CN103873134A - 一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法 - Google Patents

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Abstract

一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，多数据格式是指随着航天技术的发展，遥测体制的变化会引起地面通信设备协议或遥测数据类型的变化，不同平台不同卫星测试数据格式呈现多样性。兼容多数据格式的卫星数据订阅方法主要设计了利用可扩展标记语言存储地面通信设备协议、测试数据类型等可变的配置内容，接收到卫星测试数据后会自动查找匹配的通信协议模板并进行解析，通过封装组成分发给订阅用户，使程序本身与配置信息脱离，解决了数据格式变化时需要重新更改卫星数据订阅逻辑的不便。根据本方法就能兼容不同格式的卫星测试数据并满足不同订阅用户的订阅请求，满足不同型号不同卫星之间测试数据订阅的通用性、可扩展性和用户数据可定制性。

Description

一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法
技术领域
本发明提供了一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，属于航天器自动化测试技术领域。
背景技术
订阅服务器一方面接收卫星测试数据并按卫星地面设备测试通信协议规定解析卫星测试数据，另一方面接收用户卫星测试数据订阅请求。最后通过将测试数据进行封装组合为用户提供定制的卫星测试数据，供用户了解、查看、分析当前测试数据及测试情况。
随着通信卫星技术的不断发展，星上信源（分系统或设备）的自主能力不断加强，生成的数据包的数据发生率和包长度也在不断变化。遥测体制也会随着技术的发展不断发展变化。这些变化必然引起地面测试设备间通信协议及测试数据类型发生变化。一旦通信协议或用户订阅测试数据类型发生变化，现有的订阅服务器将不能适应这些改变无法正常运行工作，而只能通过更改内部代码增加相应逻辑来实现。这种方式一方面修改需要耗费一定时间，另一方面修改后要经过严格测试并与地面其他测试软件进行联调确认无误后才能使用，此外星上遥测体制每变化一次软件就要随之更改一次适应性太差。显然订阅服务器这种将遥测数据格式及用户订阅数据类型解析逻辑完全依靠代码来实现的方法不能适应航天未来的发展变化。
可扩展标记语言XML是一种简单的数据存储语言，它使用一系列简单的标记描述数据，XML数据以纯文本格式进行存储，具有很好地可扩展性、结构性和有效性。因此本发明利用XML存储地面测试设备间通信协议、测试数据类型、测试数据广播端口、数据库配置信息等配置信息，提出了一种独立于软件和硬件的数据存储方法。
发明内容
本发明的目的就在于：克服卫星测试系统中订阅服务器解析卫星测试数据和客户端订阅测试数据严格按照代码逻辑进行操作的缺点，提出了一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，订阅服务器解析测试数据和客户端订阅测试数据能智能匹配XML数据模板从而进行数据解析和订阅，彻底解决了订阅服务器完全依靠代码逻辑进行操作，通用性、可扩展性、可定制性差的问题。
本发明的技术解决方案：
一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，步骤如下：
（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表;
（2）订阅服务器监听外部各个广播端口的广播测试数据；
（3）订阅服务器内部分配一个数据缓存区用来存储接收到的广播测试数据；
（4）实时读取缓存区数据；
（5）将步骤（4）中读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，如果匹配成功则进入步骤（6），不成功则丢弃该数据；被丢弃的数据写入日志；
（6）遍历订阅用户列表，查看订阅用户列表中是否有用户订阅了步骤（5）中匹配成功的数据，如果有用户订阅了此数据则转到步骤（7），否则返回步骤（4）读取下一条测试数据；
（7）将所述步骤（5）中匹配成功的数据发送给相应的订阅用户。
所述订阅服务器监听客户端订阅请求与监听外部各个广播端口的广播测试数据相互独立进行。
所述步骤（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表，具体为：
（1.1）订阅客户端以TCP/IP形式向订阅服务器发送数据订阅请求信息；
（1.2）订阅服务器响应客户端订阅请求；
（1.3）订阅服务器检查接收到的订阅请求信息格式是否正确；如果正确则转入步骤（1.4）；不正确转入（1.5）；订阅请求信息格式包括信息头和信息体，信息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，卫星型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由客户端要订阅的遥测参数信息组成，多个参数之间用空格分隔；
