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龙图腾网获悉南京大学申请的专利一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116455448B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310293544.0，技术领域涉及：H04B7/185；该发明授权一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统是由赵康僆;李泽;李凯阳;李文峰设计研发完成，并于2023-03-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统在说明书摘要公布了：一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统，包括系统配置模块、仿真模型模块、路由仿真模块、文件输出模块、性能分析模块、可视化展示模块和数据管理模块，其中：系统配置模块用于输入各类初始参数，包括仿真场景、通信能力、算法协议和通信业务；仿真模型模块用于链路计算和星座拓扑构建；路由仿真模块用于路由计算、更新和维护路由表，并进行路由转发；文件输出模块用于记录所需结果的原始文件；性能分析模块用于统计和分析仿真过程中的性能指标；可视化展示模块用于显示节点和系统运行状态和运行结果；数据管理模块用于存储仿真所产生的数据。

本发明授权一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统在权利要求书中公布了：1.一种适用于空间路由算法研究的轻量级软件仿真系统，其特征在于，包括系统配置模块、仿真模型模块、路由仿真模块、文件输出模块、性能分析模块、可视化展示模块和数据管理模块，其中：系统配置模块用于输入各类初始参数，包括仿真场景、通信能力、算法协议和通信业务；仿真模型模块用于链路计算和星座拓扑构建；路由仿真模块用于路由计算、更新和维护路由表，并进行路由转发；文件输出模块用于记录所需结果的原始文件；性能分析模块用于统计和分析仿真过程中的性能指标；可视化展示模块用于显示节点和系统运行状态和运行结果；数据管理模块用于存储仿真所产生的数据； 通过下述步骤实现具体配置： 步骤一、参数配置及星座构建 1卫星星座与地面站的建立，通过卫星设计规格或者实际的数据输入星座的轨道数、每个轨道内的卫星数量以及轨道倾角确定每颗卫星的具体位置，采用天体力学模型和数值积分方法，以确定卫星在模拟时间内的位置和速度变化，同时计算出卫星的轨道六根数，包括半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、真近点角，产生一个包含卫星的两行元素轨道报TLE的文件，地面站以其经纬度为输入，计算出每个地面站在三维坐标系中的位置； 2可见性计算，卫星节点创建的过程中已经实现了由卫星的动态性引起的卫星间距离和可见性的变化，按需将仿真时长划分为若干个时间片，对于每个时间片计算星间链路和星地链路的可见距离范围，以判断当前时刻卫星与卫星、卫星与地面站是否在可见范围内，之后根据所有的时间片生成连续时间的可见性关系，以代替卫星工具包的链路通信时间计算； 1 2 3 其中，为星间链路最短可见距离；为地球半径；为轨道高度；为卫星仰角；为星间链路最大可见距离；为大气层高度；为地面站仰角；为最大星地可见距离； 3网络拓扑的构建，为星座内的每颗卫星按照其所在轨道以及其所在轨道内的相对位置建立编号，用户进行拓扑规划生成需要的网络拓扑，不同编号的卫星按照规划好的星座构型构建网络拓扑，构建单轨可见的拓扑、多轨可见的拓扑以及距离近时可见的拓扑； 4网络场景的仿真，网络动态拓扑模型建立完成后，能根据需求定制应用层业务，并选择网络层所需测试的路由协议或者配置自己所需路由算法开始仿真，仿真过程中能对网络中产生的数据进行监听和记录，在仿真完成后进行后续处理与分析； 5网络场景的可视化，读取不同时间点的卫星位置、地面站位置和拓扑关系，利用开源JavaScript库导入地球模型，并在此基础上根据上述步骤生成的位置信息以及仿真过程统计信息绘制卫星、地面站节点以及节点间链路和路由转发路径，实现通信过程中网络场景的3D可视化显示，同时对仿真过程中监听和记录到的仿真数据进行处理，以直观方式可视化网络仿真结果； 步骤二、空间网络路由仿真 低轨卫星网络中卫星节点周期性运动，拓扑结构不断变化，但同时具有可预测性；路由算法按照路由表更新机制划分为静态路由算法和动态路由算法两大类：静态路由算法不考虑网络拓扑结构的变化，在时间和空间上对卫星网络进行划分；动态路由算法由网络中信息传递实时计算和更新路由表，灵活适应网络拓扑和负载变化； 针对不同类型的路由算法实现机制，提供对应的模块来满足静态、动态网络拓扑路由算法的运行条件，用户根据待仿真路由算法的具体实现细节将仿真平台的路由模块配置为自己开发的路由模块，构建需要的仿真环境；支持可配置参数，用户根据不同的网络需求来进行调整； 仿真平台中静态网络拓扑路由提供负责计算出每颗卫星到所有其他卫星节点的下一跳路径，并以跳数优先选取路径，在跳数相同情况下以时延作为代价值挑选最优路径的路由算法实现模块；负责管理和更新每个节点的路由表，当网络拓扑结构发生变化时，重新计算路由路径，并将更新后的路由表广播到整个网络中，以保证所有节点的路由表保持一致的路由表管理模块；为实现模块之间的交互和数据传输，定义和实现各个模块之间的接口，包括输入输出接口、数据格式定义； 仿真平台中动态网络拓扑路由提供实现每个节点定时发送HELLO探测报文探测邻居节点连接状态的邻居发现模块；当邻居表中当前状态与之前状态产生差异时触发修改网络拓扑，根据拓扑更新重新计算路由，为防止出现环路情况，需要增加广播机制，当发现邻居表中前后状态不一致需要更新路由表时，将这一变化链路信息广播至全网，告知其余节点同步更新拓扑，重计算路由路径的路由表更新模块； 提供各个接口实现模块之间的交互：首先，路由算法模块调用网络拓扑结构接口来获取网络拓扑结构信息；该接口提供了网络拓扑结构的基本信息，帮助路由算法模块计算出最佳路由路径；其次，路由算法模块通过路由表管理接口更新路由表； 路由表管理模块负责维护和更新路由表，根据网络拓扑结构接口提供的信息来更新路由表；路由表管理模块根据路由算法接口提供的信息来计算路由路径；最后，路由算法模块通过网络广播接口将更新后的路由表发送到全网；该接口负责将路由表信息广播到整个网络中；同时，路由算法模块使用该接口来获取其他节点发送的路由表信息，更新本地的路由表。

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