專利名稱：一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C³I系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
小衛(wèi)星發(fā)射場C3I (Command, Control, Communications & Intelligence)系統(tǒng)主要用于完成發(fā)射場與衛(wèi)星系統(tǒng)的指揮、控制、協(xié)調(diào)，并同時(shí)作出決策。衛(wèi)星發(fā)射前，衛(wèi)星C3I系統(tǒng)向發(fā)射場C3I系統(tǒng)發(fā)送事前約定的衛(wèi)星遙測解碼值，提供衛(wèi)星各分系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)射場C3I系統(tǒng)向衛(wèi)星C3I系統(tǒng)發(fā)送天氣、指揮等信息；衛(wèi)星發(fā)射后，發(fā)射場C3I系統(tǒng)將衛(wèi)星遙測原碼信息以衛(wèi)星測發(fā)信息幀格式的格式，發(fā)送到衛(wèi)星C3 I系統(tǒng)上，衛(wèi)星C3I系統(tǒng)將衛(wèi)星測發(fā)信息幀處理成遙測原碼的格式，并將其發(fā)送到衛(wèi)星測試網(wǎng)，衛(wèi)星測試網(wǎng)將遙測源碼信息進(jìn)行解析，獲取衛(wèi)星在軌運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)將解析好的數(shù)據(jù)發(fā)送給測試網(wǎng)。目前小衛(wèi)星發(fā)射場C3I系統(tǒng)主要適用于單顆衛(wèi)星模式，單顆衛(wèi)星模式下的C3I系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與組廣播方式與發(fā)射場進(jìn)行通訊，圖I給出一個(gè)典型小衛(wèi)星C3I系統(tǒng)與發(fā)射場C3I系統(tǒng)的組成示意圖。圖I中，該系統(tǒng)包括衛(wèi)星網(wǎng)與C3I系統(tǒng)的接口計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星網(wǎng)交換機(jī)，主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星測試數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)顯示。隨著小衛(wèi)星的發(fā)展，發(fā)射場逐漸出現(xiàn)了一箭多星的發(fā)射模式，現(xiàn)有的單星模式下C3I系統(tǒng)，只能提供單顆衛(wèi)星測試網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射場C3I系統(tǒng)的通訊功能，另外，由于其邏輯結(jié)構(gòu)的局限性，影響了系統(tǒng)的性能，已經(jīng)不能滿足多星同時(shí)與發(fā)射場C3I系統(tǒng)通訊的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)。采用本發(fā)明可以解決多個(gè)衛(wèi)星同時(shí)與發(fā)射場之間的通信問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，包括發(fā)射場C3I系統(tǒng)、主測試處理機(jī)、參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、參數(shù)訂閱模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊、第二數(shù)據(jù)回傳模塊，衛(wèi)星發(fā)射前，所述參數(shù)訂閱模塊根據(jù)多顆衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)接收由所述主測試計(jì)算機(jī)返回的對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)的遙測參數(shù)工程值，并發(fā)送給所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊將接收到的遙測參數(shù)工程值轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)射場C3I系統(tǒng)；衛(wèi)星發(fā)射后，所述第一數(shù)據(jù)回傳模塊從所述發(fā)射場C3I系統(tǒng)接收不同衛(wèi)星的遙測原碼值，并將遙測原碼值轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星測試網(wǎng)使用的遙測幀后發(fā)送到第二數(shù)據(jù)回傳模塊；所述第二數(shù)據(jù)回傳模塊將原始幀發(fā)送到主測試處理機(jī)，由主測試處理機(jī)進(jìn)行解析。進(jìn)一步的，所述參數(shù)訂閱模塊通過表單對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行區(qū)分，對(duì)應(yīng)于每個(gè)衛(wèi)星的表單上記錄有向主測試計(jì)算機(jī)訂閱的遙測參數(shù)名和遙測參數(shù)號(hào)。