CN111211920A - 一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法及系统 - Google Patents

一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，包括步骤：定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；其中，地面卫星通信站点列表包括各站点ID/名称及对应的地理位置信息，地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；根据当前接收的地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点；根据当前接收的地面卫星通信站点链接信息，在三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。可以更加直观的实时查看各个地面通信站的拓扑关系、拓扑状态、及地面站的地理位置信息，提高卫星网络中站点的可维护性。

Description

一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法及系统
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，尤其与一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法及系统相关。
背景技术
卫星网路是国家的重要基础设施，卫星通信系统正在向着构建以IP 协议为核心，实现与地面网络互联互通的方向发展。
为了满足多种业务的传输需求，IP 业务成为了当前卫星通信系统的主要应用，由于地面通信站点的网络属性，时变特性，所属环境的特殊性。地面通信站组网复杂形成多种拓扑组网方式，网络维护复杂，地面通信站点之间的连接状态，地面通信站点自身的状态对外不可见。给卫星网络站点的运行维护带来不便。
为了提高网络的可维护性，需要对地面通信站的互联状态，地面通信站点之间的拓扑链接变更，地面通信站点状态进行监控。
发明内容
本申请主要针对相关现有技术的不足，提出一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法及系统，可以以更加直观的形式实时查看各个地面通信站的拓扑关系、拓扑状态、及地面站的地理位置信息，提高卫星网络中站点的可维护性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术：
一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于，包括步骤：
定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；其中，地面卫星通信站点列表包括各站点ID/名称及对应的地理位置信息，地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；
根据当前接收的地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点；
根据当前接收的地面卫星通信站点链接信息，在三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。
地理位置信息，是指NCS网络控制器定时接收的由各站点在预定时间间隔通过各自信道上报的当前地理位置信息；
其中，当前地理位置信息，是指由各站点以预定时间间隔获取的当前地理位置信息；
其中，信道，是指各站点根据接收的下发信道配置信息配置的信道；
其中，下发信道配置信息，是指由NCS网络控制器从ADPILOT网管接收、并由NCS网络控制器向各站点下发的信道信息。
地面卫星通信站点列表，是指由NCS网络控制器根据当前通过信道接入卫星网络的地面卫星通信站点ID/名称，以及各站点对应的地理位置信息生成的列表。
链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态。
地理位置信息包括经度和纬度。
连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系。
以不同的标记/图标在三维地球地图上显示不同站点，以非实线形式显示起始站点到目的站点的连接关系。
一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化系统，包括：
接收模块，用于定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；其中，地面卫星通信站点列表包括各站点ID/名称及对应的地理位置信息，地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；
显示模块，用于根据当前接收的地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点，并根据当前接收的地面卫星通信站点链接信息，在三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。
本发明有益效果在于：
1、通过可视化的形式直观展现地面通信站的互联状态、地面通信站点之间的拓扑链接变更、地面通信站点状态，便于监控，并利于提高卫星网络的可维护性；
2、以WEBGIS绘制的三维地球地图视出位置移动、状态变更、连线变化，实现跨平台使用，只依赖浏览器，无需再在各个电脑端安装可视化程序。
附图说明
图1为本申请实施例一的方法步骤流程图。
