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使用动态图神经网络实现异构纳卫星星座的自主协作

信号处理 2024-03-05 v2 人工智能 网络与互联网体系结构

摘要

即将到来的地球观测任务格局将由网络化的异构纳卫星星座定义,这些星座需要满足严格的任务要求,如重访时间和空间分辨率。然而,通过有效创建全局卫星联络计划(CP)来调度这些卫星网络中的卫星通信是一项复杂的任务,当前的解决方案需要地面协调或受限于星载计算资源。本文提出了一种新颖的方法来克服这些挑战,通过将星座和CP建模为动态网络并采用基于图的技术。所提出的方法利用最先进的动态图神经网络来评估给定CP的性能,并使用基于模拟退火的启发式算法对其进行更新。训练后的神经网络能够以3.6分钟的平均绝对误差预测网络延迟。仿真结果表明,所提出的方法能够成功地为大型卫星网络设计联络计划,将延迟改善29.1%,与传统方法相似,同时目标评估速度提高20倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.00692,
  title  = {Toward Autonomous Cooperation in Heterogeneous Nanosatellite Constellations Using Dynamic Graph Neural Networks},
  author = {Guillem Casadesus-Vila and Joan-Adria Ruiz-de-Azua and Eduard Alarcon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00692},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, 5 figures, conference