基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)及方法，采用面向?qū)ο蟾拍?，將衛(wèi)星和地面設(shè)備劃分為衛(wèi)星對象、基帶對象、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)對象。同時(shí)設(shè)計(jì)多個(gè)獨(dú)立的對象單元，通過服務(wù)管理單元建立多個(gè)服務(wù)，每個(gè)服務(wù)能夠動(dòng)態(tài)選擇、組合需要的各種對象單元，調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理單元和加密加擾解密解擾單元，并使用監(jiān)控顯示單元實(shí)時(shí)顯示服務(wù)的遙測、遙控信息，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)衛(wèi)星型號的遙測遙控監(jiān)控。該系統(tǒng)及方法支持多星和不同衛(wèi)星型號、基帶對象設(shè)備類型、主測試計(jì)算機(jī)類型的測試監(jiān)控，提高了監(jiān)控的效率和通用性。
【專利說明】基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星測試的地面遙測遙控監(jiān)控，特別是涉及一種基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)小衛(wèi)星測試過程中，遙測前端和遙控前端通常是獨(dú)立運(yùn)行的，并且每個(gè)遙測遙控前端均是針對具體衛(wèi)星型號而設(shè)計(jì)，屬于專用性系統(tǒng)。小衛(wèi)星測試采用這類系統(tǒng)雖然不受變頻器、天線設(shè)備類型影響，但會(huì)受到基帶對象、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象等設(shè)備類型的約束。由于該類前端往往針對某一衛(wèi)星型號，很難直接應(yīng)用于其他型號衛(wèi)星測試，在開展新型號衛(wèi)星測試時(shí)，需要開發(fā)或更新遙測前端和遙控前端，耗時(shí)長，維護(hù)成本高；同時(shí)，單個(gè)遙測遙控前端支持小衛(wèi)星并行測試的衛(wèi)星數(shù)量非常有限，不能滿足今后小衛(wèi)星批量化測試的需求；另外，遙測遙控前端只適用于某一種基帶設(shè)備和某一版本的總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)，造成了各型號之間基帶設(shè)備的無法調(diào)配，加劇了基帶設(shè)備稀缺性問題。
[0003]隨著衛(wèi)星測試技術(shù)的發(fā)展以及新測試需求的出現(xiàn)，自動(dòng)化快速測試、批量化測試開始備受關(guān)注，一個(gè)基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星遙測遙控前端能夠快速的應(yīng)用到任何一個(gè)衛(wèi)星型號測試中，可以匹配各類基帶設(shè)備，并能夠在多星并行測試中發(fā)揮出重要作用。如何實(shí)現(xiàn)這種通用化的小衛(wèi)星遙測遙控前端，國內(nèi)外還沒有具體報(bào)道和研究，其主要存在的問題包括:(1)如何支持多星并行測試，不受待測試衛(wèi)星數(shù)量的限制；(2)如何支持多個(gè)型號的并行測試，同時(shí)支持星座模式下的衛(wèi)星測試；(3)如何支持多種不同類型的基帶設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星型號之間基帶設(shè)備的可調(diào)配性；(4)如何實(shí)現(xiàn)不同加密、解密方式的動(dòng)態(tài)選擇，并滿足今后需求擴(kuò)展的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠滿足多星、多型號并行測試需求，實(shí)現(xiàn)了不同型號之間基帶設(shè)備的可調(diào)配性，有利于加快衛(wèi)星批量化測試、快速測試的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)，包括:服務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)安全模塊、監(jiān)控顯示模塊，其中:
[0006]服務(wù)管理模塊:包括對象配置單元、服務(wù)配置單元和服務(wù)管理單元，對象配置單元對測試所涉及的衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象進(jìn)行配置，其中衛(wèi)星對象配置的內(nèi)容包括衛(wèi)星類型、加密庫路徑、解密庫路徑，基帶對象配置的內(nèi)容包括設(shè)備類型、遙測IP及端口、遙控IP及端口，主測試計(jì)算機(jī)對象配置的內(nèi)容包括主測試計(jì)算機(jī)類型、遙控IP及端口、廣播組播IP及端口 ；服務(wù)配置單元根據(jù)衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象的配置，創(chuàng)建與三個(gè)對象配置相對應(yīng)的服務(wù)實(shí)例并從服務(wù)管理單元獲取對象配置單元的子服務(wù)實(shí)例、服務(wù)配置單元的子服務(wù)實(shí)例和服務(wù)管理單元的子服務(wù)實(shí)例，并連接這些子服務(wù)實(shí)例；服務(wù)管理單元存儲各子服務(wù)實(shí)例；所述的子服務(wù)實(shí)例是一種具有確定參數(shù)和功能的服務(wù)，多種子服務(wù)實(shí)例構(gòu)成服務(wù)實(shí)例；
