本发明涉及卫星通信技术和计算机科学算法领域，具体涉及一种基于非支配排序遗传算法(nsga-ii)的卫星链路分配方法。
背景技术：
1、地月空间信息网络是将地球、月球以及它们之间的卫星系统连接起来，为太空探索、资源开发、科学研究等提供广泛的通信和数据传输支持。在这样一个复杂而广阔的网络中，卫星链路的分配算法成为了一个关键问题，直接影响到网络的性能和资源利用效率。与地面网络不同，卫星网络中通信节点高速运动，通信链路频繁断开，信息传输的时延大、误码率高，严重影响网络拓扑的稳定性。而稳定的卫星网络拓扑是实现网络信息交换和资源共享的基础。因此，设计可靠的卫星网络拓扑算法至关重要。
2、目前地月信息网络的研究较少，链路分配算法都是模拟退火，烟花算法等传统启发式算法，这些算法全局搜索能力差，随机性过强、寻优精度不够理想。所以本发明旨在面向地月空间信息网络，设计一种基于nsga-ii的链路分配算法。通过探索链路分配算法，实现最小化通信时延，以满足地月空间信息网络中多样化的通信需求。
技术实现思路
1、本发明为解决现有链路分配算法存在全局搜索能力差，随机性过强、寻优精度低等问题，提供一种基于nsga-ii的卫星链路分配方法。
2、基于nsga-ii的卫星链路分配方法，该方法由以下步骤实现：
3、步骤一、建立地月空间卫星模型，并根据所述地月空间卫星模型计算地月空间卫星之间的距离和可见性关系，获得距离矩阵w和可见性矩阵v；
4、步骤二、利用可见性矩阵关系，将可见卫星利用深度优先搜索算法随机生成一条卫星通信序列，如卫星1到卫星n的路径就可表示为1→2→3→...→n。迭代此过程随机生成一条染色体，将每条染色体作为一个个体，进行多次迭代搜索后的多个个体作为随机生成第一代种群(原始父代种群)；
5、步骤三、根据距离矩阵w,计算每个个体的最大时延和平均时延；
6、步骤四、判断gen＝＝max gen，如果是，结束；如果否，选择优秀个体组成新的后代，采用交叉算法和变异算法合并父代子代，生成新的父代；gen+1返回步骤三；
7、步骤五、判断种群代数gen＝＝max gen，如果是，结束，执行步骤六；否则，根据所述非支配排序和拥挤距离计算的结果选择最优个体组成新的子代种群，根据一定的概率选择个体采用交叉算法和变异算法，并将生成的后代与原始父代种群进行合并，形成新的父代种群；gen+1，返回步骤四；
8、步骤六、获得最大时延和平均时延最优的链路。
9、本发明的有益效果：
10、本发明方法解决了最小化地月卫星间的通信时延，避免网络拥塞，保证数据及时传输的问题，针对由多颗月球中继卫星、地球中继卫星和地面站节点组成的地月空间信息网络，本专利涉及一种面向地月空间信息网络的卫星链路分配算法：基于非支配排序遗传算法(nsga-ii，non-dominatedsortinggeneticalgo rithmii)的链路分配方法，该算法提供了卓越的性能和可靠性。并分析不同交叉算子对通信时延的影响，找到适合该算法的交叉算子。
1.基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：
2.根据权利要求1所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：步骤二中，将卫星1到卫星n作为一条卫星通信序列，将该卫星通信序列作为一个染色体基因，每条染色体由九个所述染色体基因组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：步骤三中，计算每个个体的最大时延和平均时延，计算方法为：
4.根据权利要求1所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：步骤四中，采用nsga-ii算法进行非支配排序和拥挤距离计算，依次执行下述两个公式后，获得拥挤距离；
5.根据权利要求1所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：步骤五中，所述交叉算法采用单点交叉法、两点交叉法或顺序交叉法。
6.根据权利要求5所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：单点交叉法为：
7.根据权利要求5所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：两点交叉法为：
8.根据权利要求5所述的基于nsga-ii的卫星链路分配方法，其特征在于：顺序交叉法为：