图2为本申请实施例二的系统结构示意图。
图3为本申请实施例三的方法步骤流程图。
图4为本申请实施例四的系统结构示意图。
图5为本申请实施例的站点拓扑可视化结构图。
图6为本申请实施例的动态显示站点地理位置变化流程图。
图7为本申请实施例的动态显示站点拓扑变化流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
名称说明：
ADPILOT: 网络管理系统。
NCS：网络控制器。
WEBGIS: 网络地理信息系统。
实施例一
如图1所示为，本申请提供的一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法流程图，其具体步骤主要包括：
（1）定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息。
具体的，地面卫星通信站点列表包括各站点ID及对应的地理位置信息，地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系。
其中，地理位置信息，是指NCS网络控制器定时接收的由各站点在预定时间间隔通过各自信道上报的当前地理位置信息。
当前地理位置信息，是指由各站点以预定时间间隔获取的当前地理位置信息；信道，是指各站点根据接收的下发信道配置信息配置的信道；下发信道配置信息，是指由NCS网络控制器从ADPILOT网管接收、并由NCS网络控制器向各站点下发的信道信息。
具体的，地面卫星通信站点列表，是指由NCS网络控制器根据当前通过信道接入卫星网络的地面卫星通信站点ID，以及各站点对应的地理位置信息生成的列表。
具体的，本实例中，采用以下形式表示列表：
NodeList[{ 通信站点列表
Longitude 经度
Latitude 纬度
}]
本实例中的，链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态；地理位置信息包括经度和纬度；连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系。
具体的，本实例中，采用以下形式表示连接关系：
linkList[{ 通信站点接关系表
srcNode 原站点
distNode 目的站点
}]
（2）根据当前接收的地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点；具体以不同的标记在三维地球地图上显示不同站点；
根据当前接收的地面卫星通信站点链接信息，在三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系，具体以非实线形式显示起始站点到目的站点的连接关系。
具体的，本实施例具体进行站点拓扑可视化流程示意图如图5所示。
具体的，在本实例中，预定时间间隔均为每隔3秒。
完成上述流程后，当不同地面卫星通信站点的地点经纬度信息变更后，在三维地球地图重新变更站点所在地理位置，当站点之间的连接关系发生变化后，在三维地球地图上更新显示最新连接关系，当站点的链接状态状态发现改变时，显示最新的状态，具体的，在本实例中，以文字形式显示。
具体的，本实例中，动态显示站点地理位置变化流程如图6所示。
具体的，本实例中，动态显示站点拓扑变化流程如图7所示。
通过本实施例的实施，不仅能够展现地面卫星通信站点的全球拓扑状态，还能展现所在的三维地理位置视图，以及其位置移动、状态变更。可视化展示使用的是WEBGIS绘制的三维地球地图，可实现跨平台使用，只依赖浏览器，而无需再在各个电脑端安装可视化程序。
实施例二
如图2所示，本申请提供的一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化系统结构框图，其主要包括： 接收模块和显示模块。
接收模块，其配置为，用于定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息。
具体的，地面卫星通信站点列表包括各站点名称及对应的地理位置信息，地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系。
地理位置信息，是指NCS网络控制器定时接收的由各站点在预定时间间隔通过各自信道上报的当前地理位置信息。
当前地理位置信息，是指由各站点以预定时间间隔获取的当前地理位置信息；信道，是指各站点根据接收的下发信道配置信息配置的信道；下发信道配置信息，是指由NCS网络控制器从ADPILOT网管接收、并由NCS网络控制器向各站点下发的信道信息。
地面卫星通信站点列表，是指由NCS网络控制器根据当前通过信道接入卫星网络的地面卫星通信站点名称，以及各站点对应的地理位置信息生成的列表。在本实例中，列表形式采用如实施例一形式设置。
链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态；地理位置信息包括经度和纬度；连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系。本实施例中，连接关系表示形式采用如实施例一形式设置。
显示模块，其配置为，用于根据当前接收的所述地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点，并根据当前接收的所述地面卫星通信站点链接信息，在所述三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。
具体的，在本实例中，预定时间间隔均为每隔5秒。各站点以不同图标表示，连接关系以点划线表示。