[0007]數(shù)據(jù)通信模塊:包括遙測采集單元、遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元、遙控指令接收單元和遙控指令發(fā)送單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測采集單元使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從基帶對象中接收基帶遙測數(shù)據(jù)，得到符合遙測幀長度的數(shù)據(jù)，以“先進(jìn)先出”方式放入基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列并送至數(shù)據(jù)處理模塊中的遙測數(shù)據(jù)處理單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元使用UDP通信方式將遙測明態(tài)數(shù)據(jù)廣播或組播到網(wǎng)絡(luò)中；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令接收單元使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從主測試計(jì)算機(jī)對象接收到原始遙控指令或向基帶對象發(fā)送遙控指令，將遙控指令使用“先進(jìn)先出”方式放入到原始遙控指令隊(duì)列中并送至數(shù)據(jù)處理模塊中的遙控指令處理單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令發(fā)送單元根據(jù)基帶對象的設(shè)備類型，填充基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式向基帶對象發(fā)送密態(tài)指令數(shù)據(jù)；所述基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)為當(dāng)前基帶對象支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式所需的部分?jǐn)?shù)據(jù)；
[0008]數(shù)據(jù)處理模塊:包括遙測數(shù)據(jù)處理單元、遙控指令處理單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測數(shù)據(jù)處理單元從基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，解析基帶遙測數(shù)據(jù)，得到原始遙測數(shù)據(jù)并存儲到本地文件中，識別原始遙測數(shù)據(jù)的明密狀態(tài)，最后將原始遙測數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)安全模塊中的解密解擾單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令處理單元從原始遙控指令隊(duì)列中讀取遙控指令，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式解析得到明態(tài)指令數(shù)據(jù)，并送至數(shù)據(jù)安全模塊中的加密加擾單元；
[0009]數(shù)據(jù)安全模塊:包括加密加擾單元、解密解擾單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，加密加擾單元根據(jù)加密鏈接庫加密明態(tài)指令數(shù)據(jù)，得到密態(tài)指令數(shù)據(jù)，將新得到的密態(tài)指令數(shù)據(jù)和原始密態(tài)指令數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)通信模塊中的遙控指令發(fā)送單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，解密解擾單元根據(jù)解密鏈接庫解密原始遙測數(shù)據(jù)，得到遙測明態(tài)數(shù)據(jù)，存儲到本地文件并送至數(shù)據(jù)通信模塊中的遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元；所述加密鏈接庫是封裝加密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；所述解密鏈接庫是封裝解密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；
[0010]監(jiān)控顯示模塊:包括監(jiān)控配置單元、監(jiān)控顯示單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，監(jiān)控配置單元根據(jù)不同測試需求配置監(jiān)控顯示單元要實(shí)時(shí)顯示參數(shù)數(shù)據(jù)；在所述服務(wù)實(shí)例下，監(jiān)控顯示單元根據(jù)監(jiān)控配置單元的配置實(shí)時(shí)顯示對應(yīng)參數(shù)。
[0011]基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0012](I)對測試所涉及的衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象進(jìn)行配置，其中衛(wèi)星對象配置的內(nèi)容包括衛(wèi)星類型、加密庫路徑、解密庫路徑，基帶對象配置的內(nèi)容包括設(shè)備類型、遙測IP及端口、遙控IP及端口，主測試計(jì)算機(jī)對象配置的內(nèi)容包括主測試計(jì)算機(jī)類型、遙控IP及端口、廣播組播IP及端口 ；根據(jù)衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象的配置，創(chuàng)建與三個(gè)對象配置相對應(yīng)的服務(wù)實(shí)例并從服務(wù)管理單元獲取對象配置單元的子服務(wù)實(shí)例、服務(wù)配置單元的子服務(wù)實(shí)例和服務(wù)管理單元的子服務(wù)實(shí)例，連接這些子服務(wù)實(shí)例；所述的子服務(wù)實(shí)例是一種具有確定參數(shù)和確定功能的服務(wù)，多種子服務(wù)實(shí)例構(gòu)成服務(wù)實(shí)例；
