CN101729563B - 一种适用于小卫星的分布式测试控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种适用于小卫星的分布式测试控制系统，包括消息上行通信模块、消息解码模块、消息过滤模块、用户认证模块、消息分发模块、设备控制模块、消息编码模块和消息下行通信模块。本发明通过统一的测试控制机制，使被测对象和测试设备与所有的测试系统之间只有唯一的出入口，可以有效防止外界非法入侵，保证了测试的可靠性和安全；本发明能够实现多星并行测试，使得测试人员可以轻松进行测试切换，监控到所有卫星的测试情况，测试工作不仅可以在测试专用网上进行，也可以在局域网甚至在互联网上进行，实现真正的分布式测试，使用本发明能够合理地调配测试设备资源，降低测试成本。

Description

一种适用于小卫星的分布式测试控制系统
技术领域
本发明涉及一种适用于小卫星的分布式测试控制系统，适用于小卫星的分布式测试。
背景技术
小卫星测试具有自身的特点，即测试系统一方面通过测试设备来控制被测对象；另一方面测试系统与总控服务器通讯，发送遥控指令以及接收遥测数据。目前出于安全和可靠等因素的考虑，小卫星测试被限制在测试专用网中，限制了测试空间，被测卫星搁置在测试大厅里，测试仪器设备搁置在电测间里，通过电缆与被测卫星相连，以便发送测试指令，接收测试数据，一套测试资源只能服务于一颗星的测试，测试资源以及相关信息无法实现共享。传统测试结构存在如下问题：一是测试成本高，这样的测试结构无法并行测试，一次只能测一个卫星，为了提高测试能力，不得不复制一套测试设施及测试队伍，大大提高了测试成本；二是自动化测试技术发挥有限，无法利用日新月异的计算机技术，如网络通讯、图形化监视、实时预警判读、远程监控等；三是传统的测试结构过于狭隘固化，无法扩展，无法适应卫星产业化发展需要。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供了一种适用于小卫星的分布式测试控制系统，降低了小卫星测试成本、提高了小卫星测试的可靠性和安全性，提高了小卫星测试能力。
本发明的技术解决方案是：一种适用于小卫星的分布式测试控制系统，包括消息上行通信模块、消息解码模块、消息过滤模块、用户认证模块、消息分发模块、设备控制模块、消息编码模块和消息下行通信模块；
上行通信模块，建立上行通信通道，接收来自卫星测试系统的测试消息数据；
消息解码模块，从上行通信模块中读取测试消息数据后，按照通信消息格式进行解码，如果解码成功则进行消息过滤，否则丢弃该消息数据；
消息过滤模块，对成功解码的消息数据进行过滤处理，如果消息数据符合过滤规则则由用户认证模块进行身份认证，否则丢弃该消息数据；
用户认证模块，从符合过滤规则的消息数据进行身份认证，如果为合法用户则将消息数据发送至消息分发模块，否则丢弃该消息数据；
消息分发模块，根据卫星测试系统的消息数据类型启动与该消息数据类型相对应的设备控制模块；
设备控制模块，控制测试设备对被测卫星进行测试，并将测试数据反馈至消息编码模块；
消息编码模块，将反馈的测试数据按照通信消息格式进行编码加密；
消息下行通信模块，建立下行通信通道，将编码加密的测试数据发送至发起测试的卫星测试系统中。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过统一的测试控制机制，使被测对象和测试设备与所有的测试系统之间只有唯一的出入口，可以有效防止外界非法入侵，保证了测试的可靠性和安全；本发明能够实现多星并行测试，使得测试人员可以轻松进行测试切换，监控到所有卫星的测试情况，测试工作不仅可以在测试专用网上进行，也可以在局域网甚至在互联网上进行，实现真正的分布式测试，使用本发明能够合理地调配测试设备资源，降低测试成本。
附图说明
图1为本发明与被测卫星及测试系统之间的关系示意图；
图2为本发明的组成结构图；
图3为本发明工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明：
如图1所示，小卫星测试控制系统位于测试系统及被测卫星之间。测试系统可以部署在局域网内，也可以部署在Internet网上，测试系统对小卫星的测试都是通过小卫星测试控制系统来中转完成的，这样统一了测试系统及被测卫星的出入口，使得小卫星测试更加安全、可靠和可控。
如图2所示，小卫星测试控制系统由消息上行通信模块、消息解码模块、消息过滤模块、用户认证模块、消息分发模块、设备控制模块、消息编码模块、消息下行通信模块组成，上行通信模块建立上行通信通道，接收来自xxx星测试系统的测试消息数据；消息解码模块从上行通信模块中读取测试消息数据后，按照通讯消息格式进行解码，如果解码失败，则丢弃该消息数据；消息过滤模块以流水线的方式依次调用消息过滤器，按照消息过滤器定义的过滤规则对消息数据进行过滤处理，符合过滤规则则由用户认证模块进行身份认证，否则丢弃该消息数据；用户认证模块从过滤后的消息中读取用户信息，并对用户的真实身份进行认证，如果为非法用户则丢弃该消息数据；消息分发模块根据卫星测试系统的消息数据类型启动与该消息数据类型相对应的设备控制模块；设备控制模块控制测试设备对被测卫星进行测试，并将测试数据反馈至消息编码模块；消息编码模块，将反馈的测试数据按照通信消息格式进行编码加密；消息下行通信模块，建立下行通信通道，将编码加密的测试数据发送至发起测试的卫星测试系统中。
各模块的具体功能分别为：
消息通信模块：建立通信连接，创建通信通道，完成与外部测试系统的消息交换，保证测试的事务完整性。
消息编码模块：主要处理的是要返回给测试系统的消息。完成将测试数据按照统一的数据包格式进行封装并加密。数据包格式及数据加密方式参见通讯消息格式的描述。
