CN105450287B - 一种获取星载设备数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于航天领域，提供了一种获取星载设备数据的方法和装置，该方法包括：按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据，避免应用程序对星载设备的直接访问，提高系统对应用程序的响应速度。当多个应用程序同时查询时只需要读取设备数据存储区的数据，可避免传输重复的指令和星载设备数据，以及对设备资源的访问冲突。

Description

一种获取星载设备数据的方法和装置

技术领域

本发明属于航天领域，尤其涉及一种获取星载设备数据的方法和装置。

背景技术

在卫星系统中，包括多个星载设备，且多个星载设备与系统相连。所述星载设备可以为伺服电机、配电器或者火工品等。所述伺服电机用于控制机械元件运动提供动力，所述配电器用于产生、贮存和分配电能至各个装置，所述火工品作为一种动力源，应用于飞行器的重要程序，确保各程序的重要动作。

当系统中的应用程序需要读取卫星上的某个星载设备的状态数据时，一般通过与这个星载设备相连的数据总线直接访问这个星载设备，从而读取到该星载设备的相关数据。

使用数据总线获取星载设备数据，可以较好的实现对各个星载设备数据的读取，但其不足之处在于，系统中的应用程序需要等待数据总线传输访问星载设备的指令以及返回的星载设备数据，导致系统对应用程序的响应速度比较慢。当系统中有多个应用程序访问同一星载设备时，总线会发送重复的数据获取指令和返回数据，不仅浪费总线资源，而且容易引起设备资源的访问冲突。

发明内容

本发明的目的在于提供一种获取星载设备数据的方法和装置，以解决现有技术应用程序直接访问星载设备来获取设备数据时，系统对应用程序的响应速度慢，当系统中有多个应用程序访问同一星载设备时，总线会发送重复的数据获取指令和返回数据，不仅浪费总线资源，而且容易引起设备资源的访问冲突的问题。

本发明是这样实现的，一种获取星载设备数据的方法，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述方法包括：

按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；

所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；

在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

本发明的另一目的在于提供一种获取星载设备数据的装置，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述装置包括：

采集发送单元，用于按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；

接收存储单元，用于所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；

星载设备数据获取单元，用于在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

在本发明中，通过在系统应用层和系统下层服务层之间设定设备数据存储区，系统下层服务层按照预定的周期采集星载设备数据，并将采集的星载设备数据存储至设备数据存储区，在应用层的应用程序发送获取数据请求时，通过设备数据存储区即可得到所需要的数据，多个应用程序同时查询时只需要读取设备数据存储区的数据，能够有效的提高系统对应用程序获取星载设备数据的响应速度，避免传输重复的指令和星载设备数据，以及对设备资源的访问冲突。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程图；

图2为本发明第一实施例提供的系统的结构示意图；

图3是本发明第二实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程图；

图4是本发明第三实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程图；

图5为本发明第四实施例提供的获取星载设备数据的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例主要用于星载设备的数据采集的突发性所带来的数据量的增加，传统的数据总线采集数据方法，容易造成数据拥塞，影响数据传输的稳定性和可靠性，而对于星载设备，由于其稳定性和可靠性的要求非常高，对数据的准确性也非常苛刻，因此，在传统的总线数据传输方式基础上，本发明作了进一步的改进，可以很好的实现数据的可靠传输。当然，基于本发明所述的数据采集方法为基础的其它相应方式，也应属于本发明的保护范围。下面通过实施例具体说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程，本发明实施例在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述方法详述如下：

在步骤S101中，按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区。

具体的，本发明实施例所述系统应用层，如图2所示，其位于系统的最上层，可运行系统应用程序且为应用程序提供服务，如星载设备的管理应用程序、监测程序等。所述系统应用层需要从底层获取状态数据，或者向底层设备发送控制指令。

所述系统下层服务层，包括系统的数据传输以及设备的接口服务，可以与星载设备相连，通过系统下层服务层的数据传输通道，如总线或者其它传输通道的选择。

所述星载设备的类型多种多样，一个完整的卫星系统由成千上万的单机设备组成，各个设备之间通过正确合理的协作，共同来实现卫星的功能，星载设备可以包括如伺服电机、配电器、火工品等。

所述伺服电机是伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机是可以连续旋转的电-机械转换器。伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以包括如直流伺服电机和交流伺服电机等。所述配电器在航天器中产生、贮存和分配电能，多数航天器工作时间较长，要求电源的容量较大。

所述设备数据存储区，可以为星上设备中另外设置的与系统相连的存储器，也可以在原来的存储器上设定一个存储区域。用于存储由系统下层服务层采集的关于星载设备的状态数据或者监测数据。

