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申请/专利权人：中科南京移动通信与计算创新研究院

摘要：本发明公开了一种海量卫星仿真建模方法、系统、设备及存储介质，通过建立最小包围球来将卫星模型中的所有卫星的位置信息以偏移量的形式保存下来，并一次性传输至GPU中进行各卫星位置的仿真重建，同时利用卫星模型的三维模型数据在GPU中做进一步的着色渲染，从而最终可得到卫星模型的空间分布。因此，本发明方法通过对海量卫星仅进行一次建模过程，减少了CPU与GPU的调度次数；并通过利用所建立的最小包围球来得到卫星与球心之间的偏移量数据，以替代卫星实际位置信息，从而便于利用一次绘制命令渲染出所有卫星，减少资源消耗；基于卫星轨道信息数据，还可实现高效动态地推演出卫星通信网络的演变过程。

主权项：1.一种海量卫星仿真建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在连续的多个时间节点下循环执行仿真建模策略，以动态更新所建立的卫星模型的空间分布，所述仿真建模策略包括以下步骤：获取多个卫星的轨道信息数据，以确定当前时间节点下各个所述卫星的坐标数据；根据多个所述卫星的所述坐标数据，建立最小包围球，所述最小包围球为使多个所述坐标数据分别位于球体表面或球体内部的各个三维球体中半径最小的三维球体；根据每个所述卫星的所述坐标数据和所述最小包围球的球心坐标，计算得到每个所述卫星的偏移量数据；利用多个所述卫星的所述偏移量数据、所述最小包围球的球心坐标、多个所述卫星的三维模型数据进行仿真建模，以建立当前时间节点下卫星模型的空间分布；所述根据多个所述卫星的所述坐标数据，建立最小包围球，包括以下步骤：根据多个所述卫星的三维位置坐标来初次获得球心坐标和球体半径，以建立三维球体，所述三维位置坐标表示以地球中心为原点的笛卡尔坐标系下的所述坐标数据；判断每个所述卫星与所述三维球体之间的位置关系，若待测卫星的三维位置坐标位于所述三维球体的外部，更新所述球心坐标和所述球体半径，使得所述卫星的三维位置坐标位于更新后所述三维球体的表面或内部；遍历判断全部所述卫星后完成所述三维球体的更新，以建立得到所述最小包围球；所述根据多个所述卫星的三维位置坐标来初次获得球心坐标和球体半径，以建立三维球体，包括以下步骤：根据多个所述卫星的三维位置坐标，确定坐标x轴分量值最小的卫星和坐标x轴分量值最大的卫星，并计算两个卫星之间距离以得到第一距离；根据多个所述卫星的三维位置坐标，确定坐标y轴分量值最小和坐标y轴分量值最大的卫星，并计算两个卫星之间距离以得到第二距离；根据多个所述卫星的三维位置坐标，确定坐标z轴分量值最小和坐标z轴分量值最大的卫星，并计算两个卫星之间距离以得到第三距离；比较所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离，以确定距离最大值所对应的两个卫星，将两个所述卫星之间连线的中点作为所述三维球体的球心坐标，将两个所述卫星之间距离的一半作为所述三维球体的球体半径；所述若待测卫星的三维位置坐标位于所述三维球体的外部，更新所述球心坐标和所述球体半径，包括以下步骤：若所述待测卫星的三维位置坐标位于所述三维球体的外部，所述三维球体的球体半径更新由以下数学模型约束：R’＝D+R2，其中，R表示更新前的球体半径，D表示所述待测卫星与更新前球心坐标之间的距离，R’表示更新后的球体半径；若所述待测卫星的三维位置坐标位于所述三维球体的外部，所述三维球体的球心坐标更新由以下数学模型约束：C’＝C+P-C×D-R2D，其中，R表示更新前的球体半径，D表示所述待测卫星与更新前球心坐标之间的距离，P表示所述待测卫星的三维位置坐标，C表示更新前所述三维球体的球心坐标，C’表示所述更新后所述三维球体的球心坐标。

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