專利名稱：運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，主要應用于運載火箭的
地面遠距離測控，可實現(xiàn)遠距離測控數(shù)據(jù)實時、可靠傳輸。
背景技術：
國內航天領域中尚未全面實現(xiàn)通用化的高可靠性數(shù)據(jù)傳輸方式，部分火箭型號采 用的數(shù)據(jù)傳輸方式缺乏全面的冗余、安全設計，對單點故障所造成的系統(tǒng)癱瘓沒有備份處 理機制；部分型號采用的數(shù)據(jù)傳輸方式是"一個分系統(tǒng)，一種設計"的方式，缺乏對系統(tǒng)通用 性的考慮。專利號為200620012601. 5的《一種運載火箭測發(fā)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡》介紹了一種 運載火箭測發(fā)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結構，該網(wǎng)絡結構包括兩臺前端交換機、兩臺后端交換機和用于 連接的網(wǎng)絡線，每臺交換機配置三個單模光纖通信模塊，每臺交換機之間通過單模光纖連 接。該專利實現(xiàn)了網(wǎng)絡的冗余傳輸，但還不夠完善，對網(wǎng)絡的安全性設計不夠，主要有以下 不足l)網(wǎng)絡拓撲設計沒有對核心應用與一般應用實行隔離，降低了發(fā)射可靠性。目前運 載火箭測發(fā)控的網(wǎng)絡應用可以分為測控部分和數(shù)據(jù)瀏覽部分，前者是測發(fā)控的核心，為確 ?？煽啃?，對接入設備、安裝的軟件、使用人員等嚴格控制，后者是對測試信息的綜合應用， 這部分內容對接入的設備數(shù)量、應用軟件、使用人員相對寬松，為了確保這類的應用不影響 核心應用，應該在網(wǎng)絡拓撲結構設計上對以上兩類應用進行隔離控制，確保互不影響。2)網(wǎng) 絡設計上沒有考慮與其它網(wǎng)絡的連接，缺乏網(wǎng)絡安全性設計。實際上，運載火箭在發(fā)射場除 了火箭測試發(fā)控網(wǎng)絡外，還有發(fā)射場的地勤網(wǎng)、氣象網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等等，都需要與運載火箭網(wǎng) 絡連接，因此需要有安全可靠的網(wǎng)絡結構設計。
實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種運載火箭遠距離 測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，具有高可靠、高帶寬、高通用性，可以滿足運載火箭地面遠距測控的需要。 本實用新型的技術解決方案是運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括五臺相 同型號的路由交換機、一臺防火墻和光纖鏈路，其中兩臺路由交換機和配置成為冗余前置 系統(tǒng)，另外兩臺路由交換機和配置成為冗余后置系統(tǒng)，其余一臺路由交換機作為瀏覽系統(tǒng)， 防火墻置于瀏覽系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)之間，通過光纖鏈路與瀏覽系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)中的 任意一 臺路由交換機連接，路由交換機兩兩之間通過光纖鏈路連接。 冗余前置系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)中的路由交換機之間的通信協(xié)議采用熱備份冗余 協(xié)議RFC2281或虛擬路由冗余協(xié)議RFC3768。 冗余前置系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)中均采用浮動靜態(tài)路由配置方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸路 徑的自動選擇和轉發(fā)。 本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于本實用新型針對運載火箭測試的特點， 采用合理的網(wǎng)絡拓撲結構，通過增加防火墻，實現(xiàn)與其它網(wǎng)絡的安全隔離和受控訪問；通過