所述预设的周期，可以根据不同数据的类型而设定不同的采集周期，如对于重要的转速数据，可以设定其采集的周期非常小，或者可以设定其为实时采集。对于数据相对变化较慢，重要性相对较低的其它数据，可以设置较低的采集周期，如每隔3秒采集一次温度数据。

所述系统下层服务层采集所述星载设备数据，可以通过总线按照预定的采集周期进行采集，如采集A数据的频率为f1，每次采集的数据的大小为a，采集B数据的频率为f2，每次采集的数据的大小为b，采集C数据的频率为f3，每次采集的数据的大小为c，那么总线可以根据设定的采集周期以及相应的数据大小，假如采集频率相同，可以按照数据的先后顺序abc进行传输。

值得注意的是，这只是其中一种数据顺序的传输方式，根据不同的采集频率可以作相应的调整。

与传统方式不同的是，本发明实施例所采集的设备数据，并非直接发送给对应的应用程序进行分析使用，而是发送至设备数据存储区。

可以理解的是，本发明实施例所述设备数据存储区，在应用程序需要数据或者不需要数据时，均按照预定的周期进行采集，并存储有历史采集数据，可供数据查询之用。

在步骤S102中，所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识。

具体的，所述设备数据存储区存储由系统下层服务层所采集的星载设备数据，为便于应用程序查询到所需的星载设备数据，还包括每个设备标识，在同一设备中存在多个数据时，可以进一步通过标识区分每一个具体的星载设备数据。

如对于设备S001，其包括温度、运行速度、气压数据，可以分别通过标识S001T、S001V以及S001P表示。

为更加可靠的提高设备数据存储区的安全性以及可靠性，本发明实施例还可设定备份存储区，所述备份存储区的存储内容为所述设备数据存储区映射的数据内容，并且所述备份存储区为非易失性存储器，在断电故障时，可以及时发通过备份存储区检测出错的星载设备的状态。

在步骤S103中，在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

由于本发明实施例中所述的设备数据存储区存储的内容可以由应用程序直接地、高速地访问从而有效提高系统对应用程序的响应速度，另外，本发明实施例在设定各个星载设备的数据的采集周期后，不需要向星载设备发送采集指令，在设备数据存储区即可得到所需要的数据，多个应用程序同时查询时只需要读取设备数据存储区的数据，可避免传输重复的指令和星载设备数据，以及对设备资源的访问冲突。

实施例二：

图3示出了本发明第二实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，本方法详述如下：

在步骤S301中，按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区。

在步骤S302中，所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识。

在步骤S303中，检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量。

具体的，根据星载设备数据的周期，可以由每个星载设备数据的大小以及采集的频率进行计算得到。比如，卫星系统包括星载设备A和星载设备B，星载设备A的采集周期为a，星载设备A的每个采样数据大小为S1，星载设备B的采集周期为b，星载设备B的每个采样数据大小为S2，那么经过时间T后，在设备数据存储区存储的数据大小为S＝a*S1+b*S2，如果预定容量为Y，那么只需要比较S与Y的大小即可。

也即，本发明也可通过判断时间是否达到预定的时间点，如果达到预定的时间点，则进步步骤S304。

在步骤S304中，如果当前存储的星载设备数据的容量超过预定容量，删除在先存储的星载设备数据，所述在先存储的星载设备数据的采集时间距离当前时间大于预先设定值，否则进入进步S305。

在本步骤中，如果当前存储的数据的容量S大于Y时，删除在先存储的星载设备数据，且删除的在先存储的星载设备数据的大小为距离当前时间超过一定时间值的所有数据。

可以理解的是，这样可以避免频繁的对数据进行删除，通过删除冗余的数据，可以节省存储空间，提高资源利用率。

在步骤S305中，在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

本发明实施例中步骤S301、S302、S305与实施例一中步骤S101至步骤S103相同，在此不作重复赘述。本发明实施例与实施例一相比，可以通过对存储的数据的比较，删除在先存储的部分数据，可以避免频繁的对数据进行删除，通过删除冗余的数据，可以节省存储空间，提高资源利用率。

实施例三：

图4示出了本发明第三实施例提供的获取星载设备数据的方法的实现流程，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，详述如下：

在步骤S401中，按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区。

在步骤S402中，所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识。

在步骤S403中，判断所采集的星载设备数据的大小是否属于预定标准数值区间。

对于星载设备的状态数据，在运行过程中一般都会有正常运行的数值区间，如对于温度传感器采集的数据，其正常运行的数值区间可能是30-80度，当超过该温度区间时，可能当前星载设备出现异常。

