

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

6

∞

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

∞

∞

7

∞

∞

∞

∞

∞

∞

1

∞

1

1

8

1

1

1

∞

∞

∞

∞

1

∞

1

9

∞

∞

∞

1

1

1

∞

1

1

∞

表1

为实现SpaceWire动态重构方法，在设备上注入一个错误：如图6，设计断开节点6的P0和路由器7的端口3，设备错误使节点6与SpaceWire网络断开，当监测到节点6主通信链路发生故障时，激活所述节点6的备用通信链路，从路径矩阵表中删除错误的第一路径并添加相关路径到路径矩阵表中。节点6的相关矩阵如图6所示为Node 6的P1到Router 9的端口2。通过上述过程，由于断开了节点6和路由器7，因此删除表1初始路径权值矩阵中对应位置处的1，更改其值为∞；添加节点6和路由器9为相关路径到相应的位置，即将表1相应位置的∞更改为1。由于其他节点和路由器的连接状态未变，因此相应的边权矩阵值不变。更改节点6的连接情况后得到表2所示的断开后重置的边权矩阵。

表2

结合表2和Dijkstra算法公式，计算节点6分别到路由器7-9的最短路径。

例如，计算节点6到路由器7的最短路径，定点集合V＝(v₆,v₇,v₈,v₉)；

计算第一次迭代j＝7,8,9.n＝7；

T(v₇)＝min{T(v₇),W(v₆)+w₆₇}＝min{∞，0+∞}＝∞

T(v₈)＝min{T(v₈),W(v₆)+w₆₈}＝min{∞，0+∞}＝∞

T(v₉)＝min{T(v₉),W(v₆)+w₆₉}＝min{1，0+1}＝1

因此：

min{T(v₉)}＝1＝T(v₉)＝W(v₉)，因此k＝9≠(n＝7)，所以

计算第二次迭代，j＝7,8

T(v₇)＝min{T(v₇)+W(v₉)+w₉₇}＝min{1，0+1}＝1

T(v₈)＝min{T(v₈)+W(v₉)+w₉₈}＝min{1，0+1}＝1

T(v₇)＝T(v₈)，根据Dijkstra算法，

min{T(v₈)}＝1＝T(v₈)＝W(v₈)，由于k＝8≠(n＝7)，所以得到v₈不是最短路径。

min{T(v₇)}＝1＝T(v₇)＝W(v₇)，由于k＝7＝(n＝7)，所以到v7是最短路径节点。

因此，节点6到路由器7的最短路径为Node6->Route9->Router7。同理可得到Node6到Router7，Router8的最短路径，如表3所示。

编号	路由器	最短路径
			1	Router7	Node6->Route9->Router7
2	Router8	Node6->Route9->Router8
			3	Router9	Node6->Route9

表3

参照图7，示出了本发明实施例中一种重构后的设备网络路线界面示意图。结合表3利用集中路由选择策略形成新的SpaceWire路由表，如表4所示。新的路由表中节点Node0-5对应的路由器Router 7-9端口号是由第一路径一一对应形成的，节点Node 6的路由表是相关路径通过Dijkstra最短路径算法重新计算生产。例如，由于人为注入错误，Node 6到Router 7的第一路径(主通信链路)断开，启用相关路径(备用通信链路)；结合表3重新计算的最短路径，Node 6到Router7的最短路径为Node6->Route9->Router7，因此结合图6其对应的路由器端口为Node6(端口号P1)->Route9(端口号2)->Router7(断口号7)，即得到表4中逻辑地址(节点)6对应路由器7的端口号7的路由表。同理可得逻辑地址(节点6)与路由器8、路由器9的对应端口号，形成表4所示的重构路由表。

表4

步骤103，将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。

如前所述，通过为SpaceWire网络重新配置表4所示的重构路由表，使断开的节点6与SpaceWire网络重新连接，实现对Space Wire通信网络的故障恢复。

综上所述，本发明实施例所述的SpaceWire网络故障恢复方法，特别针对应用于空间环境中辐射原因产生的SpaceWire网络节点链路断开故障，采用基于Dijkstra最短路径算法和集中路由选择策略的SpaceWire网络动态路由重构方法进行故障恢复，实现利用故障恢复方法增强SpaceWire电路的抗辐射加固技术，提高了SpaceWire网络的环境适应性和可靠性。

其次，本发明实施例所述的SpaceWire网络故障恢复方法在具体实现时，可以实时采集SpaceWire各节点和路由器的信息，更加采集到的数据生成初始路径权值矩阵，利用初始路径权值矩阵结合Dijkstra算法和集中路由选择策略对SpaceWire网络进行路由重构优化，输出结果进一步转化为可供SpaceWire路由器使用的路由表，实现的SpaceWire网络链路故障的动态重构，解决了SpaceWire网络在空间辐射下链路断开错误的故障恢复问题。