[0013](2)在所述服務(wù)實(shí)例下，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從基帶對象中接收基帶遙測數(shù)據(jù)，得到符合遙測幀長度的數(shù)據(jù)，以“先進(jìn)先出”方式放入基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列，解析基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中的基帶遙測數(shù)據(jù)，得到原始遙測數(shù)據(jù)并存儲到本地文件中；
[0014](3)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)解密鏈接庫解密原始遙測數(shù)據(jù)，得到遙測明態(tài)數(shù)據(jù)，存儲到本地文件，并使用UDP通信方式將遙測明態(tài)數(shù)據(jù)廣播或組播到網(wǎng)絡(luò)中；所述解密鏈接庫是封裝解密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；
[0015](4)在所述服務(wù)實(shí)例下，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從主測試計(jì)算機(jī)對象接收原始遙控指令或向基帶對象發(fā)送遙控指令，將遙控指令使用“先進(jìn)先出”方式放入到原始遙控指令隊(duì)列中，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式解析遙控指令得到明態(tài)指令數(shù)據(jù)；
[0016](5)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)加密鏈接庫加密明態(tài)指令數(shù)據(jù)，得到密態(tài)指令數(shù)據(jù)，根據(jù)基帶對象設(shè)備類型，對新得到的密態(tài)指令數(shù)據(jù)和原始密態(tài)指令數(shù)據(jù)填充基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)，并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式向基帶對象發(fā)送密態(tài)指令數(shù)據(jù)；所述加密鏈接庫是封裝加密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；所述基帶指令格式所需的數(shù)據(jù)為當(dāng)前基帶對象支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式所需的部分?jǐn)?shù)據(jù)；
[0017](6)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)不同測試需求實(shí)時(shí)顯示對應(yīng)參數(shù)。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019](I)本發(fā)明采用基于服務(wù)架構(gòu)的思想，設(shè)計(jì)了多個(gè)獨(dú)立的對象單元，每個(gè)服務(wù)通過將對應(yīng)的對象行組合，可以很方便的建立某個(gè)衛(wèi)星型號的前端遙測通信鏈路和前端遙控通信鏈路，其中多星并行測試時(shí)，可以復(fù)用這些單元來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的前端遙測遙控監(jiān)控。因此，本發(fā)明規(guī)避了前端遙測和前端遙控獨(dú)立運(yùn)行的問題，并能夠支持單星和多星的測試任務(wù)，提高了遙測遙控前端的通用性。
[0020](2)本發(fā)明在基于服務(wù)架構(gòu)思想基礎(chǔ)上，對遙測采集單元、指令接收單元、指令發(fā)送單元都進(jìn)行了可復(fù)用性設(shè)計(jì)，用于支持多種不同基帶、不同總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)版本。因此，基帶設(shè)備可以隨時(shí)更換類型，靈活方便，實(shí)現(xiàn)了不同衛(wèi)星型號測試時(shí)基帶設(shè)備可調(diào)配性，能夠有效解決基帶設(shè)備稀缺性問題。
[0021](3)本發(fā)明在基于服務(wù)架構(gòu)思想基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用了服務(wù)管理理念，每個(gè)服務(wù)對應(yīng)一個(gè)衛(wèi)星型號，并通過建立多個(gè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)前端完成多個(gè)衛(wèi)星型號的并行測試。因此，有效的降低了對前端人員、前端設(shè)備的數(shù)量需求，非常有利于衛(wèi)星批量化測試技術(shù)的發(fā)展。
[0022](4)本發(fā)明在基于服務(wù)架構(gòu)思想基礎(chǔ)上，對解密單元、加密單元、基礎(chǔ)通信模塊等都進(jìn)行了可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，有利于適應(yīng)于今后測試情況變化的需要，如異地遠(yuǎn)程測試、通信方式更改等。