在步骤S404中，如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区。

更为具体的，所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间时，在将所述星载设备数据备份至异常数据存储区后，还可以发送报警信号，所述报警信号可通过卫星通信系统下传至地面监测站，或者发送至星载系统的异常处理中心，及时对异常进行记录修改。

在步骤S405中，检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量。

在步骤S406中，如果当前存储的星载设备数据的容量超过预定容量，删除在先存储的星载设备数据，所述在先存储的星载设备数据的采集时间距离当前时间大于预先设定值。

在步骤S407中，在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

本发明实施例与实施例三的区别之处在于，还包括对数据是否异常进行判断，由于设备数据存储区按照指令的周期获取数据，因而能够更为及时有效的发现异常。

实施例四：

图5示出了本发明第四实施例提供的一种获取星载设备数据的装置的实现流程，详述如下：

本发明实施的卫星系统，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述装置包括：

采集发送单元401，用于按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；

接收存储单元402，用于所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；

星载设备数据获取单元403，用于在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据。

具体可选的，所述系统下层服务层采集所述星载设备数据的周期，为根据不同星载设备的数据类型而设定的不同的采集周期。

优选的，所述装置还包括：

检测单元，用于检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量；

删除单元，用于如果当前存储的星载设备数据的容量超过预定容量，删除在先存储的星载设备数据，所述在先存储的星载设备数据的采集时间距离当前时间大于预先设定值。

进一步优选的，所述装置还包括：

判断单元，用于判断所采集的星载设备数据的大小是否属于预定标准数值区间；

存储单元，用于如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区。

其中，所述存储单元具体用于如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区，并发送报警信号。

本发明实施例所述获取星载设备数据的装置与实施例一、实施例二和实施例三中所述获取星载设备数据的方法相对应，在此不重复赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种获取星载设备数据的方法，其特征在于，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述方法包括：

按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；

所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；

在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据；其中，所述设备数据存储区在应用程序需要数据或者不需要数据时，均按照预设的周期进行采集，并存储有历史采集数据，供数据查询；在设定各个星载设备的数据的采集周期后，不需要向星载设备发送采集指令，在设备数据存储区即可得到所需要的数据，多个应用程序同时查询时只需要读取设备数据存储区的数据。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述系统下层服务层采集所述星载设备数据的周期，为根据不同星载设备的数据类型而设定的不同的采集周期。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识步骤之后，所述方法还包括：

检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量；

如果当前存储的星载设备数据的容量超过预定容量，删除在先存储的星载设备数据，所述在先存储的星载设备数据的采集时间距离当前时间大于预先设定值。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，在所述检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量步骤之前，所述方法还包括：

判断所采集的星载设备数据的大小是否属于预定标准数值区间；

如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区步骤包括：

如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区，并发送报警信号。

6.一种获取星载设备数据的装置，其特征在于，在系统应用层与系统下层服务层之间设置有设备数据存储区，所述装置包括：

采集发送单元，用于按照预设的周期，系统下层服务层采集所述星载设备数据，并将所获取的数据以及设备标识发送给设备数据存储区；

接收存储单元，用于所述设备数据存储区接收并存储由系统下层服务层获取的星载设备数据及设备标识；

星载设备数据获取单元，用于在应用层的应用程序发送数据获取请求时，根据请求中的设备标识，在所述设备数据存储区中获取对应的星载设备数据；其中，所述设备数据存储区在应用程序需要数据或者不需要数据时，均按照预设的周期进行采集，并存储有历史采集数据，供数据查询；在设定各个星载设备的数据的采集周期后，不需要向星载设备发送采集指令，在设备数据存储区即可得到所需要的数据，多个应用程序同时查询时只需要读取设备数据存储区的数据。

7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述系统下层服务层采集所述星载设备数据的周期，为根据不同星载设备的数据类型而设定的不同的采集周期。

8.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测单元，用于检测设备数据存储区当前存储的星载设备数据的容量是否超过预定容量；

删除单元，用于如果当前存储的星载设备数据的容量超过预定容量，删除在先存储的星载设备数据，所述在先存储的星载设备数据的采集时间距离当前时间大于预先设定值。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

判断单元，用于判断所采集的星载设备数据的大小是否属于预定标准数值区间；

存储单元，用于如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区。

10.根据权利要求9所述装置，其特征在于，所述存储单元具体用于如果所采集的星载设备数据的大小不属于预定的标准数值区间，则将所述星载设备数据备份至异常数据存储区，并发送报警信号。