（1.4）订阅服务器解析客户端的数据订阅请求信息；进入步骤（1.6）
（1.5）断开与客户端的连接，记录日志信息；
（1.6）更新订阅用户列表；对于每一个订阅客户端的订阅请求，订阅服务器都为其建立一个订阅用户列表，订阅用户列表记录客户端基本信息。
所述步骤（5）将读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，具体为：
（2.1）从数据缓存区中提取一条广播测试数据；
（2.2）提取所述广播测试数据的前4个字节作为同步字；
（2.3）遍历预先配置好的XML格式的地面测试设备通信协议模板，该模板包含测试信息的消息头、消息体和4个字节的同步字；消息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由遥测参数组成；
（2.4）提取地面测试设备通信协议模板的同步字；
（2.5）比较广播测试数据同步字与通信协议模板中的同步字是否相同；如果不相同，则转入步骤（2.6）；否则根据通信协议模板格式对所述通信协议模板进行解析，之后转入步骤（2.7）；
（2.6）丢弃从缓存区提取出的测试数据；
（2.7）将解析后的通信协议模板内容读取到内存；
（2.8）将从缓存区中取出的广播测试数据按照内存中的通信协议模板格式进行匹配。
本发明与现有技术相比的优点：
（1）本发明中，将不同数据格式的卫星地面设备测试通信协议写在XML配置文件中。订阅服务器接收广播测试数据，根据广播测试数据同步字去匹配对应的通信协议，匹配成功后按照通信协议进行卫星数据解析。能兼容多种数据格式的卫星测试数据，使程序本身与业务脱离，可满足不同型号不同卫星之间订阅服务器的通用性和可定制性。
（2）订阅服务器接收到客户端订阅请求后解析订阅用户请求的订阅格式、数据类型并存储在订阅用户列表中，当订阅服务器解析完接收到的广播测试数据后，从订阅用户列表中依次取出订阅用户，读取用户订阅请求，根据订阅请求将广播测试数据按返回格式进行组装发送给用户，订阅业务可定制。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明更新订阅用户列表流程图；
图3为本发明模板匹配方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明提供了一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，步骤如下：
一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，其特征在于步骤如下：
（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表;
所述订阅服务器监听客户端订阅请求与监听外部各个广播端口的广播测试数据相互独立进行。
所述步骤（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表，如图2所示，具体为：
（1.1）订阅客户端以TCP/IP形式向订阅服务器发送数据订阅请求信息；
（1.2）订阅服务器响应客户端订阅请求；
（1.3）订阅服务器检查接收到的订阅请求信息格式是否正确；如果正确则转入步骤（1.4）；不正确转入（1.5）；订阅请求信息格式包括信息头和信息体，信息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，卫星型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由客户端要订阅的遥测参数信息组成,多个参数之间用空格分隔；
（1.4）订阅服务器解析客户端的数据订阅请求信息；进入步骤（1.6）；订阅服务器严格按照订阅请求信息格式对订阅请求信息进行解析；
（1.5）断开与客户端的连接，记录日志信息；订阅信息不符合要求，订阅服务器向客户端发送断开信息，断开与客户端的连接，并将错误信息写入日志，供客户端查看；
（1.6）更新订阅用户列表；对于每一个订阅客户端的订阅请求，订阅服务器都为其建立一个订阅用户列表，订阅用户列表详细记录客户端基本信息，如IP、端口信息和订阅测试信息；
（2）订阅服务器监听外部各个广播端口的广播测试数据；采用多线程技术将各个广播端口数据的监听都作为一个独立的线程，线程之间独立运行互不干扰，保证不丢失广播测试数据；
（3）订阅服务器内部分配一个数据缓存区用来存储接收到的广播测试数据；该数据缓存区是一个先进先出的数据结构，并且数据读取完后将数据移出数据缓存区以保证数据缓存区保持数据的动态平衡；数据缓存区支持多个线程对缓存区数据的同时操作，并保证测试信息的时序关系。
（4）实时读取缓存区数据；
（5）将步骤（4）中读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，如果匹配成功则进入步骤（6），不成功则丢弃该数据；被丢弃的数据写入日志；