3增加瀏覽系統(tǒng)，將網(wǎng)絡中的關鍵業(yè)務與一般業(yè)務分開，提高了網(wǎng)絡安全性；通過構建前置系 統(tǒng)、后置系統(tǒng)，并在前置系統(tǒng)和后置系統(tǒng)之間，合理選用多種網(wǎng)絡協(xié)議，并在前置系統(tǒng)和后 置系統(tǒng)之間，采用浮動靜態(tài)路由配置技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸路徑的自動選擇和轉發(fā)功能，從而 提高了系統(tǒng)可靠性。
圖1為本實用新型的網(wǎng)絡連接拓撲結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明 該系統(tǒng)包括五臺相同型號的模塊化數(shù)據(jù)網(wǎng)路由交換機和一臺防火墻，其中兩臺路 由交換機配置成為單一的冗余前置系統(tǒng)，另外兩臺路由交換機配置成為單一的冗余后置系 統(tǒng)，剩余一臺路由交換機被定義為瀏覽系統(tǒng)，防火墻實現(xiàn)前置系統(tǒng)、后置系統(tǒng)到瀏覽系統(tǒng)之 間的安全隔離和受控訪問，以上各系統(tǒng)之間全部采用光纖連接。在前置系統(tǒng)和后置系統(tǒng)中 采用HSRP(熱備份冗余協(xié)議RFC2281)或VRRP (虛擬路由冗余協(xié)議RFC3768)協(xié)議，降低了 冗余系統(tǒng)的切換時間；在前置系統(tǒng)和后置系統(tǒng)之間的光纖連接采用網(wǎng)狀全互聯(lián)方式，提高 光纖線路的可靠性；在前置系統(tǒng)和后置系統(tǒng)中全部采用浮動靜態(tài)路由配置技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳輸路徑的人為指定、自動轉發(fā)、故障切換功能。系統(tǒng)中的五臺數(shù)據(jù)網(wǎng)路由交換機均采用相 同的型號，任意一臺路由交換機的任意一個模塊損壞后，可以使用瀏覽系統(tǒng)使用的路由交 換機的相應模塊作為備件應急使用。系統(tǒng)中的五臺數(shù)據(jù)網(wǎng)路由交換機均采用模塊化設計， 前置系統(tǒng)和后置系統(tǒng)之間的雙向傳輸帶寬可以根據(jù)運載火箭的不同型號動態(tài)配置為8Gbps 至160Gbps。 瀏覽系統(tǒng)是運載火箭測試信息綜合應用系統(tǒng)，在運載火箭測試發(fā)射期間，對測試 信息、數(shù)據(jù)進行實時發(fā)布，參試人員、現(xiàn)場專家、領導等通過瀏覽系統(tǒng)中為每人提供的桌面 瀏覽微機獲得測試信息及測試數(shù)據(jù)，測試結束后，通過瀏覽系統(tǒng)對測試數(shù)據(jù)進行判讀。 防火墻為千兆全線速，支持多端口光纖鏈接的安全設備，防火墻可以基于IP地 址、TCP、 UDP端口等，人為控制數(shù)據(jù)交換時數(shù)據(jù)訪問的通斷允許及數(shù)據(jù)交換的方向的控制。 在冗余前置、后置系統(tǒng)和瀏覽系統(tǒng)以及與其它網(wǎng)絡系統(tǒng)之間起到安全隔離和受控訪問。 從冗余前置系統(tǒng)到冗余后置系統(tǒng)人為指定多條傳輸路徑，分別代表最優(yōu)、次優(yōu)和 備份，按照以上順序，任何一條路徑發(fā)生故障時，系統(tǒng)會瞬時切換到下一條路徑。 如圖1所示，在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下，運載火箭測控設備通過屏蔽雙絞線同時接 入冗余前置系統(tǒng)8中的路由交換機1、路由交換機2和冗余后置系統(tǒng)9中的路由交換機3、 路由交換機4 ;在前置系統(tǒng)8中，數(shù)據(jù)通過多條浮動靜態(tài)路由所人為指定的傳輸路徑同時進 入冗余后置系統(tǒng)9中的路由交換機3和路由交換機4，并最終傳輸至測控指揮、數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)；同樣，在冗余后置系統(tǒng)9中，數(shù)據(jù)通過多條浮動靜態(tài)路由所人為指定的傳輸路徑同時進 入冗余前置系統(tǒng)8中的路由交換機1和路由交換機2，并最終傳輸至前置測控設備；需要瀏 覽訪問測控數(shù)據(jù)的用戶需要接入瀏覽路由交換機6，并在防火墻5的安全控制下進行數(shù)據(jù) 操作。 在冗余前置系統(tǒng)8和冗余后置系統(tǒng)9中任意一臺路由交換機發(fā)生故障的狀態(tài)下由于測控數(shù)據(jù)是同時接入冗余前置系統(tǒng)8中的路由交換機1和路由交換機2 (或冗余后置