進(jìn)一步的，所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊將所述每個(gè)衛(wèi)星表單上的遙測參數(shù)工程值組織成信息幀后發(fā)送到所述發(fā)射場C3I系統(tǒng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，以參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、參數(shù)訂閱模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊、第二數(shù)據(jù)回傳模塊等功能性模塊為主要功能模塊，優(yōu)化并明確了系統(tǒng)在發(fā)射前、發(fā)射后的工作流程。同時(shí)適用于單顆衛(wèi)星或多顆衛(wèi)星的發(fā)射場任務(wù)；(2)本發(fā)明采用面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)方法，遵循組件化設(shè)計(jì)原則，明確并優(yōu)化了模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、處理流程，確保模塊間的層次、調(diào)用關(guān)系，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行效率；(3)現(xiàn)有C3I系統(tǒng)相比，本發(fā)明可以通過頁面配置項(xiàng)進(jìn)行多顆衛(wèi)星的系統(tǒng)設(shè)置，滿足不同任務(wù)的配置要求。同時(shí)，利用表單對(duì)多顆衛(wèi)星的訂閱參數(shù)進(jìn)行區(qū)分，配置表單可以進(jìn)行靈活的更改，更改后只需要重新導(dǎo)入即可。本系統(tǒng)具有靈活性、可復(fù)用性，同一版本程序可以完成多顆衛(wèi)星的發(fā)射場工作；(4)本發(fā)明各模塊按照任務(wù)要求進(jìn)行劃分，功能明確且相互獨(dú)立，能夠分別完成數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)格式處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。同時(shí)，模塊間密切聯(lián)系，通過相應(yīng)的外 部接口完成模塊間的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送。如參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊需要完成數(shù)據(jù)處理，同時(shí)要完成與發(fā)射場C3I的數(shù)據(jù)交換；訂閱參數(shù)模塊在完成表單的讀取、校驗(yàn)，需要通過不同的端口號(hào)來向主測試處理機(jī)訂閱應(yīng)的遙測參數(shù)；第二數(shù)據(jù)回傳模塊需要在發(fā)射后負(fù)責(zé)與主測試處理機(jī)進(jìn)行通訊，將數(shù)據(jù)傳到測試網(wǎng)。


圖I為小衛(wèi)星C3I系統(tǒng)與發(fā)射場C3I系統(tǒng)的組成示意圖；圖2為本發(fā)明示意圖；圖3為參數(shù)訂閱模塊；圖4為參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊示意圖；圖5為第一數(shù)據(jù)回傳模塊接收發(fā)送數(shù)據(jù)示意圖；圖6為第二數(shù)據(jù)回傳模塊發(fā)送數(shù)據(jù)示意圖；圖7為發(fā)射前流程圖；圖8為發(fā)射后流程圖。
具體實(shí)施例方式下面就結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。如圖2所示，本發(fā)明所述適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，包括發(fā)射場C3I系統(tǒng)、主測試處理機(jī)、參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、參數(shù)訂閱模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊、第二數(shù)據(jù)回傳模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。發(fā)射前,訂閱參數(shù)模塊負(fù)責(zé)向主測試處理機(jī)(MTP, Main Test Processor)訂閱參數(shù)，MTP根據(jù)訂閱參數(shù)模塊發(fā)送的對(duì)應(yīng)于每個(gè)衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)向所述訂閱參數(shù)模塊返回對(duì)應(yīng)的遙測工程值。訂閱參數(shù)模塊將獲得的遙測工程值輸出給參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊由參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊按照通信協(xié)議格式將遙測工程值打包成信息幀，并將信息幀轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)射場的C3I系統(tǒng)，輸出給發(fā)射場C3I系統(tǒng)的遙測工程值還可用于輸出顯示模塊進(jìn)行顯示。