CN105897504A - 卫星通用测试系统数据交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种卫星通用测试系统数据交互方法，包括：测试服务系统与测试终端建立交互业务链接；总控终端向测试服务系统发送交互请求。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明具有良好的适用性和通用性，规范了卫星测试系统内部数据交互形式，可用于指导测试设计及软件数据通信部分的研制与开发，大大提高了测试系统开发效率。2、本发明将以往的测试服务器独立为总控服务层和数据处理服务层，降低了数据通信交互与数据处理的耦合度，使系同内部数据交互方式更加简洁明了。

Description

卫星通用测试系统数据交互方法及系统

技术领域

本发明涉及航天技术中卫星技术领域，特别是一种卫星通用测试系统数据交互方法及系统。

背景技术

目前，随着数字化、产品化工程的推进，卫星型号的研制工作获得了快速发展，型号工作的快速推进对卫星地面测试系统的研制与搭建有了更高的需求；而且卫星型号高密度研制以及发射现状对卫星测试系统的通用化要求不断提高。本设计可用来指导并规范卫星地面测试系统各测试软件、各测试设备以及外单位设备在卫星测试网络中的数据交互步骤以及数据通信，方便设计人员快速研制与部署地面测试系统，使得卫星测试任务能够迅速且有效开展下去。

目前大多卫星测试系统数据交互耦合度高，配置不灵活，数据服务形式单一，在一定程度上影响测试系统研制进度，增加卫星测试任务时长。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可提高测试系统的通用性，提高测试过程的安全性及可靠性的卫星通用测试系统数据交互方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种卫星通用测试系统数据交互方法，包括：

步骤1，测试服务系统根据总控终端的交互业务注册请求，测试服务系统与测试终端建立交互业务链接；

步骤2，总控终端向测试服务系统发送交互请求；其中交互请求为：申请遥控指令发送请求、申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求或申请数据回放请求；

步骤3，如果交互请求为申请遥控指令发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试服务系统根据需求转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的测试终端，进行相应的操作，测试终端将执行结果信息返回至测试服务系统，由测试服务 系统将执行信息转发至总控终端；

步骤4，如果交互请求为申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试终端向测试服务系统发送遥测数据，测试终端产生工作参数和状态数据，发送至测试服务系统，由测试服务系统发至显示终端，显示终端根据工作参数和状态数据进行测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，发送至测试服务系统，由测试服务系统解析后转发至显示终端，显示终端可据遥测原码进行卫星工作参数和状态的监视；

步骤5，如果交互请求为申请数据回放请求，测试服务系统建立与显示终端之间的服务链路，测试服务系统将查询数据发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至显示终端，结束回放。

优选地，所述测试服务系统包括总控服务层和数据处理服务层；其中

所述数据处理服务层中设有遥控数据分发模块、遥侧数据处理模块及数据回放模块；

总控服务层：对接入测试系统内部的测试终端提供数据交互接口，对测试终端提交的数据交互类别进行识别判断并分发至数据处理服务层；

数据处理服务层：接收来自总控服务层分发过来的数据交互任务，完成指令数据的转发、遥测数据的解析处理与组播发送、数据的回放请求。

优选地，所述步骤1中，测试终端通过网络登录总控服务层，等待并获得返回的登录确认信息，若登录失败则进入步骤1.1：

步骤1.1，返回失败信息至测试终端，返回步骤1继续执行。

优选地，所述步骤3中，总控服务层接收到测试终端申请的遥控指令接收请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥控分发网络服务链路之后，测试终端即能够接收遥控指令；

数据处理服务层根据需求单播转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的控制设备：转发至地面的测试终端，则对地面的测试终端进行相应的操作，再转发至测控设备，则进行相应的译码和信号调制后上星；地面的测试终端或测控设备将执行结果信息返回至数据处理服务层，由数据处理服务层将执行信息单播转发至总控终端完成本次遥控指令发送，之后再返回步骤3.1；

步骤3.1，返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接。

优选地，若申请遥控指令发送请求执行失败则返回失败信息至总控终端，则返回步骤3.1；

步骤3.1，返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接。

优选地，所述步骤4中，总控服务层接收到测试终端申请的遥测数据发送请求及设备工作状态参数发送请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥测数据处理网络服务链路，即能够接收由测试终端发送的遥测数据或设备工作状态参数；

