CN103412540A - 一种通信卫星模拟器及通用遥测遥控数据流传输方法 - Google Patents
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Abstract
一种通信卫星模拟器及通用遥测遥控数据流传输方法，通信卫星模拟器包括主线程模块和测控接口模块。主线程模块主要负责各模块协调工作，测控接口模块负责遥控子系统的仿真、遥测数据发送、遥控指令接收。主线程和测控接口模块协调工作，完成对卫星遥测遥控数据处理过程的模拟以及遥控子系统的仿真。这种设计的优点在于：其一，由测控接口模块负责全部遥测遥控数据流的对外交互，保证遥测遥控数据流传输的高内聚低耦合；其二，易于修改遥测遥控数据流的传输方式；第三，卫星模拟器内部除测控接口模块外，不涉及译码前遥控数据（为敏感信息），保证了遥控数据的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信卫星模拟器及通用遥测遥控数据流传输方法，属于通信卫星仿真技术领域。
背景技术
在通信卫星领域，卫星模拟器作为通信卫星重要的配套产品，发挥着越来越重要的作用。目前，国内研制的通信系列卫星中，主要存在三种卫星模拟器应用需求：卫星发射前用于代表卫星测控技术状态进行星地测控对接的测控对接模拟器；卫星发射前用于飞控中心进行卫星飞行任务演练的卫星飞行模拟器；卫星研制和在轨寿命期间用于用户培训的卫星操作模拟器。
在未来几年我国通信卫星业务领域的卫星有数十颗，这意味着至少有数十个以上的卫星飞行/操作模拟器和数十个卫星测控对接模拟器的研制需求，卫星模拟器要提高效率，缩短研制进度，提高卫星飞行/操作模拟器的产能，必须走通用化、产品化的道路。卫星模拟器模块之间通过接口协议进行信息传输和数据通信，传统的卫星模拟器通信协议设计没有考虑通用性，因此每开展一个新型号模拟器接口协议就需要重新设计和更改，导致模拟器内容重复建设，研制效率低下，质量难以控制，不利于未来模拟器的通用化和用户批量化生产的需求。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种通信卫星模拟器及基于该通信卫星模拟器的通用遥测遥控数据流传输方法。
本发明的技术解决方案是：
一种通信卫星模拟器，包括：主线程模块和测控接口模块，测控接口模块包括控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块、主线程接口处理模块和遥测数据仿真模块。
主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，主线程接口处理模块接收到启动消息之后令测控接口模块中的其他模块进入工作状态，地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码，之后所述通信卫星模拟器根据译出的指令进行相应处理；遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块，主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心。
所述其他子系统是指通信卫星上除遥控子系统之外的所有子系统，包括遥测子系统、跟踪子系统、数管子系统、供配电子系统、热控子系统、天线子系统、转发器子系统、控制和推进子系统。
一种基于通信卫星模拟器的通用遥测遥控数据流传输方法，步骤如下：
（1）主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，令控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块和遥测数据仿真模块初始化，进入工作状态；
（2）地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码；
（3）遥控指令译码模块根据译出的指令判断所述译出的指令是否为测控接口模块自身执行指令，若是，则由测控接口模块自身立即执行该指令；否则将译出的指令通过主线程接口处理模块发送主线程模块，主线程模块将所述译出的指令分发给相应子系统进行指令执行，产生各自的遥测数据；
（4）遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块；
（5）主线程模块采集除遥控子系统之外的其他子系统产生的遥测数据；
（6）主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心，实现通用遥测遥控数据流的传输。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
（1）卫星模拟器内部除测控接口模块外，不再受外部遥测遥控数据流影响，保证模拟器内部模块的高内聚、低耦合；
（2）易于修改卫星模拟器的遥测遥控数据流的传输方式；
（3）主线程读取由配置文件来初始化测控接口模块，使得测控接口模块能够适应于多种型号，通用性好，一次设计多次使用，优化了模拟器的性能；
（4）卫星模拟器内部除测控接口模块外，不涉及译码前遥控数据（为敏感信息），保证了遥控数据的安全性。
附图说明
图1为本发明通信卫星模拟器结构组成示意图；
图2为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
本发明主要针对通信卫星模拟器的技术特征以及产品化要求，提供一种通信卫星模拟器及一种基于通信卫星模拟器的通用遥测遥控数据流传输方法，缩短产品的联试和研制周期，提高通信卫星模拟器的批量化、产品化研制能力。