如圖3所示，在參數(shù)訂閱模塊中，發(fā)送到MTP的每個(gè)衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)通過表單對(duì)不同的衛(wèi)星進(jìn)行區(qū)分。例如，對(duì)于三個(gè)衛(wèi)星A、B、C分別利用單表挑點(diǎn)_A、單表挑、單表挑點(diǎn)_C記錄對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的需要訂閱的遙測參數(shù)號(hào)。參數(shù)訂閱模塊通過讀取3個(gè)遙測參數(shù)表，將遙測參數(shù)號(hào)發(fā)送給MTP，MTP中對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星A、B、C的3個(gè)進(jìn)程MTP_A、MTP_B、MTP_C分別根據(jù)遙測參數(shù)號(hào)向參數(shù)訂閱模塊返回對(duì)應(yīng)的遙測參數(shù)工程值。在參數(shù)訂閱模塊中可以同時(shí)支持與多個(gè)MTP進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，能夠滿足一箭多星的任務(wù)要求。在多星模式下，向MTP發(fā)送對(duì)應(yīng)于不同衛(wèi)星的表單中的遙測參數(shù)號(hào)時(shí)，需要配置MTP的網(wǎng)絡(luò)地址以及端口號(hào)。如衛(wèi)星A對(duì)應(yīng)MTP的網(wǎng)絡(luò)地址為192. 9. 200. 10，端口為4003 ；衛(wèi)星B對(duì)應(yīng)MTP的網(wǎng)絡(luò)地址為192. 9. 200. 10，端口為4103 ;衛(wèi)星C對(duì)應(yīng)MTP的網(wǎng)絡(luò)地址為192. 9. 200. 10，端口為 4203。如圖4所示，在參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊中，首先讀出保存在臨時(shí)變量中的遙測參數(shù)工程值，然后按照適用于該衛(wèi)星的通信協(xié)議將遙測參數(shù)工程值打包成信息幀，然后通過組播方式發(fā)送到發(fā)射場C3I系統(tǒng)，直到要求停止發(fā)送第一數(shù)據(jù)回傳模塊接收由接收發(fā)射場C3I系統(tǒng)發(fā)送給小衛(wèi)星C3I系統(tǒng)的天氣數(shù)據(jù)、指揮信息，并將所述天線數(shù)據(jù)、指揮信息進(jìn)行解析后輸出給顯示模塊顯示。如圖5所示，在 第一回傳數(shù)據(jù)模塊收到來自發(fā)射場C3I系統(tǒng)的包含有天氣數(shù)據(jù)、指揮數(shù)據(jù)的信息后，對(duì)按照通信協(xié)議的約定對(duì)信息進(jìn)行解析，再將獲得的天氣數(shù)據(jù)和指揮數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示。發(fā)射后，第一數(shù)據(jù)回傳模塊接收由發(fā)射場C3I系統(tǒng)回傳的對(duì)應(yīng)于不同衛(wèi)星的遙測原碼值，將所述遙測原碼值利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)。同時(shí)，所述第一數(shù)據(jù)回傳模塊將所述遙測原碼值轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星測試網(wǎng)使用的遙測幀后發(fā)送到第二數(shù)據(jù)回傳模塊，由第二數(shù)據(jù)回傳模塊將接收到的遙測幀發(fā)送到MTP。如圖6所示，第二數(shù)據(jù)回傳模塊首先根據(jù)地址和端口號(hào)連接MTP，向MTP發(fā)送簽到信息，然后與MTP對(duì)時(shí)，再次向MTP發(fā)送來自發(fā)射場C3I系統(tǒng)的遙測幀。對(duì)應(yīng)于不同衛(wèi)星的遙測幀對(duì)應(yīng)發(fā)送到MTP的不同進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)了滿足一箭多星的任務(wù)要求。如圖7所示，在發(fā)射前，設(shè)定MTP地址、端口，加載按照通訊協(xié)議制作好的單點(diǎn)表在加載過程中系統(tǒng)檢查點(diǎn)表的格式，如格式出現(xiàn)錯(cuò)誤，則程序停止繼續(xù)執(zhí)行并返回，直到點(diǎn)表格式修改正確。如點(diǎn)表加載正確，則向MTP訂閱點(diǎn)表中的遙測參數(shù)，如果訂閱失敗，程序返回，如果訂閱成功，則將訂閱數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并按照設(shè)置的發(fā)送間隔，同時(shí)按照通信協(xié)議生成信息幀，向發(fā)射場C3I系統(tǒng)發(fā)送信息幀，直到停止發(fā)送。如圖8所示，在發(fā)射后，設(shè)定發(fā)射場C3I系統(tǒng)的地址、端口，開始接收發(fā)射場C3I系統(tǒng)發(fā)向衛(wèi)星測試網(wǎng)的數(shù)據(jù)，如果接收狀態(tài)正確，則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換完的原始幀遙測發(fā)向MTP，直到停止發(fā)送。本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求