[0023](5)對衛(wèi)星型號測試信息參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步歸納、提取，可變參數(shù)完全脫離程序，而是形成配置文件，更換配置文件即可用于不同衛(wèi)星型號，降低了準(zhǔn)備工作的復(fù)雜度，提供了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)的衛(wèi)星測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)架構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]小衛(wèi)星通信系統(tǒng)測試可以將星地鏈路分解為衛(wèi)星、地面基帶設(shè)備、遙測遙控前端、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫五個(gè)部分。為此，小衛(wèi)星通信系統(tǒng)星地鏈路可以劃分兩個(gè)部分:(I)遙測通道鏈路，衛(wèi)星一〉基帶設(shè)備一〉遙測遙控前端一〉廣播組播到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；(2)遙控通道鏈路，總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)—〉遙測遙控前端一〉基帶設(shè)備一〉衛(wèi)星。因此，通過采用基于服務(wù)構(gòu)架的方式，在遙測遙控監(jiān)控方法中設(shè)置兩條數(shù)據(jù)處理鏈路:(I)遙測數(shù)據(jù)處理鏈路，遙測采集單元一〉遙測數(shù)據(jù)處理單元一〉解密解擾單元一〉遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元；(2)遙控?cái)?shù)據(jù)處理鏈路，指令接收單元一〉遙控指令處理單元一> 加密加擾單元一>遙控指令發(fā)送單元。
[0030]為了使遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)能夠適應(yīng)多星、多型號并行測試，該方法采用面向?qū)ο蟾拍?，按照小衛(wèi)星通信系統(tǒng)星地鏈路連接方式和相應(yīng)的測試任務(wù)，對被測衛(wèi)星和地面設(shè)備信息進(jìn)行分類，劃分出衛(wèi)星對象、基帶對象、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象三個(gè)通用對象。同時(shí)，在小衛(wèi)星通信系統(tǒng)星地鏈路連接方式基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際使用的測試設(shè)備，建立單星或多星的一個(gè)測試服務(wù)。根據(jù)衛(wèi)星的工作方式，建立的服務(wù)可以分為單星模式和星座模式兩種。通過服務(wù)管理單元，可以建立多個(gè)服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都通過動(dòng)態(tài)選擇、組合所需的各種通用對象，獲取所對應(yīng)的測試參數(shù)，調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理單元，并通過監(jiān)控顯示單元對每個(gè)服務(wù)的遙測、遙控鏈路運(yùn)行信息進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)衛(wèi)星型號的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)為減少操作復(fù)雜度，僅對外提供服務(wù)配置、啟動(dòng)、停止操作方式。
[0031]遙測采集單元通過TCP/IP與基帶對象設(shè)備進(jìn)行通信，按衛(wèi)星識別碼分路采集遙測數(shù)據(jù)，遙測數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)鐘同步和幀同步處理，獲得遙測數(shù)據(jù)原碼并存檔，采用特定的解密解擾單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將解密和解擾后的遙測數(shù)據(jù)向某一網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)廣播或組播服務(wù)，將遙測數(shù)據(jù)發(fā)送給該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)。
[0032]指令接收單元與總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)通過TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，在完成握手信號后，接收總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)發(fā)出的指令碼，按指令的同步字對指令進(jìn)行分路，遙控指令處理單元在指令中加入設(shè)定的引導(dǎo)碼，按特定的加密加擾單元對指令進(jìn)行處理，遙控指令發(fā)送單元通過TCP/IP與基帶對象設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)連接，將加密和加擾后的指令按衛(wèi)星識別碼分路發(fā)送。
[0033]服務(wù)管理單元，是實(shí)現(xiàn)對多個(gè)服務(wù)和子服務(wù)的存儲和管理，完成每個(gè)服務(wù)的配置、啟動(dòng)、停止操作。對單個(gè)服務(wù)進(jìn)行管理時(shí)，首先需要通過對象配置單元設(shè)定測試中所涉及的衛(wèi)星對象、基帶對象和總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象，然后通過服務(wù)配置單元?jiǎng)?chuàng)建服務(wù)，并設(shè)定服務(wù)的工作模式為單星模式或星座模式，然后選擇該服務(wù)對應(yīng)的遙測遙控鏈路中的衛(wèi)星對象、基帶對象和總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象。服務(wù)配置完成后，在衛(wèi)星測試時(shí)，啟動(dòng)/停止相應(yīng)的服務(wù)從而實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星的遙測遙控監(jiān)控。所述的星座模式為多星測試且任一衛(wèi)星(副星)并不接收、處理、發(fā)送遙測數(shù)據(jù)和遙控指令，僅為某一個(gè)衛(wèi)星(主星)提供加密加擾單元子服務(wù)實(shí)例得工作模式。