基于上述方法实施例中，本发明实施例还公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复系统。参照图8，示出了本发明实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复系统的结构框图。在本实施例中，所述SpaceWire通信网路故障恢复系统包括：

选择模块801，用于当监测SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接。

重构模块802，用于根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；

优选的，所述重构模块802，具体可以用于据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。

进一步优选的，所述重构模块802，具体可以用于根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。

恢复模块803，用于将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例部分的说明即可。

本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种SpaceWire通信网路故障恢复方法，其特征在于，包括：

当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，SpaceWire通信网路包括：7个通信节点和3个路由器；7个通信节点中的任意一个通过SpaceWire总线与所述3个路由器中的任意两个冗余连接，3个路由器通过动态重构总线与故障恢复单元连接；

根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；

将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复；

其中，所述根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表；

其中，所述根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表；

其中，所述根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径，包括：

将SpaceWire总线通信网络抽象为G＝(V，E，W)，G是一个带权无向图，顶点集合V＝(v₁，v₂，...，v_n)，(i，j)≤n，包括演化系统中的节点和路由，边集合E表示系统中所有通信路径的集合，E是v_i到v_j的路径集合，W(E)是E的权重，D是vi到vj的最短路径；顶点集合V被分为2组，一组S是已经计算好的最短路径集合，另一组是S的其他位置，S只能有一个源；

计算v₁到v_n的最短路径距离D(v_1n)，Dijkstra算法如下：

1：形成距离矩阵

使S＝{v_i},i＝1,S＝{v₂,v₃,...,v_n}，并且

等式(1)用来表示距离矩阵；

2：计算

T(v_j)＝min{T(v_j),W(v_i)+w_ij} (2)

T(v_j)是v_i到v_j的距离，j＝(2,3,...,n)；

3：决定v_i到v_j的最短距离，

W(v_k)＝min{T(v_j)} (3)

W(v_k)是v₁到v_j的最短距离；

4：决定最短路径D(v_1n)

如果v_k＝v_n，那么最短路径D(v_1n)＝W(v_k)

如果v_k≠v_n，那么让k＝i，从s删除k，将v_k带入到第二步，

直到v_k＝v_n，因此，通过此方法可以决定最短路径D(v_1n)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对SpaceWire通信网路进行数据采集，得到初始通信节点数据和路由器状态数据；

根据采集得到的初始通信节点数据和路由器状态数据，生成所述初始路径权值矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当某一路径为主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为0；

当某一路径为非主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为∞。

4.一种SpaceWire通信网路故障恢复系统，其特征在于，包括：

选择模块，用于当监测SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，SpaceWire通信网路包括：7个通信节点和3个路由器；7个通信节点中的任意一个通过SpaceWire总线与所述3个路由器中的任意两个冗余连接，3个路由器通过动态重构总线与故障恢复单元连接；

重构模块，用于根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；

恢复模块，用于将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复；

其中，所述重构模块，具体用于根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表；

其中，所述重构模块，进一步用于：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表；

其中，所述重构模块在根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径时，具体包括：

将SpaceWire总线通信网络抽象为G＝(V，E，W)，G是一个带权无向图，顶点集合V＝(v₁，v₂，...，v_n)，(i，j)≤n，包括演化系统中的节点和路由，边集合E表示系统中所有通信路径的集合，E是v_i到v_j的路径集合，W(E)是E的权重，D是vi到vj的最短路径；顶点集合V被分为2组，一组S是已经计算好的最短路径集合，另一组是S的其他位置，S只能有一个源；

计算v₁到v_n的最短路径距离D(v_1n)，Dijkstra算法如下：

1：形成距离矩阵

使S＝{v_i},i＝1,S＝{v₂,v₃,...,v_n}，并且

等式(1)用来表示距离矩阵；

2：计算

T(v_j)＝min{T(v_j),W(v_i)+w_ij} (2)

T(v_j)是v_i到v_j的距离，j＝(2,3,...,n)；

3：决定v_i到v_j的最短距离，

W(v_k)＝min{T(v_j)} (3)

W(v_k)是v₁到v_j的最短距离；

4：决定最短路径D(v_1n)

如果v_k＝v_n，那么最短路径D(v_1n)＝W(v_k)；

如果v_k≠v_n，那么让k＝i，从s删除k，将v_k带入到第二步；

直到v_k＝v_n，因此，通过此方法可以决定最短路径D(v_1n)。

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