CN102521953B - 卫星测控不可见弧段遥测参数记录与下传方法 - Google Patents

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Abstract

卫星测控不可见弧段遥测数据记录与下传方法，配合时标指令完成不可见弧段延时遥测的记录和下传。当时标指令执行并指示当前为出境状态时，根据延时遥测的记录策略进行记录；当时标指令执行并指示当前为入境状态时，根据时标指令中延时遥测的下传策略进行下传。记录策略有周期记录和按条件记录两种方式；下传方式有全部下传、抽取比例下传和时间段选择下传。通过与时标指令搭配进行的方式，可以实现延时遥测的自动化记录和下传；而记录策略和下传方式也使得能够根据不同类型的数据进行相应的处理，更加灵活，存储和下传效率更高，从而利用有效的带宽最大程度的反映卫星状态，为卫星在可监测弧段外的故障分析和判断提供依据。

Description

卫星测控不可见弧段遥测参数记录与下传方法
技术领域
本发明属于航天器测控通信技术领域，涉及一种遥测数据处理方法。 
背景技术
航天器的遥测数据一般包括各分系统和各设备的健康数据、工况数据、遥控响应数据和性能数据等。遥测数据对于了解航天器的健康状况、工作状态等具有重要意义。然而由于测控点数量和分布的限制，使得航天器存在不可监测弧段，成为航天器监测的盲区。如何能够获得该工作段的遥测信息，成为一个重要的课题。 
比较直观的处理方法是在星上配备大容量存储器，将这些遥测参数全部存储下来，在测控可见弧段再将其下传至地面。但这种处理方式存在如下问题： 
1、当不可见弧段比较长时，数据量会非常大，而存储器的大小本身会受到成本、技术等因素限制，不可能无限制的增大； 
2、受测控通道带宽和可见弧段与不可见弧段长度比的影响，存储的数据不一定能够全部下传到地面。 
另外，不同类型的数据变化规律不同，对于地面监测和分析卫星的贡献也不同，因此将所有的遥测数据全部进行存储和下传也是不科学的。 
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星测控不可见弧段遥测数据的记录和下传方法，能够很好的处理长不可见弧段海量数据的存储和下传，为卫星在可监测弧段外的故障分析和判断提供依据。 
本发明的技术解决方案是：卫星测控不可见弧段遥测数据记录与下传方法，步骤如下： 
(1)为每一个卫星任务设置相应的时标指令组，时标指令组由带有时间标志的时标指令组成，时标指令的执行时间为相应时标所指示的时间；所述的时标指令中包含有卫星的出境时间、入境时间； 
(2)当时标指令执行并指示当前为出境状态时，根据延时遥测的记录策略进行遥测参数的存储；记录策略包括周期记录和按条件记录两种方式，对于周期性变化的参数，通过等时间间隔进行存储；对于非周期性变化的遥测参数，采用基于变化的条件存储；所述基于变化的条件存储包括基于定值参考的存储和基于之前状态变化为参考的存储，基于定值参考的存储是将采集的遥测值与设定的阈值进行比较，超过阈值范围时进行存储；基于之前状态变化为参考的存储是指与遥测参数之前某一个时刻的值进行比较，当遥测参数变化范围相对于之前某一个时刻的值相比超过某个阈值时，则存储记录遥测值； 
(3)当时标指令执行并指示当前为入境状态时，根据时标指令中延时遥测的下传策略进行遥测参数的下传；下传方法有全部下传、抽取比例下传和时间段选择下传三种，下传方式通过遥控指令进行设置；当可见弧段可以将数据全部下传时，采用全部下传的方法；当可见弧段可以将数据全部下传时，对需要下传的遥测参数按照一定比例的抽取后下传或者按照时间段选取后下传。 
本发明与现有技术相比的优点在于： 
1)本发明方法通过遥测数据和时标指令配合，能够实现对于延时遥测的自动化管理，减少了人为干预，更加方便精确； 
2)长不可见弧段海量延时遥测的存储，使得遥测量可以覆盖到所有弧段，对于了解和判断卫星状态十分有益； 
3)通过选取不同的记录策略，通过设置适当的周期，或者适当的存储条件，能够利用有限的空间存储更多的有效信息，提高存储空间的利用率； 
4)在下传方法中，通过选择分段下传或者抽取比例的下传，地面可以灵活的选择感兴趣的遥测进行重点关注，利用有限的下传时间下传更多有效的信息，以便于地面对不可见弧段的监视和故障分析等。 
附图说明
图1为本发明方法的流程图。 
具体实施方式
如图1所示，当卫星进入测控不可见弧段后，进入遥测参数存储阶段，记录下遥测参数和采集的时间。存储方法有周期性存储和基于条件存储两种方式。 
对于周期性变化的参数，通过等时间间隔进行存储。时间间隔的大小可以根据存储参数变化的快慢、存储空间大小等因素综合考虑。如果空间大小允许，参数变化快，占用空间小的参数可以将其全部进行保存；对于变化慢、占用空间大的参数可以设定存储周期，星上按照这个周期定期对这些参数进行存储。 
对于非周期性变化的遥测参数，采用基于变化的条件存储方法。即当参数满足某变化条件时加以记录，这种变化的基准又分为定值参考和之前状态的变化参考。定值参考是将采集的遥测值与设定的阈值进行比较，超过阈值范围时则进行存储；变化参考指与之前的某一个时刻的值进行比较，当变化范围超过某个阈值时，则进行存储记录。对于诸如模拟量和温度量等类型的参数可以设定阈值，当模拟量或温度值超出规定的范围则记录该状态；对于数字量、双电平量及枚举型变量等遥测可以基于状态位的变化，如果当前值与之前的某一时刻的差异大于设定阈值时，则进行记录。 
采集到的一个参数连同其属性信息构成一个存储单元，存储单元依次被存入设定大小的存储空间中，当存储空间满后，新采集的参数将从存储空间的头部依次覆盖原来的数据。同时，记录下采集的存储单元的数目。 
当卫星进入可见弧段后，则进入遥测参数的下传阶段。下传遥测量的方法有全部下传、抽取比例下传和时间段选择下传。这三种方法可以通过指令进行设置。 
当可见弧段可以将数据全部下传时，采用全部下传的方法。否则可以采取抽取下传的方法和按照时间段下传。 
如果想等间隔的采样查看整个不可见弧段变量的变化范围时，可以等间隔的对该参数进行下传。根据下传时间的限制和自己采集样本的详细程度，可以 设定一个抽取比例值，如n∶m，即每m个采样值抽取n个采样数据下传；这种方式适合观察整个不可见弧段的变化趋势，便于快速定位问题。当问题定位后，如果想重点关注某些参数在某段时间的细致变化情况，可以采用按照时间段的方法下传，即设定下传某个时间段的内的采集遥测量。 
抽取的比例和时间段可以通过指令进行设置。 
实施例 
某卫星存在不可监测弧段，数管计算机延时遥测数据存储容量不小于25小时，7天之内不可监测时间与紧接着的可监测时间的时间比例关系小于4.83。 
该卫星设置了12个延时遥测包，每个延时遥测包存储一种类型的延时遥测数据。根据不同类型数据的数据量和变化特点，分别采取了不同的记录方法，具体如下表所示： 
  源包名称   记录方法
  空间探测延时遥测数据   周期：128s
  测控上行通道延时遥测数据包   条件：基于参考值和之前状态
  控制分系统快变数据延时遥测数据包   条件：基于参考值
  控制分系统慢变数据延时遥测数据包   周期：32s
  供配电分系统的延时数据包   周期：32s
  有效载荷延时遥测数据包   周期：5分钟
  铷钟温度延时遥测数据包   条件：基于参考值和之前状态
  热控分系统的延时遥测数据包   周期：20分钟
  能源自主控制延时遥测数据源包   条件：之前没有的报警信号
  数管和测控分系统延时遥测数据包   周期：32s
  铷钟比相数据延时遥测数据包   周期：9s
其中对于铷钟比相数据这种变化比较快的参数进行小周期的记录。对于有效载荷和热控分系统这种变化比较慢的参数则采用时间比较长的周期进行存储。对于铷钟温度、测控上行通道、控制分系统的快变参数等主要关注其变化的参数则设置为基于参考值或之前状态的变化进行存储。 
对于空间探测、供配电分系统延时数据、控制慢变延时数据、数管和测控分系统延时数据、有效载荷延时数据和组合延时数据，由于数据量大，在下传的方法上设置了抽取下传的方式；而对于其它类型的延时遥测数据，由于数据量较小，下传时不再进行抽取。 
由于某些不可监测弧段较长，而接下来的可监测弧段又较短，所以按照规定时间间隔存储的延时数据在一些可监测弧段可能无法完全下传。此时可以采用抽取的下传方式。也就是说对于所有的不可监测弧段均按照要求对实时遥测数据进行抽取并存储，形成延时遥测数据段，在接下来的可监测弧段根据指定的下传起始时刻、下传截至时刻和下传抽取比例对延时遥测数据段进行按时间段抽取下传。下传抽取比例为n∶1，n的取值范围为1～20，即等间隔地从n个延时遥测数据段中抽取1段下传，n值可根据不同的需求设置不同的数值。 
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。 