[0034]監(jiān)控顯示單元，針對每個(gè)正在測試的服務(wù)，將啟動(dòng)一個(gè)對應(yīng)的監(jiān)控界面顯示該服務(wù)的運(yùn)行信息。監(jiān)控顯示單元根據(jù)監(jiān)控配置單元在界面實(shí)時(shí)顯示遙測幀接收情況和處理狀態(tài)、遙控指令發(fā)送情況和處理狀態(tài)。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明的遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)將同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，分別于測控網(wǎng)中的基帶對象設(shè)備和總控網(wǎng)中總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)建立網(wǎng)絡(luò)連接。很明顯可以看出，該系統(tǒng)能夠連接多臺不同類型的基帶對象設(shè)備、不同版本總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)，同時(shí)可以將每顆星的遙測數(shù)據(jù)廣播組播給設(shè)定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，有效地支持了多個(gè)衛(wèi)星型號的并行測試。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控方法。從數(shù)據(jù)鏈路角度看，在遙測方面，遙測采集單元按衛(wèi)星識別碼分路采集從基帶對象設(shè)備發(fā)送的遙測數(shù)據(jù)，遙測數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)同步處理，獲得數(shù)據(jù)原碼并存檔，解密解擾單元采用特定方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后將遙測數(shù)據(jù)向總控網(wǎng)中進(jìn)行廣播組播。在遙控方面，遙控指令接收單元從總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)處獲取遙控指令，遙控指令處理單元在指令中加入設(shè)定的引導(dǎo)碼，按特定的加密加擾單元對指令進(jìn)行處理，然后將指令發(fā)送。
[0037]如圖3所示，本發(fā)明提供的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)是基于服務(wù)構(gòu)架的，通過對各單元進(jìn)行歸類，形成了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)安全模塊、監(jiān)控顯示模塊、服務(wù)管理模塊。其中，數(shù)據(jù)通信模塊包含了遙測數(shù)據(jù)接收單元、遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元、遙控指令接收單元和遙控指令發(fā)送單元，數(shù)據(jù)處理模塊包含了遙測數(shù)據(jù)處理單元、遙控?cái)?shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)安全模塊包含了加密加擾單元、解密解擾單元。服務(wù)管理模塊包含了對象配置、服務(wù)配置和服務(wù)管理。每個(gè)測試服務(wù)都有一個(gè)監(jiān)控顯示單元相對應(yīng)，實(shí)時(shí)顯示接收的遙測數(shù)據(jù)信息和遙控指令信息，顯示遙控指令發(fā)送成功狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。其中，在遙測方面，遙測采集單元，是通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信從基帶中接收基帶遙測數(shù)據(jù)，過濾出滿足遙測幀長度要求的數(shù)據(jù)，并以“先進(jìn)先出”方式存儲到基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中；遙測數(shù)據(jù)處理單元，是從基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中讀取出數(shù)據(jù)，通過對基帶遙測數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解析，提取出小衛(wèi)星的原始遙測數(shù)據(jù)，并對遙測數(shù)據(jù)的明密狀態(tài)、同步狀態(tài)進(jìn)行識別之后，進(jìn)行解密解擾；解密解擾單元，是根據(jù)當(dāng)前解密方式、解擾方式采用對應(yīng)的處理方法，提取出最終所需要的遙測明態(tài)數(shù)據(jù)；遙測數(shù)據(jù)廣播單元，是根據(jù)星識別字，采用UDP通信方式將遙測數(shù)據(jù)廣播到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中。
