CN106209209B - 一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法及系统 - Google Patents

一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明适用于卫星通信技术领域，提供了一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法，包括：A、星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；B、将每秒分为四块等长度的数据并以256ms为周期；C、在星载计算机模块发送数据中对遥测数据缓存区剩余字节数读取；D、星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。通过监测测控模块遥测数据缓冲区剩余字节数，星载计算机模块可判断两个模块之间数据传输的速率变化趋势。根据测控模块数据输出的快慢，星载计算机模块可多发一帧遥测数据或少发一帧遥测数据，从而确保遥测数据帧输出的连续。

Description

一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法及系统
技术领域
本发明属于卫星通信技术领域，尤其涉及一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法及系统。
背景技术
卫星遥测数据传输是地面掌握卫星在轨运行状态的必要手段，遥测数据传输是否正常关系到卫星的工作状态，影响地面对于卫星状态的判断。传统卫星中由星务分系统产生整星遥测数据，通过PCM接口将数据发送到测控分系统，数据传输速率由星务分系统决定。
XX-2卫星综合电子组件中，星载计算机模块与测控模块之间通过CAN总线传输遥测数据，而星载计算机模块和测控模块分别采用不同的晶振产生各自的工作周期，随着时间的推移，两个模块的数据输出速率将产生偏差，即星载计算机模块比测控模块传输数据过快或过慢，从而出现遥测数据帧不连续或断帧的现象，导致卫星与地面通信出现中断的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法，旨在解决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法，所述方法包括以下步骤：
A、星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；
B、将每秒分为四块等长度的数据并以256ms为周期；
C、在星载计算机模块发送数据中对遥测数据缓存区剩余字节数读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；
D、星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤C中星载计算机模块多发一帧遥测数据包括以下步骤：
C11、选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给遥测模块；
C12、按照C11步骤连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤C中星载计算机模块少发一帧遥测数据包括以下步骤：
C21、在T0秒遥测数据缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；
C22、在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；
C23、T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤D中的设定字节为128字节。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤C12中的预设次数为4次。
本发明的另一目的在于提供一种卫星星务与测控遥测数据传输的系统，所述系统包括：
数据帧缓冲模块，用于星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；
长度划分模块，用于将每秒分为四块等长度的数据并以256ms为周期；
字节判断模块，用于在星载计算机模块发送数据中对遥测数据缓存区剩余字节数读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；
数据传输模块，用于星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。
本发明的进一步技术方案是：所述字节判断模块中星载计算机模块多发一帧遥测数据包括：
选取单元，用于选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给遥测模块；
完成多发单元，用于按照选取单元连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。
本发明的进一步技术方案是：所述字节判断模块中星载计算机模块少发一帧遥测数据包括：
判断暂停发送单元，用于在T0秒遥测数据缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；
并发单元，用于在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；
计数单元，用于T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
本发明的进一步技术方案是：所述数据传输模块中的设定字节为128字节。
本发明的进一步技术方案是：所述完成多发单元中的预设次数为4次。
本发明的有益效果是：通过监测测控模块遥测数据缓冲区剩余字节数，星载计算机模块可判断两个模块之间数据传输的速率变化趋势。根据测控模块数据输出的快慢，星载计算机模块可多发一帧遥测数据或少发一帧遥测数据，从而确保遥测数据帧输出的连续。
附图说明
图1是本发明实施例提供的卫星星务与测控遥测数据传输的方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的卫星星务与测控遥测数据传输的系统的框图。
图3是本发明实施例提供的多发一帧遥测数据操作过程示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明提供的卫星星务与测控遥测数据传输的方法的流程图，其详述如下：
步骤S1，星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；星载计算机模块与测控模块之间通过CAN总线传输遥测数据，在传输数据的过程中，首先是星载计算机模块每秒将组好帧的遥测数据（512字节）置入遥测数据帧缓冲区。
步骤S2，将每秒分为四块等长度的数据并以256ms为周期；在传输中将每秒分为4块其长度相等的数据（128字节），并且设置以256ms为一个周期。
步骤S3，在星载计算机模块发送数据中对遥测数据缓存区剩余字节数读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；在测控模块的遥测参数中增加一个字节，用于表示遥测数据缓存区剩余字节数ΔD。当星载计算机模块读取到剩余字节数ΔD≤256字节时，星载计算机模块多发送一帧遥测数据；缓存量ΔD≥1024字节时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据。
星载计算机模块多发一帧遥测数据包括以下步骤：首先，选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给遥测模块；其次，按照C11步骤连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。多发一帧遥测数据的具体操作为：选取一秒中的一个周期（以第3个周期为例），将本周期与下一个周期的遥测数据同时传输给测控模块，下个周期则顺序将遥测数据提前传输。按此过程连续操作4秒，则完成多发一帧遥测数据的操作。具体如图 3所示。
其中P0-1表示T0秒第1个周期需要发送的遥测数据，后面的代号依此类推。Pi-1表示插入帧第1个周期需要发送的遥测数据，将多发的数据在第3个周期发送。
当星载计算机模块在T0秒发现ΔD≤256字节时，在T1秒开始发送插入帧的遥测数据，在每秒的第3个周期多发送128字节的数据，4秒后完成增加的512字节数据的发送。其中，多发一帧数据的帧计数与前面帧的计数保持连续递增。
星载计算机模块少发一帧遥测数据包括以下步骤：首先，在T0秒遥测数据缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；其次，在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；再次，T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。当星务软件在T0秒发现ΔD≥1024字节时，T1秒的遥测数据不组帧，并且不向测控模块发送遥测数据，在T2秒将T0秒中未传完的数据包继续传完，对当前遥测数据进行组帧并发送。T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
步骤S4，星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。通过监测测控模块遥测数据缓冲区剩余字节数，星载计算机模块可判断两个模块之间数据传输的速率变化趋势。根据测控模块数据输出的快慢，星载计算机模块可多发一帧遥测数据或少发一帧遥测数据，从而确保遥测数据帧输出的连续。星载计算机模块根据测控模块数据输出的快慢，控制遥测数据多发一帧或少发一帧。
如图2所示，本发明的另一目的在于提供一种卫星星务与测控遥测数据传输的系统，所述系统包括：
数据帧缓冲模块，用于星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；
长度划分模块，用于将每秒分为四块等长度的数据并以256ms为周期；
字节判断模块，用于在星载计算机模块发送数据中对遥测数据缓存区剩余字节数读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；
数据传输模块，用于星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。
所述字节判断模块中星载计算机模块多发一帧遥测数据包括：
选取单元，用于选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给遥测模块；
完成多发单元，用于按照选取单元连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。
所述字节判断模块中星载计算机模块少发一帧遥测数据包括：
判断暂停发送单元，用于在T0秒遥测数据缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；
并发单元，用于在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；
计数单元，用于T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
所述数据传输模块中的设定字节为128字节。
所述完成多发单元中的预设次数为4次。
通过监测测控模块遥测数据缓冲区剩余字节数，星载计算机模块可判断两个模块之间数据传输的速率变化趋势。根据测控模块数据输出的快慢，星载计算机模块可多发一帧遥测数据或少发一帧遥测数据，从而确保遥测数据帧输出的连续。
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)