通过本实施例的接收模块和显示模块的联合作用，不仅能够展现地面卫星通信站点的全球拓扑状态，还能展现所在的三维地理位置视图，以及其位置移动、状态变更。
实施例三
如图3所示，本申请提供的另一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法流程图，其具体步骤主要包括：
（1）卫星地面通信站点以预定时间间隔通过自身GPS模块获取当前自身的地理位置信息；在本实例中为，每隔4秒获取一次。
（2）ADPILOT网管配置卫星地面通信站的信道信息到NCS网络控制器；NCS网络控制器下发信道信息到卫星地面通信站点；卫星地面通信站点根据信道信息配置自己的信道，并通过自己的信道以预定时间间隔上报当前自身的地理位置信息给NCS网络控制器；本实例的该步骤中，每隔4秒上报一次。
（3）NCS网络控制器以预定时间间隔将各卫星地面通信站点的地理位置信息以列表形式上报ADPILOT网管；其中，所述列表包括各卫星地面通信站点的地理位置信息，以及各卫星地面通信站点的ID；在本实例中，地理位置信息包括经度和纬度，NCS每个4秒上报一次，列表采用如下形式：
NodeList[{ 通信站点列表
Longitude 经度
Latitude 纬度
}]。
NCS网络控制器获取当前接入卫星网络的各卫星地面通信站点链接信息，并将链接信息随同所述列表上报ADPILOT网管；其中，所述链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态，连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系；本实例中，连接关系采用如下形式：
linkList[{ 通信站点接关系表
srcNode 原站点
distNode 目的站点
}]。
ADPILOT网管通过WEBGIS绘制三维地球地图，并根据上报的列表和链接信息将各卫星地面通信站点的地理位置信息显示于所述三维地球地图，在所述三维地球地图上显示各卫星地面通信站点的链接状态和连接关系。
当ADPILOT网管接收的列表和链接信息更新时，以更新后的列表和链接信息在所述三维地球地图显示各卫星地面通信站点的地理位置信息、链接状态和连接关系。
在本实例中，以不同的图标在所述三维地球地图上显示不同站点，以虚线形式显示起始站点到目的站点的连接关系，并每隔3秒动态显示卫星地面站的拓扑和地理位置信息变化。
实施例四
如图4所示，为本申请提供的另一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化系统结构框图，其主要包括：包括接入卫星网络的卫星地面通信站点、NCS网络控制器、ADPILOT网管后端，以及与ADPILOT网管后端连接的ADPILOT网管可视化前端。
卫星地面通信站点，用于以预定时间间隔，如每隔5秒，通过自身GPS模块获取当前自身的地理位置信息，并根据NCS网络控制器下发的信道信息配置自己的信道，并通过自己的信道每隔5秒上报一次当前自身的地理位置信息给NCS网络控制器。
NCS网络控制器，用于下发信道信息到卫星地面通信站点，每隔5秒将各卫星地面通信站点上报的地理位置信息以列表形式上报ADPILOT网管后端；并用于获取当前接入卫星网络的各卫星地面通信站点链接信息，并将链接信息随同所述列表上报ADPILOT网管后端。
ADPILOT网管后端，用于将信道信息配置至NCS网络控制器以备下发，并用于定时接收NCS网络控制器每隔5秒上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息。
ADPILOT网管可视化前端，如图5所示，用于根据ADPILOT网管后端接收的列表和链接信息，即定时获取后端数据：
NodeList[{ 通信站点列表
Longitude 经度
Latitude 纬度
}]
linkList[{ 通信站点接关系表
srcNode 原站点
distNode 目的站点
}]
并根据上述数据绘制全球三维地球地图。
通过ADPILOT网管可视化前端，在所述三维地球地图对应的地理位置显示对应站点，并在所述三维地球地图上显示各卫星地面通信站点的链接状态和连接关系。其中，当ADPILOT网管后端接收的列表和链接信息更新时，以更新后的列表和链接信息进行显示。
具体的，本实例中，动态显示站点地理位置变化流程如图6所示。
具体的，本实例中，动态显示站点拓扑变化流程如图7所示。
具体的，本实例中，动态显示刷新频率为5秒一次，即每隔5秒显示一次最新的站点地理位置信息和连接关系信息。
以上实例仅用于说明本申请的技术手段，但不应该将本申请的技术手段限定于上述实例。

Claims (10)

1.一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于，包括步骤：
定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；其中，所述地面卫星通信站点列表包括各站点ID/名称及对应的地理位置信息，所述地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；
根据当前接收的所述地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点；根据当前接收的所述地面卫星通信站点链接信息，在所述三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。
2.根据权利要求1所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于：
所述地理位置信息，是指NCS网络控制器定时接收的由各站点在预定时间间隔通过各自信道上报的当前地理位置信息；
