卫星网络路由算法代码

卫星网络路由算法是一种用于在卫星网络中传输数据的算法。由于卫星网络的动态拓扑结构和长时延特性，传统的地面网络路由算法并不完全适用于卫星网络。因此，研究人员开发了多种专门针对卫星网络的路由算法。

以下是一些常见的卫星网络路由算法及其简要介绍：

1. **动态源路由（Dynamic Source Routing, DSR）**：
- DSR是一种按需路由协议，适用于动态变化的拓扑结构。它通过源节点在数据包中指定完整的路由路径来实现路由。

2. **动态分层路由（Dynamic Hierarchical Routing, DHR）**：
- DHR算法将卫星网络划分为多个层次，每个层次内的卫星节点形成一个子网。通过在不同层次之间进行路由选择，可以有效减少路由表的规模和路由更新的频率。

3. **链路状态路由（Link State Routing, LSR）**：
- LSR算法通过广播链路状态信息来构建全局路由表。每个节点都了解整个网络的拓扑结构，并根据最短路径算法（如Dijkstra算法）计算路由。

4. **地理位置路由（Geographic Routing）**：
- 地理位置路由算法利用卫星的地理位置信息进行路由选择。每个节点根据目的地的地理位置和自身的地理位置选择下一跳节点。

5. **基于预测的路由（Prediction-based Routing）**：
- 这种算法通过预测卫星的移动轨迹和网络的拓扑变化，提前计算路由路径，从而减少路由更新的频率和时延。

以下是一个简单的基于地理位置的路由算法示例代码：

import math

class SatelliteNode:
    def __init__(self, id, latitude, longitude):
        self.id = id
        self.latitude = latitude
        self.longitude = longitude

    def distance_to(self, other):
        # 计算两个节点之间的地理距离
        R = 6371  # 地球半径，单位为公里
        lat1, lon1, lat2, lon2 = map(math.radians, [self.latitude, self.longitude, other.latitude, other.longitude])
        dlat = lat2 - lon1

        a = math.sin(dlat/2)**2 + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.sin(dlon/2)**2
        c = 2 * math.asin(math.sqrt(a))
        distance = R * c
        return distance

    def choose_next_hop(self, destination, neighbors):
        # 选择下一跳节点
        min_distance = float('inf')
        next_hop = None
        for neighbor in neighbors:
            distance = neighbor.distance_to(destination)
            if distance < min_distance:
                min_distance = distance
                next_hop = neighbor
        return next_hop

# 示例节点
node1 = SatelliteNode(1, 34.0522, -118.2437)  # 洛杉矶
node2 = SatelliteNode(2, 40.7128, -74.0060)   # 纽约
node3 = SatelliteNode(3, 51.5074, -0.1278)    # 伦敦

# 邻居节点
neighbors = [node2, node3]

# 目的地
destination = SatelliteNode(4, 35.6895, 139.6917)  # 东京

# 选择下一跳
next_hop = node1.choose_next_hop(destination, neighbors)
print(f"下一跳节点: {next_hop.id}")