所述步骤（5）将读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，如图3所示，具体为：
（5.1）从数据缓存区中提取一条广播测试数据；
（5.2）提取所述广播测试数据的前4个字节作为同步字；
（5.3）遍历预先配置好的XML格式的地面测试设备通信协议模板，该模板包含测试信息的消息头、消息体和4个字节的同步字；消息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由遥测参数组成；
（5.4）提取地面测试设备通信协议模板的同步字；
（5.5）比较广播测试数据同步字与通信协议模板中的同步字是否相同；如果不相同，则转入步骤（5.6）；否则根据通信协议模板格式对所述通信协议模板进行解析，之后转入步骤（5.7）；
（5.6）丢弃从缓存区提取出的测试数据，并将错误写入错误日志；
（5.7）将解析后的通信协议模板内容读取到内存；
（5.8）将从缓存区中取出的广播测试数据按照内存中的通信协议模板格式进行匹配。
（6）遍历订阅用户列表，查看订阅用户列表中是否有用户订阅了步骤（5）中匹配成功的数据，如果有用户订阅了此数据则转到步骤（7），否则返回步骤（4）读取下一条测试数据；
（7）将所述步骤（5）中匹配成功的数据发送给相应的订阅用户。
我国某型号卫星测试时已经采用了此种卫星测试数据订阅方法，经过长时间测试表明，该方法可以满足不同型号不同平台的卫星测试数据订阅，有效提高了测试效率，满足任务的指标要求。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，其特征在于步骤如下：
（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表;
（2）订阅服务器监听外部各个广播端口的广播测试数据；
（3）订阅服务器内部分配一个数据缓存区用来存储接收到的广播测试数据；
（4）实时读取缓存区数据；
（5）将步骤（4）中读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，如果匹配成功则进入步骤（6），不成功则丢弃该数据；被丢弃的数据写入日志；
（6）遍历订阅用户列表，查看订阅用户列表中是否有用户订阅了步骤（5）中匹配成功的数据，如果有用户订阅了此数据则转到步骤（7），否则返回步骤（4）读取下一条测试数据；
（7）将所述步骤（5）中匹配成功的数据发送给相应的订阅用户。
2.根据权利要求1所述的一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，其特征在于：所述订阅服务器监听客户端订阅请求与监听外部各个广播端口的广播测试数据相互独立进行。
3.根据权利要求1所述的一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，其特征在于：所述步骤（1）订阅服务器实时监听客户端的订阅请求，更新订阅服务器上的订阅用户列表，具体为：
（3.1）订阅客户端以TCP/IP形式向订阅服务器发送数据订阅请求信息；
（3.2）订阅服务器响应客户端订阅请求；
（3.3）订阅服务器检查接收到的订阅请求信息格式是否正确；如果正确则转入步骤（3.4）；不正确转入（3.5）；订阅请求信息格式包括信息头和信息体，信息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，卫星型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由客户端要订阅的遥测参数信息组成，多个参数之间用空格分隔；
（3.4）订阅服务器解析客户端的数据订阅请求信息；进入步骤（3.6）
（3.5）断开与客户端的连接，记录日志信息；
（3.6）更新订阅用户列表；对于每一个订阅客户端的订阅请求，订阅服务器都为其建立一个订阅用户列表，订阅用户列表记录客户端基本信息。
4.根据权利要求1所述的一种兼容多数据格式的卫星数据订阅方法，其特征在于：所述步骤（5）将读取出的数据与预设的通信协议解析模板进行匹配，具体为：
（4.1）从数据缓存区中提取一条广播测试数据；
（4.2）提取所述广播测试数据的前4个字节作为同步字；
（4.3）遍历预先配置好的XML格式的地面测试设备通信协议模板，该模板包含测试信息的消息头、消息体和4个字节的同步字；消息头包括卫星型号信息、数据类型、辅助标识、数据来源和数据目的地，型号信息占8个字节，辅助标识占1个字节，其余占4个字节；信息体由遥测参数组成；
（4.4）提取地面测试设备通信协议模板的同步字；
（4.5）比较广播测试数据同步字与通信协议模板中的同步字是否相同；如果不相同，则转入步骤（4.6）；否则根据通信协议模板格式对所述通信协议模板进行解析，之后转入步骤（4.7）；
（4.6）丢弃从缓存区提取出的测试数据；
（4.7）将解析后的通信协议模板内容读取到内存；
（4.8）将从缓存区中取出的广播测试数据按照内存中的通信协议模板格式进行匹配。
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