消息解码模块：将接收来的测试消息数据进行解密以及按照统一的数据定义作内容解析，得到相应的信息。
消息过滤模块：此模块是热插拔设计，用户可以自定义消息过滤器，可对消息进行再处理。消息过滤模块将以流水线的方式依次调用消息过滤器，对消息进行过滤处理。如果过滤过程中不符合要求的消息则直接丢弃。
设备控制模块：为小卫星测试控制系统内置的业务处理模块，主要处理设备控制消息，根据消息要求向测试设备发送设备指令，测试设备接收到设备指令后作相应的处理或操控被测小卫星，并返回测试设备响应结果给设备控制模块。设备控制类消息是发送有关测试设备程控指令的请求以及测试设备返回的执行结果。
用户认证模块：采用此策略主要是为了加强对测试设备及小卫星的访问控制。给外部测试系统配置用户帐号及访问密码。访问密码为MD5加密后的数据。用户认证模块会根据消息中的账号和密码进行校验，如果为非法的，则直接丢弃该消息。
为了保证测试系统间以及与测试设备间的数据通信，定义统一的通讯消息格式：
  序号  长度(Bytes)   名称
  1  1   帧头码
  2  1   卫星代号
  3  1   消息类型
  4  1   消息来源地址
  5  1   消息目的地址
  6   测试系统代号
  7  8   时间戳
  8  256   认证信息
  9  2   消息体长度
  10   消息体
帧头码：固定码，表示为小卫星测试控制系统的消息；
Figure G2009102376259D00042
卫星代号：被测对象具有唯一标识；
Figure G2009102376259D00043
消息类型：包括设备控制消息类、测试监控消息类、遥控指令消息类和遥测数据消息类；
Figure G2009102376259D00051
消息来源地址：每个消息来源有唯一标识；
Figure G2009102376259D00052
消息目的地址：每个消息目的地有唯一标识；
Figure G2009102376259D00053
测试系统代号：参与测试的系统有唯一标识；
Figure G2009102376259D00054
时间戳：消息发送的时间；
Figure G2009102376259D00055
用户认证信息：用于用户认证的凭证，由用户帐号和密码组成；
Figure G2009102376259D00056
消息体长度：指定消息体的内容大小；
Figure G2009102376259D00057
消息体：为实际的测试请求内容或测试结果响应内容。
为了保证数据安全，对数据将通过三重DES，使用168位的密钥的方式对数据进行三次加密的。DES算法多次组合替代算法和换位算法，利用分散和错乱的相互作用，把明文编制成密码强度很高的密文。DES算法的加密和解密流程是完全相同的，区别仅仅是加密与解密使用子密钥序列的顺序正好相反。
如对X星测试系统对X星进行测试的过程如图4所示：
(1)消息通信模块与X星测试系统建立连接，接收到X星测试系统对测试设备的控制消息数据，然后创建上行通信通道；
(2)消息解码模块得到控制消息数据后进行解密以及内容解析。如果消息不能够被正确解码，则丢弃该消息数据，关闭上行通信通道，消息通信模块也相应断开与该外部测试系统的连接。
(3)如果解码正确，则进入消息过滤模块。对成功解码的消息数据进行过滤处理，如果消息数据符合过滤规则则由用户认证模块进行身份认证，否则丢弃该消息数据，关闭上行通信通道，消息通信模块也相应断开与该外部测试系统的连接。
(4)经过消息过滤后，进入用户认证模块。用户认证模块读取消息数据中的用户账号和密码，然后进行用户验证。要保证账号和密码必须和注册的一致才算用户认证通过。否则丢弃该消息，关闭上行通信通道，消息通信模块也相应断开与该外部测试系统的连接。
(5)通过认证的消息进入消息分发模块。消息分发模块根据卫星测试系统的消息数据类型启动与该消息数据类型相对应的设备控制模块；
(6)设备控制模块则读取小卫星型号和设备指令，对设备指令进行校验后，向相应的小卫星的测试设备发送该设备指令，并将测试数据反馈至消息编码模块；
(7)消息编码模块，将反馈的测试数据按照通信消息格式进行编码加密；
(8)消息下行通信模块，建立下行通信通道，将编码加密的测试数据发送至发起测试的卫星测试系统中，完成后关闭下行通信通道并断开连接，整个测试设备控制消息处理流程结束。
本发明未详细说明内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (1)

1.一种适用于小卫星的分布式测试控制系统，其特征在于：包括消息上行通信模块、消息解码模块、消息过滤模块、用户认证模块、消息分发模块、设备控制模块、消息编码模块和消息下行通模块；
消息上行通信模块，建立上行通信通道，接收来自卫星测试系统的测试消息数据；
消息解码模块，从消息上行通信模块中读取测试消息数据后，按照通信消息格式进行解码，如果解码成功则进行消息过滤，否则丢弃该消息数据；
消息过滤模块，对成功解码的消息数据进行过滤处理，如果消息数据符合过滤规则则由用户认证模块进行身份认证，否则丢弃该消息数据；
用户认证模块，从符合过滤规则的消息数据进行身份认证，如果为合法用户则将消息数据发送至消息分发模块，否则丢弃该消息数据；
消息分发模块，根据卫星测试系统的消息数据类型启动与该消息数据类型相对应的设备控制模块；
设备控制模块，控制测试设备对被测卫星进行测试，并将测试数据反馈至消息编码模块；
消息编码模块，将反馈的测试数据按照通信消息格式进行编码加密；
消息下行通信模块，建立下行通信通道，将编码加密的测试数据发送至发起测试的卫星测试系统中。
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