[0038]在遙控方面，遙控指令接收單元，是采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信從總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)接收到原始遙控指令，并采用“先進(jìn)先出”方式存儲到原始遙控指令隊(duì)列中；遙控指令處理單元，是從原始遙控指令隊(duì)列中讀取指令，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式約定，對遙控指令進(jìn)行若干處理，從而獲得明態(tài)指令數(shù)據(jù)；加密加擾單元，是根據(jù)當(dāng)前加密方式、加擾方式而采用對應(yīng)的處理方法，獲得密態(tài)指令數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的加密方式包括PCI板卡加密方式、動(dòng)態(tài)鏈接庫加密方式、遠(yuǎn)程加密方式；遙控指令發(fā)送單元，是根據(jù)基帶對象設(shè)備類型，填充基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)前工作模式狀態(tài)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式向基帶對象對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送最終指令。
[0039]另外，對象配置單元用于配置衛(wèi)星對象、基帶對象和總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象；服務(wù)配置單元用于連接以上三類對象，根據(jù)三類對象中的參數(shù)，創(chuàng)建該服務(wù)的實(shí)例，從服務(wù)管理單元獲取相應(yīng)單元的子服務(wù)實(shí)例，并連接這些子服務(wù)實(shí)例；服務(wù)管理單元用于存儲所有服務(wù)實(shí)例及各單元的子服務(wù)實(shí)例，以統(tǒng)一接口形式對外暴露；其中衛(wèi)星對象參數(shù)包括星識別字、星識別字位置、遙測幀長度、同步字、方式字、擾碼、加密庫路徑、解密庫路徑等，基帶對象參數(shù)包括設(shè)備類型、遙測IP及端口、遙控IP及端口等，總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)對象參數(shù)包括總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)類型、遙控IP及端口、廣播組播IP及端口等；單元的子服務(wù)實(shí)例是各單元的參數(shù)、功能在程序中提供的類實(shí)例；服務(wù)的實(shí)例是針對一個(gè)衛(wèi)星型號測試的服務(wù)在程序中所提供的類實(shí)例。
[0040]用戶通過監(jiān)控配置單元可以自主選擇重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)、根據(jù)不同的測試需要在監(jiān)控顯示單元中實(shí)時(shí)顯示參數(shù)數(shù)據(jù)；監(jiān)視顯示單元根據(jù)監(jiān)控配置單元的配置實(shí)時(shí)顯示遙測幀接收情況和處理狀態(tài)、遙控指令發(fā)送情況和處理狀態(tài)。
[0041]如圖4所示，本發(fā)明中的服務(wù)，在型號測試時(shí)體現(xiàn)為單星遙測服務(wù)、單星遙控服務(wù)、星座遙測服務(wù)、星座遙控服務(wù)；也可以體現(xiàn)在多星測試服務(wù)，即每顆星測試都可以稱為一個(gè)測試服務(wù)。在星座模式下，任一衛(wèi)星(副星)并不接收、處理、發(fā)送遙測數(shù)據(jù)和遙控指令，僅為某一個(gè)衛(wèi)星(主星)提供加密加擾單元實(shí)例。另外，也可以根據(jù)任務(wù)的需要，單獨(dú)運(yùn)行遙測服務(wù)或遙控服務(wù)，遙測服務(wù)僅需要遙測數(shù)據(jù)接收單元、遙測數(shù)據(jù)處理單元、解密解擾單元、遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元，而遙控服務(wù)僅需要遙控指令接收單元、遙控?cái)?shù)據(jù)處理單元、加密加擾單元、遙控指令發(fā)送單元。
[0042]如圖5所示，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)開始工作后，首先是在監(jiān)控顯示模塊進(jìn)行對象信息配置，包括衛(wèi)星、基帶設(shè)備、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)的配置；然后進(jìn)行服務(wù)配置，通過服務(wù)管理模塊啟動(dòng)某條服務(wù)，該服務(wù)根據(jù)衛(wèi)星、基帶對象設(shè)備、總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)的對應(yīng)信息，獲取所需單元的子服務(wù)實(shí)例，連接這些子服務(wù)實(shí)例，并建立通信鏈路。在衛(wèi)星測試過程中，僅需要對這些服務(wù)進(jìn)行配置、啟動(dòng)、停止操作即可。
[0043]在數(shù)據(jù)通信模塊，首先進(jìn)行遙測鏈路連接和遙控鏈路連接，如果某一路鏈接中基帶設(shè)備單元無法正常連接，則返回服務(wù)配置模塊，查看修改相關(guān)的對象配置信息；如果遙控鏈路與總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)連接出現(xiàn)問題，則在頁面提示總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)連接狀態(tài)。在遙測遙控鏈路建立成功后，數(shù)據(jù)通信模塊開始接受來自基帶設(shè)備的遙測數(shù)據(jù)、來自總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)的遙控指令信息或向基帶設(shè)備發(fā)送遙控指令信息。在接收遙測數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)加入數(shù)據(jù)隊(duì)列，等待進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而減少丟幀的可能性。