系統(tǒng)9中的路由交換機3和路由交換機4)，因此在任意一臺路由交換機發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)仍
然可以完整、正常的接入前置系統(tǒng)8中(或9中)；冗余前置系統(tǒng)8和冗余后置系統(tǒng)9之間
采用全光纖網(wǎng)狀互聯(lián)方式，測控數(shù)據(jù)是通過多條傳輸路徑進入后置系統(tǒng)，因此在任意一臺
路由交換機發(fā)生故障時，數(shù)據(jù)仍然可以完整、正常的傳輸至測控數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 在冗余前置系統(tǒng)8和冗余后置系統(tǒng)9之間的光纖線路發(fā)生故障的狀態(tài)下由于冗
余前置系統(tǒng)8和冗余后置系統(tǒng)9之間采用全光纖網(wǎng)狀互聯(lián)方式，任何一路或幾路光纖的損
壞對測控數(shù)據(jù)的傳輸只有性能上的部分影響，因此只要保留冗余前置系統(tǒng)8和冗余后置系
統(tǒng)9之間的光纖至少有一路正常工作，運載火箭測控數(shù)據(jù)就可以正常的在前置系統(tǒng)和后置
系統(tǒng)之間正常傳輸。 本實用新型未詳細描述內容為本領域技術人員公知技術。
權利要求運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括五臺相同型號的路由交換機、一臺防火墻和光纖鏈路(7)，其中第一路由交換機(1)、第二路由交換機(2)配置成為冗余前置系統(tǒng)(8)，第三路由交換機(3)、第四路由交換機(4)配置成為冗余后置系統(tǒng)(9)，第五路由交換機(6)作為瀏覽系統(tǒng)，防火墻(5)置于瀏覽系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)(9)之間，通過光纖鏈路(7)與瀏覽系統(tǒng)和冗余后置系統(tǒng)(9)中的任意一臺路由交換機連接，第一路由交換機(1)、第二路由交換機(2)、第三路由交換機(3)和第四路由交換機(4)兩兩之間通過光纖鏈路(7)連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述第一 路由交換機(1)和第二路由交換機(2)之間的通信協(xié)議采用熱備份冗余協(xié)議RFC2281或虛 擬路由冗余協(xié)議RFC3768。
3. 根據(jù)權利要求1所述的運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述第三 路由交換機(3)和第四路由交換機(4)之間的通信協(xié)議采用熱備份冗余協(xié)議RFC2281或虛 擬路由冗余協(xié)議RFC3768。
4. 根據(jù)權利要求1所述的運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述的冗 余前置系統(tǒng)(8)和冗余后置系統(tǒng)(9)中均采用浮動靜態(tài)路由配置方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸路徑的 自動選擇和轉發(fā)。
專利摘要運載火箭遠距離測控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括五臺相同型號的數(shù)據(jù)網(wǎng)路由交換機、一臺防火墻以及全部光纖線路，其中兩臺路由交換機配置成為單一的冗余前置系統(tǒng)，另外兩臺路由交換機配置成為單一的冗余后置系統(tǒng)，剩余一臺路由交換機作為瀏覽用交換機，防火墻實現(xiàn)前置、后置系統(tǒng)到瀏覽用交換機之間的安全隔離和受控訪問，以上各系統(tǒng)之間全部采用光纖連接。本實用新型具有高可靠、高帶寬、高通用性等特點，能夠滿足運載火箭地面遠距測控的需要。
文檔編號G08C23/06GK201549071SQ20092011035
公開日2010年8月11日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權日2009年7月23日
發(fā)明者候彥嬌, 呂明, 宋立輝, 張學英, 張晨光, 王小靜, 王靜華, 白冰, 邵宇, 陸浩然 申請人:北京宇航系統(tǒng)工程研究所