地面的测试终端、测控设备向数据处理服务层单播发送遥测数据：地面的测试终端产生工作参数和状态数据，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求节后后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端可据地面的测试终端产生工作参数和状态数据进行地面的测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求解析后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端据此进行卫星工作参数和状态的监视。

优选地，所述步骤5中，总控服务层接收到显示终端申请的遥测数据回放发送请求后，开启数据处理服务层与显示终端之间的遥测数据回放网络服务链路，显示终端即能够接收该时间段的遥测、遥控数据；

数据处理服务层根据显示终端发送的回放请求信息，通过数据回放模块提交数据库操作，获得数据库查询数据信息后数据处理服务层将查询数据通过组播回放端口发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至显示终端，结束本次回放，自动断开回放服务连接，进入实时数据监测。

优选地，所述测试终端为测试设备或终端软件。

一种卫星通用测试系统，所述卫星通用测试系统采用卫星通用测试系统数据交互方法。

优选地，所述测试服务系统包括总控服务层和数据处理服务层；其中

所述数据处理服务层中设有遥控数据分发模块、遥侧数据处理模块及数据回方模块；

总控服务层：对接入测试系统内部的测试终端提供数据交互接口，对测试终端提交的数据交互类别进行识别判断并分发至数据处理服务层；

数据处理服务层：接收来自总控服务层分发过来的数据交互任务，完成指令数据的转发、遥测数据的解析处理与组播发送、数据的回放请求。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明具有良好的适用性和通用性，规范了卫星测试系统内部数据交互形式，可用于指导测试设计及软件数据通信部分的研制与开发，大大提高了测试系统开发效率。

2、本发明将以往的测试服务器独立为总控服务层和数据处理服务层，降低了数据通信交互与数据处理的耦合度，使系同内部数据交互方式更加简洁明了。

3、本发明将总控服务层独立化，集成多项数据交互类型，服务类型可配置可扩展，方便后续深入开发，提高测试系统对测试数据的利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明卫星通用测试系统数据交互方法数据交互示意图；

图2为本发明卫星通用测试系统数据交互方法遥控指令数据发送流图；

图3为本发明卫星通用测试系统数据交互方法遥测数据发送及显示流图；

图4为本发明卫星通用测试系统数据遥测数据回放流图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1～图4所示，本发明所涉及的卫星通用测试系统包括独立化分的总控服务层与数据处理服务层。总控服务层：对接入测试系统内部的测试终端提供数据交互接口，对测试终端提交的数据交互类别进行识别判断并分发至数据处理服务层；数据处理服务层：接收来自总控服务层分发过来的数据交互任务，完成指令数据的转发、遥测数据的解析处理与组播发送、数据的回放请求。

本发明卫星通用测试系统数据交互方法，包括以下步骤：

步骤1，测试服务系统根据总控终端的交互业务注册请求，测试服务系统与测试终端建立交互业务链接；测试终端通过网络登录总控服务层，等待并获得返回的登录确认信息，若登录失败则返回失败信息至测试终端，继续执行。

步骤2，总控终端向测试服务系统发送交互请求；其中交互请求为：申请遥控指令发送请求、申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求或申请数据回放请求；

步骤3，如果交互请求为申请遥控指令发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试服务系统根据需求转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的测试终端，进行相应的操作，测试终端将执行结果信息返回至测试服务系统，由测试服务系统将执行信息转发至总控终端；总控服务层接收到测试终端申请的遥控指令接收请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥控分发网络服务链路之后，测试终端即能够接收遥控指令；

数据处理服务层根据需求单播转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的控制设备：转发至地面的测试终端，则对地面的测试终端进行相应的操作，再转发至测控设备，则进行相应的译码和信号调制后上星；地面的测试终端或测控设备将执行结果信息返回至数据处理服务层，由数据处理服务层将执行信息单播转发至总控终端完成本次遥控指令发送，之后再返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接；

若申请遥控指令发送请求执行失败则返回失败信息至总控终端，返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接。

步骤4，如果交互请求为申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试终端向测试服务系统发送遥测数据，测试终端产生工作参数和状态数据，发送至测试服务系统，由测试服务系统发至显示终端，显示终端根据工作参数和状态数据进行测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，发送至测试服务系统，由测试服务系统解析后转发至显示终端，显示终端可据遥测原码进行卫星工作参数和状态的监视；所述步骤4中，总控服务层接收到测试终端申请的遥测数据发送请求及设备工作状态参数发送请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥测数据处理网络服务链路，即能够接收由测试终端发送的遥测数据或设备工作状态参数；