Claims (1)

1.卫星测控不可见弧段遥测数据记录与下传方法，其特征在于步骤如下：
(1)为每一个卫星任务设置相应的时标指令组，时标指令组由带有时间标志的时标指令组成，时标指令的执行时间为相应时标所指示的时间；所述的时标指令中包含有卫星的出境时间、入境时间；
(2)当时标指令执行并指示当前为出境状态时，根据延时遥测的记录策略进行遥测参数的存储；记录策略包括周期记录和按条件记录两种方式，对于周期性变化的参数，通过等时间间隔进行存储；对于非周期性变化的遥测参数，采用基于变化的条件存储；所述基于变化的条件存储包括基于定值参考的存储和基于之前状态变化为参考的存储，基于定值参考的存储是将采集的遥测值与设定的阈值进行比较，超过阈值范围时进行存储；基于之前状态变化为参考的存储是指与遥测参数之前某一个时刻的值进行比较，当遥测参数变化范围相对于之前某一个时刻的值相比超过某个阈值时，则存储记录遥测值；
(3)当时标指令执行并指示当前为入境状态时，根据时标指令中延时遥测的下传策略进行遥测参数的下传；下传方法有全部下传、抽取比例下传和时间段选择下传三种，下传方式通过遥控指令进行设置；当可见弧段可以将数据全部下传时，采用全部下传的方法；当可见弧段无法将数据全部下传时，对需要下传的遥测参数按照一定比例的抽取后下传或者对需要下传的遥测参数按照时间段选取后下传。
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