如图1所示，本发明提供的一种通信卫星模拟器。通信卫星模拟器是用于通信卫星操作演练的工具，通信卫星模拟器，一方面模拟卫星接收地面站控制中心发送的遥控指令，并做出相应动作；另一方面，模拟卫星向地面站控制中心发送遥测数据。通信卫星模拟器包括主线程模块和测控接口模块。测控接口模块主线程和测控接口模块协调工作，完成对卫星遥测遥控数据处理过程的模拟以及遥控子系统的仿真。
测控接口模块包括控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块、主线程接口处理模块和遥测数据仿真模块，负责遥控子系统的仿真、遥测数据发送、遥控指令接收。
主线程模块主要负责协调各模块协调工作，各仿真模块负责完成卫星各子系统的仿真。主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，主线程接口处理模块接收到启动消息之后令测控接口模块中的其他模块进入工作状态，地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码，之后所述通信卫星模拟器根据译出的指令进行相应处理；遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块，主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心；
其他子系统是指通信卫星上除遥控子系统之外的所有子系统，包括遥测子系统、跟踪子系统、数管子系统、供配电子系统、热控子系统、天线子系统、转发器子系统、控制和推进子系统。
如图2所示，本发明中基于通信卫星模拟器实现的通用遥测遥控数据流传输方法，步骤如下：
（1）主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，令控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块和遥测数据仿真模块初始化，进入工作状态；
（2）地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码；
（3）遥控指令译码模块，一方面，根据遥控指令给遥测数据仿真模块遥控指令验证遥测信息；另一方面根据译出的指令判断所述译出的指令是否为测控接口模块自身执行指令，若是，则由测控接口模块自身立即执行该指令；否则将译出的指令通过主线程接口处理模块发送主线程模块，主线程模块将所述译出的指令分发给相应子系统进行指令执行，产生各自的遥测数据；
（4）遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块；
（5）主线程模块采集除遥控子系统之外的其他子系统产生的遥测数据；
（6）主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心，实现通用遥测遥控数据流的传输。
目前已在部分通信卫星模拟器在研型号上使用该方法，经过测试及实践应用表明，本发明方法能适用于通信卫星多个型号卫星模拟器，一次设计多型号通用，提高了模拟器的研制效率，优化了模拟器的性能，是一种关键技术手段，已符合专利发明要求具备的新颖性、创造性、实用性。
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 (3)
1.一种通信卫星模拟器，其特征在于包括：主线程模块和测控接口模块，测控接口模块包括控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块、主线程接口处理模块和遥测数据仿真模块；
主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，主线程接口处理模块接收到启动消息之后令测控接口模块中的其他模块进入工作状态，地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码，之后所述通信卫星模拟器根据译出的指令进行相应处理；遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块，主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心。
2.根据权利要求1所述的一种通信卫星模拟器，其特征在于：所述其他子系统是指通信卫星上除遥控子系统之外的所有子系统，包括遥测子系统、跟踪子系统、数管子系统、供配电子系统、热控子系统、天线子系统、转发器子系统、控制和推进子系统。
3.一种基于通信卫星模拟器的通用遥测遥控数据流传输方法，其特征在于步骤如下：
（1）主线程模块读取预设配置文件并发送启动消息给主线程接口处理模块，令控制中心接口处理模块、遥控指令译码模块和遥测数据仿真模块初始化，进入工作状态；
（2）地面站测控中心向控制中心接口处理模块发送遥控指令，控制中心接口处理模块将接收到的遥控指令发送给遥控指令译码模块进行指令译码；
（3）遥控指令译码模块根据译出的指令判断所述译出的指令是否为测 控接口模块自身执行指令，若是，则由测控接口模块自身立即执行该指令；否则将译出的指令通过主线程接口处理模块发送主线程模块，主线程模块将所述译出的指令分发给相应子系统进行指令执行，产生各自的遥测数据；
（4）遥测数据仿真模块仿真通信卫星遥控子系统的遥测数据并且通过主线程接口处理模块发送给主线程模块；
（5）主线程模块采集除遥控子系统之外的其他子系统产生的遥测数据；
（6）主线程模块将所述遥控子系统的遥测数据以及其他子系统的遥测数据进行组帧，之后依次通过主线程接口处理模块和控制中心接口处理模块发送给地面站测控中心，实现通用遥测遥控数据流的传输。
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