地面的测试终端、测控设备向数据处理服务层单播发送遥测数据：地面的测试终端产生工作参数和状态数据，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求节后后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端可据地面的测试终端产生工作参数和状态数据进行地面的测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求解析后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端据此进行卫星工作参数和状态的监视。

步骤5，如果交互请求为申请数据回放请求，测试服务系统建立与显示终端之间的服务链路，测试服务系统将查询数据发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至 显示终端，结束回放；总控服务层接收到显示终端申请的遥测数据回放发送请求后，开启数据处理服务层与显示终端之间的遥测数据回放网络服务链路，显示终端即能够接收该时间段的遥测、遥控数据；

数据处理服务层根据显示终端发送的回放请求信息，通过数据回放模块提交数据库操作，获得数据库查询数据信息后数据处理服务层将查询数据通过组播回放端口发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至显示终端，结束本次回放，自动断开回放服务连接，进入实时数据监测。

根据以上所述，卫星通用测试系统数据交互形式包括如下：各测试设备及终端软件与测试服务系统之间的数据服务订阅；总控终端、测试服务系统、各测试设备之间的遥控指令数据交互；各测试设备及显示终端软件与测试服务系统之间的遥测数据交互；显示终端软件向测试服务系统申请的数据回放。测试服务系统作为卫星测试系统的数据交互中枢，包括总控服务层和数据处理服务层，其中数据处理服务层又包含遥测数据处理模块、遥控数据分发模块、数据回放模块；所述卫星测试系统内数据信息交互均通过测试服务系统中的总控服务层统一调度。

所述测试系统内测试设备及软件与测试服务系统进行数据交互时，应用通信数据类别作为网络上数据帧的身份识别，在数据帧产生的源端按照所属数据类别进行标识，在数据帧的接收端按照数据类别标识进行识别，通用卫星测试系统的数据类别定义方式，其定义格式如表1所示：

表1

根据本发明的另一方面，提供了一种通信格式，包括以下几种数据通信格式：登录、确认及退出；数据服务订阅；遥控指令数据格式；遥测原码数据格式；物理量组播数据格式。

(1)登录、确认及退出，用于测试系统内测试设备及软件与测试服务系统的总控服务层的TCP连接建立与断开，测试设备发送登录/退出请求至测试服务系统格式，如表2所示：

表2

测试服务系统返回确认信息至测试设备格式，如表3所示：

数据项目	数据类别	服务器时间	终端号	用户级别码
					字节数	4	4	4	2
数据类型	unsigned int	time_t	unsigned int	unsigned short
					备注	0x**FF0000		测试设备的IP地址

表3

(2)数据服务订阅，用于测试系统内测试设备及软件向测试服务系统申请数据服务类型，包括遥控指令、遥测数据、数据回放，数据申请格式，如表4所示：

表4

(3)遥控指令数据格式，用于测试系统内总控终端向测试服务系统发送及测试设备接收的指令数据格式，总控终端至测试服务系统指令发送格式，如表5所示：

表5

指令数据帧格式，如表6所示：

数据项目	执行次数	执行或取消	数据域
				字节数	2	1	N1
数据类型	unsigned short	unsigned char	指令内容

表6

(4)遥测原码数据格式，用于测试系统内测试设备向测试服务系统发送遥测原码数据及设备工作状态参数，测试/测控设备向测试服务系统发送数据格式，如表7所示：

表7

(5)物理量组播数据格式，用于测试系统内测试服务系统向组内显示终端发送处理后的遥测物理量数据供设计师监视判断，测试服务系统转发遥测及测试设备数据格式，如表8所示：

表8

测试服务系统转发遥测处理结果数据单元格式，如表9所示：

表9

测试服务系统转发整帧遥测原码数据单元格式，如表10所示：

表10

本发明还提供一种卫星通用测试系统，所述卫星通用测试系统采用卫星通用测试系统数据交互方法。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，包括：

步骤1，测试服务系统根据总控终端的交互业务注册请求，测试服务系统与测试终端建立交互业务链接；

步骤2，总控终端向测试服务系统发送交互请求；其中交互请求为：申请遥控指令发送请求、申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求或申请数据回放请求；

步骤3，如果交互请求为申请遥控指令发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试服务系统根据需求转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的测试终端，进行相应的操作，测试终端将执行结果信息返回至测试服务系统，由测试服务系统将执行信息转发至总控终端；