其中，所述当前地理位置信息，是指由各站点以预定时间间隔获取的当前地理位置信息；
其中，所述信道，是指各站点根据接收的下发信道配置信息配置的信道；
其中，所述下发信道配置信息，是指由NCS网络控制器从ADPILOT网管接收、并由NCS网络控制器向各站点下发的信道信息。
3.根据权利要求2所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于：所述地面卫星通信站点列表，是指由NCS网络控制器根据当前通过信道接入卫星网络的地面卫星通信站点ID/名称，以及各站点对应的地理位置信息生成的列表。
4.根据权利要求1所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于：
所述链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态；
所述地理位置信息包括经度和纬度；
所述连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系。
5.根据权利要求4所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于：以不同的标记/图标在所述三维地球地图上显示不同站点，以非实线形式显示起始站点到目的站点的连接关系。
6.一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；其中，所述地面卫星通信站点列表包括各站点ID/名称及对应的地理位置信息，所述地面卫星通信站点链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；
显示模块，用于根据当前接收的所述地面卫星通信站点列表，在基于WEBGIS的三维地球地图对应的地理位置显示对应站点，并根据当前接收的所述地面卫星通信站点链接信息，在所述三维地球地图上显示站点的链接状态和连接关系。
7.根据权利要求6所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于，
所述链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态；
所述地理位置信息包括经度和纬度；
所述连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系。
8.一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于，包括步骤：
卫星地面通信站点以预定时间间隔通过自身GPS模块获取当前自身的地理位置信息；
ADPILOT网管配置卫星地面通信站的信道信息到NCS网络控制器；
NCS网络控制器下发信道信息到卫星地面通信站点；
卫星地面通信站点根据信道信息配置自己的信道，并通过自己的信道以预定时间间隔上报当前自身的地理位置信息给NCS网络控制器；
NCS网络控制器以预定时间间隔将各卫星地面通信站点的地理位置信息以列表形式上报ADPILOT网管；其中，所述列表包括各卫星地面通信站点的地理位置信息，以及各卫星地面通信站点的ID/名称；
NCS网络控制器获取当前接入卫星网络的各卫星地面通信站点链接信息，并将链接信息随同所述列表上报ADPILOT网管；其中，所述链接信息包括各站点的链接状态及各站点之间的连接关系；
ADPILOT网管通过WEBGIS绘制三维地球地图，并根据上报的列表和链接信息将各卫星地面通信站点的地理位置信息显示于所述三维地球地图，在所述三维地球地图上显示各卫星地面通信站点的链接状态和连接关系；
当ADPILOT网管接收的列表和链接信息更新时，以更新后的列表和链接信息在所述三维地球地图显示各卫星地面通信站点的地理位置信息、链接状态和连接关系。
9.根据权利要求8所述的卫星地面通信站点网络拓扑可视化方法，其特征在于，
所述链接状态包括在线状态、离线状态、业务状态；
所述地理位置信息包括经度和纬度；
所述连接关系包括起始站点到目的站点的连接关系；
以不同的标记/图标在所述三维地球地图上显示不同站点，以非实线形式显示起始站点到目的站点的连接关系。
10.一种卫星地面通信站点网络拓扑可视化系统，其特征在于，包括接入卫星网络的卫星地面通信站点、NCS网络控制器、ADPILOT网管后端，以及与ADPILOT网管后端连接的ADPILOT网管可视化前端，其中：
卫星地面通信站点，用于以预定时间间隔通过自身GPS模块获取当前自身的地理位置信息，并根据NCS网络控制器下发的信道信息配置自己的信道，并通过自己的信道以预定时间间隔上报当前自身的地理位置信息给NCS网络控制器；
NCS网络控制器，用于下发信道信息到卫星地面通信站点，按预定时间间隔将各卫星地面通信站点上报的地理位置信息以列表形式上报ADPILOT网管后端；并用于获取当前接入卫星网络的各卫星地面通信站点链接信息，并将链接信息随同所述列表上报ADPILOT网管后端；
ADPILOT网管后端，用于将信道信息配置至NCS网络控制器以备下发，并用于定时接收NCS网络控制器根据预定时间间隔上报的地面卫星通信站点列表和地面卫星通信站点链接信息；
ADPILOT网管可视化前端，用于根据ADPILOT网管后端接收的列表和链接信息，通过WEBGIS绘制三维地球地图，并在所述三维地球地图对应的地理位置显示对应站点，并在所述三维地球地图上显示各卫星地面通信站点的链接状态和连接关系；其中，当ADPILOT网管后端接收的列表和链接信息更新时，以更新后的列表和链接信息进行显示。
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