1.一种卫星星务与测控遥测数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；
B、将每秒置入遥测数据帧缓冲区的遥测数据分为四块等长度的数据，并设置以256ms为一个周期；
C、星载计算机模块在发送数据时，并对遥测数据帧缓冲区剩余字节数进行读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；
D、星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中星载计算机模块多发一帧遥测数据包括以下步骤：
C11、选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给测控模块；
C12、按照C11步骤连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤C中星载计算机模块少发一帧遥测数据包括以下步骤：
C21、在T0秒遥测数据帧缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；
C22、在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；
C23、T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D中的设定字节为128字节。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C12中的预设次数为4次。
6.一种卫星星务与测控遥测数据传输的系统，其特征在于，所述系统包括：
数据帧缓冲模块，用于星载计算机每秒将组好帧的遥测数据置入遥测数据帧缓冲区；
长度划分模块，用于将每秒置入遥测数据帧缓冲区的遥测数据分为四块等长度的数据，并设置以256ms为一个周期；
字节判断模块，用于星载计算机模块在发送数据时，并对遥测数据帧缓冲区剩余字节数读取；当字节数小于256字节时，星载计算机模块多发一帧遥测数据；当字节数大于1024时，星载计算机模块少发送一帧遥测数据；
数据传输模块，用于星载计算机模块以每个周期发送设定字节数据给测控模块。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述字节判断模块中星载计算机模块多发一帧遥测数据包括：
选取单元，用于选取一秒中的一个周期并将下一个周期的遥测数据同时传输给测控模块；
完成多发单元，用于按照选取单元连续操作预设次数完成多发一帧遥测数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述字节判断模块中星载计算机模块少发一帧遥测数据包括：
判断暂停发送单元，用于在T0秒遥测数据帧缓冲区读取的字节数大于1024时，T1秒的遥测数据不组帧并不向测距模块发送遥测数据；
并发单元，用于在T2秒将T0秒未传完的数据包继续传完并对当前遥测数据进行组帧并发送；
计数单元，用于T2秒的帧计数与T0的帧计数保持连续增加。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据传输模块中的设定字节为128字节。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述完成多发单元中的预设次数为4次。
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