1.一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，其特征在于包括發(fā)射場C3I系統(tǒng)、主測試處理機(jī)、參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、參數(shù)訂閱模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊、第二數(shù)據(jù)回傳模塊， 衛(wèi)星發(fā)射前，所述參數(shù)訂閱模塊根據(jù)多顆衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)接收由所述主測試計(jì)算機(jī)返回的對(duì)應(yīng)于所述每個(gè)衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)的遙測參數(shù)工程值，并發(fā)送給所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊將接收到的遙測參數(shù)工程值轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)射場C3I系統(tǒng)； 衛(wèi)星發(fā)射后，所述第一數(shù)據(jù)回傳模塊從所述發(fā)射場C3I系統(tǒng)接收不同衛(wèi)星的遙測原碼值，并將遙測原碼值轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星測試網(wǎng)使用的遙測幀后發(fā)送到第二數(shù)據(jù)回傳模塊；所述第二數(shù)據(jù)回傳模塊將原始幀發(fā)送到主測試處理機(jī)，由主測試處理機(jī)進(jìn)行解析。
2.如權(quán)利要求I所述的一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)訂閱模塊通過表單對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行區(qū)分，對(duì)應(yīng)于每個(gè)衛(wèi)星的表單上記錄有向主測試計(jì)算機(jī)訂閱的遙測參數(shù)名和遙測參數(shù)號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，其特征在于所述參 數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊將所述每個(gè)衛(wèi)星表單上的遙測參數(shù)工程值組織成信息幀后發(fā)送到所述發(fā)射場C3I系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于小衛(wèi)星發(fā)射場使用的C3I系統(tǒng)，包括發(fā)射場C3I系統(tǒng)、主測試處理機(jī)、參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、參數(shù)訂閱模塊、第一數(shù)據(jù)回傳模塊、第二數(shù)據(jù)回傳模塊。衛(wèi)星發(fā)射前，所述參數(shù)訂閱模塊根據(jù)每個(gè)衛(wèi)星的遙測參數(shù)號(hào)接收由所述主測試計(jì)算機(jī)遙測參數(shù)工程值，并發(fā)送給所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；所述參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊將接收到的遙測參數(shù)工程值轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)射場C3I系統(tǒng)。衛(wèi)星發(fā)射后，所述第一數(shù)據(jù)回傳模塊從所述發(fā)射場C3I系統(tǒng)接收不同衛(wèi)星的遙測原碼值，并將遙測原碼值轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星測試網(wǎng)使用的遙測幀后發(fā)送到第二數(shù)據(jù)回傳模塊；所述第二數(shù)據(jù)回傳模塊將原始幀發(fā)送到主測試處理機(jī)，由主測試處理機(jī)進(jìn)行解析。采用本發(fā)明可以解決多個(gè)衛(wèi)星同時(shí)與發(fā)射場之間的通信問題。
文檔編號(hào)H04B10/118GK102801435SQ201210222908
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者李敬博, 任光杰, 馬楠, 李巖, 戴澗峰 申請(qǐng)人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司