[0044]遙測數(shù)據(jù)處理部分從隊(duì)列中獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊將會(huì)加載與基帶設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)解析協(xié)議，提取衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)；然后，數(shù)據(jù)安全模塊通過加載解密鏈接庫，實(shí)現(xiàn)對密態(tài)數(shù)據(jù)的解密，進(jìn)一步解析遙測數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和廣播。
[0045]當(dāng)從總控設(shè)備的主測試計(jì)算機(jī)(MTP)中獲取到遙控指令信息或者在本地選取遙控指令，數(shù)據(jù)處理模塊按照遙控指令信息。當(dāng)發(fā)送直接指令時(shí)，通過指令碼表映射，獲得指令代碼，并將指令信息及指令碼字進(jìn)行存儲；然后數(shù)據(jù)安全模塊通過加載加密鏈接庫，完成對指令的加密加擾；最后，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所用基帶設(shè)備類型，加載對應(yīng)鏈接庫，形成與基帶相匹配的指令格式，并發(fā)送到基帶設(shè)備。
[0046]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括:服務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)安全模塊、監(jiān)控顯示模塊，其中: 服務(wù)管理模塊:包括對象配置單元、服務(wù)配置單元和服務(wù)管理單元，對象配置單元對測試所涉及的衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象進(jìn)行配置，其中衛(wèi)星對象配置的內(nèi)容包括衛(wèi)星類型、加密庫路徑、解密庫路徑，基帶對象配置的內(nèi)容包括設(shè)備類型、遙測IP及端口、遙控IP及端口，主測試計(jì)算機(jī)對象配置的內(nèi)容包括主測試計(jì)算機(jī)類型、遙控IP及端口、廣播組播IP及端口 ；服務(wù)配置單元根據(jù)衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象的配置，創(chuàng)建與三個(gè)對象配置相對應(yīng)的服務(wù)實(shí)例并從服務(wù)管理單元獲取對象配置單元的子服務(wù)實(shí)例、服務(wù)配置單元的子服務(wù)實(shí)例和服務(wù)管理單元的子服務(wù)實(shí)例，并連接這些子服務(wù)實(shí)例；月艮務(wù)管理單元存儲各子服務(wù)實(shí)例；所述的子服務(wù)實(shí)例是一種具有確定參數(shù)和功能的服務(wù)，多種子服務(wù)實(shí)例構(gòu)成服務(wù)實(shí)例； 數(shù)據(jù)通信模塊:包括遙測采集單元、遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元、遙控指令接收單元和遙控指令發(fā)送單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測采集單元使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從基帶對象中接收基帶遙測數(shù)據(jù)，得到符合遙測幀長度的數(shù)據(jù)，以“先進(jìn)先出”方式放入基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列并送至數(shù)據(jù)處理模塊中的遙測數(shù)據(jù)處理單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元使用UDP通信方式將遙測明態(tài)數(shù)據(jù)廣播或組播到網(wǎng)絡(luò)中；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令接收單元使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從主測試計(jì)算機(jī)對象接收到原始遙控指令或向基帶對象發(fā)送遙控指令，將遙控指令使用“先進(jìn)先出”方式放入到原始遙控指令隊(duì)列中并送至數(shù)據(jù)處理模塊中的遙控指令處理單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令發(fā)送單元根據(jù)基帶對象的設(shè)備類型，填充基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式向基帶對象發(fā)送密態(tài)指令數(shù)據(jù)；所述基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)為當(dāng)前基帶對象支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式所需的部分?jǐn)?shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理模塊:包括遙測數(shù)據(jù)處理單元、遙控指令處理單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，遙測數(shù)據(jù)處理單元從基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)，解析基帶遙測數(shù)據(jù)，得到原始遙測數(shù)據(jù)并存儲到本地文件中，識別原始遙測數(shù)據(jù)的明密狀態(tài)，最后將原始遙測數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)安全模塊中的解密解擾單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，遙控指令處理單元從原始遙控指令隊(duì)列中讀取遙控指令，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式解析得到明態(tài)指令數(shù)據(jù)，并送至數(shù)據(jù)安全模塊中的加密加擾單元; 