步骤4，如果交互请求为申请遥测数据请求及设备工作状态参数发送请求，测试服务系统建立与总控终端之间的服务链路，测试终端向测试服务系统发送遥测数据，测试终端产生工作参数和状态数据，发送至测试服务系统，由测试服务系统发至显示终端，显示终端根据工作参数和状态数据进行测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，发送至测试服务系统，由测试服务系统解析后转发至显示终端，显示终端可据遥测原码进行卫星工作参数和状态的监视；

步骤5，如果交互请求为申请数据回放请求，测试服务系统建立与显示终端之间的服务链路，测试服务系统将查询数据发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至显示终端，结束回放。

2.根据权利要求1所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述测试服务系统包括总控服务层和数据处理服务层；其中

所述数据处理服务层中设有遥控数据分发模块、遥侧数据处理模块及数据回放模块；

总控服务层：对接入测试系统内部的测试终端提供数据交互接口，对测试终端提交的数据交互类别进行识别判断并分发至数据处理服务层；

数据处理服务层：接收来自总控服务层分发过来的数据交互任务，完成指令数据的转发、遥测数据的解析处理与组播发送、数据的回放请求。

3.根据权利要求2所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述步骤1中，测试终端通过网络登录总控服务层，等待并获得返回的登录确认信息，若登录失败则进入步骤1.1：

步骤1.1，返回失败信息至测试终端，返回步骤1继续执行。

4.根据权利要求2所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述步骤3中，总控服务层接收到测试终端申请的遥控指令接收请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥控分发网络服务链路之后，测试终端即能够接收遥控指令；

数据处理服务层根据需求单播转发由总控终端发送的遥控指令数据至相应的控制设备：转发至地面的测试终端，则对地面的测试终端进行相应的操作，再转发至测控设备，则进行相应的译码和信号调制后上星；地面的测试终端或测控设备将执行结果信息返回至数据处理服务层，由数据处理服务层将执行信息单播转发至总控终端完成本次遥控指令发送，之后再返回步骤3.1；

步骤3.1，返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接。

5.根据权利要求4所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，若申请遥控指令发送请求执行失败则返回失败信息至总控终端，则返回步骤3.1；

步骤3.1，返回步骤3继续执行，直至总控终端与总控服务层断开连接。

6.根据权利要求2所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述步骤4中，总控服务层接收到测试终端申请的遥测数据发送请求及设备工作状态参数发送请求后，开启数据处理服务层与测试终端之间的遥测数据处理网络服务链路，即能够接收由测试终端发送的遥测数据或设备工作状态参数；

地面的测试终端、测控设备向数据处理服务层单播发送遥测数据：地面的测试终端产生工作参数和状态数据，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求节后后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端可据地面的测试终端产生工作参数和状态数据进行地面的测试终端工作参数和状态的监视；测控前端设备解调卫星下行遥测信号产生卫星遥测原码，单播发送至数据处理服务层，由数据处理服务层按要求解析后组播转发至相应显示终端组的组地址中，组内显示终端据此进行卫星工作参数和状态的监视。

7.根据权利要求2所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述步骤5中，总控服务层接收到显示终端申请的遥测数据回放发送请求后，开启数据处理服务层与显示终端之间的遥测数据回放网络服务链路，显示终端即能够接收该时间段的遥测、遥控数据；

数据处理服务层根据显示终端发送的回放请求信息，通过数据回放模块提交数据库操作，获得数据库查询数据信息后数据处理服务层将查询数据通过组播回放端口发送至显示终端，数据回放结束后返回确认信息至显示终端，结束本次回放，自动断开回放服务连接，进入实时数据监测。

8.根据权利要求1所述的卫星通用测试系统数据交互方法，其特征在于，所述测试终端为测试设备或终端软件。

9.一种卫星通用测试系统，其特征在于，所述卫星通用测试系统采用权利要求1至8任意一项所述的卫星通用测试系统数据交互方法。

10.根据权利要求9所述的卫星通用测试系统，其特征在于，所述测试服务系统包括总控服务层和数据处理服务层；其中

所述数据处理服务层中设有遥控数据分发模块、遥侧数据处理模块及数据回方模块；

总控服务层：对接入测试系统内部的测试终端提供数据交互接口，对测试终端提交的数据交互类别进行识别判断并分发至数据处理服务层；

数据处理服务层：接收来自总控服务层分发过来的数据交互任务，完成指令数据的转发、遥测数据的解析处理与组播发送、数据的回放请求。