數(shù)據(jù)安全模塊:包括加密加擾單元、解密解擾單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，加密加擾單元根據(jù)加密鏈接庫加密明態(tài)指令數(shù)據(jù)，得到密態(tài)指令數(shù)據(jù)，將新得到的密態(tài)指令數(shù)據(jù)和原始密態(tài)指令數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)通信模塊中的遙控指令發(fā)送單元；在所述服務(wù)實(shí)例下，解密解擾單元根據(jù)解密鏈接庫解密原始遙測數(shù)據(jù)，得到遙測明態(tài)數(shù)據(jù)，存儲到本地文件并送至數(shù)據(jù)通信模塊中的遙測數(shù)據(jù)廣播組播單元；所述加密鏈接庫是封裝加密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；所述解密鏈接庫是封裝解密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫； 監(jiān)控顯示模塊:包括監(jiān)控配置單元、監(jiān)控顯示單元，在所述服務(wù)實(shí)例下，監(jiān)控配置單元根據(jù)不同測試需求配置監(jiān)控顯示單元要實(shí)時(shí)顯示參數(shù)數(shù)據(jù)；在所述服務(wù)實(shí)例下，監(jiān)控顯示單元根據(jù)監(jiān)控配置單元的配置實(shí)時(shí)顯示對應(yīng)參數(shù)。
2.基于面向服務(wù)架構(gòu)的小衛(wèi)星測試遙測遙控監(jiān)控方法，其特征在于包括如下步驟: (I)對測試所涉及的衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象進(jìn)行配置，其中衛(wèi)星對象配置的內(nèi)容包括衛(wèi)星類型、加密庫路徑、解密庫路徑，基帶對象配置的內(nèi)容包括設(shè)備類型、遙測IP及端口、遙控IP及端口，主測試計(jì)算機(jī)對象配置的內(nèi)容包括主測試計(jì)算機(jī)類型、遙控IP及端口、廣播組播IP及端口 ；根據(jù)衛(wèi)星對象、基帶對象和主測試計(jì)算機(jī)對象的配置，創(chuàng)建與三個(gè)對象配置相對應(yīng)的服務(wù)實(shí)例并從服務(wù)管理單元獲取對象配置單元的子服務(wù)實(shí)例、服務(wù)配置單元的子服務(wù)實(shí)例和服務(wù)管理單元的子服務(wù)實(shí)例，連接這些子服務(wù)實(shí)例；所述的子服務(wù)實(shí)例是一種具有確定參數(shù)和確定功能的服務(wù)，多種子服務(wù)實(shí)例構(gòu)成服務(wù)實(shí)例； (2)在所述服務(wù)實(shí)例下，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從基帶對象中接收基帶遙測數(shù)據(jù)，得到符合遙測幀長度的數(shù)據(jù)，以“先進(jìn)先出”方式放入基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列，解析基帶數(shù)據(jù)隊(duì)列中的基帶遙測數(shù)據(jù)，得到原始遙測數(shù)據(jù)并存儲到本地文件中； (3)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)解密鏈接庫解密原始遙測數(shù)據(jù)，得到遙測明態(tài)數(shù)據(jù)，存儲到本地文件，并使用UDP通信方式將遙測明態(tài)數(shù)據(jù)廣播或組播到網(wǎng)絡(luò)中；所述解密鏈接庫是封裝解密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫； (4)在所述服務(wù)實(shí)例下，使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)從主測試計(jì)算機(jī)對象接收原始遙控指令或向基帶對象發(fā)送遙控指令，將遙控指令使用“先進(jìn)先出”方式放入到原始遙控指令隊(duì)列中，根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式解析遙控指令得到明態(tài)指令數(shù)據(jù)； (5)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)加密鏈接庫加密明態(tài)指令數(shù)據(jù)，得到密態(tài)指令數(shù)據(jù)，根據(jù)基帶對象設(shè)備類型，對新得到的密態(tài)指令數(shù)據(jù)和原始密態(tài)指令數(shù)據(jù)填充基帶對象指令格式所需的數(shù)據(jù)，并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信方式向基帶對象發(fā)送密態(tài)指令數(shù)據(jù)；所述加密鏈接庫是封裝加密函數(shù)的動(dòng)態(tài)鏈接庫；所述基帶指令格式所需的數(shù)據(jù)為當(dāng)前基帶對象支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式所需的部分?jǐn)?shù)據(jù)； (6)在所述服務(wù)實(shí)例下，根據(jù)不同測試需求實(shí)時(shí)顯示對應(yīng)參數(shù)。
【文檔編號】H04L29/08GK104331035SQ201410521450
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】李文霽, 韓立明, 任光杰, 曹麗君 申請人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司