CN106688335B - 一种适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航天器领域。目的在于提供一种适应即插即用型载荷卫星测控分系统遥测实施方法。其特征在于：通过卫星总线上BC(计算机)读取RT的电子数据表格，BC(计算机)自动生成遥测请求表的方式，实现了卫星下行遥测数据包自适应组帧能力，适合装载即插即用型载荷的卫星。载荷变更时，无需修改星载软件或地面干预，卫星自动增加或减少相应的遥测数据包，按照既定规则，完成遥测组帧下传的任务。在卫星地面测试或在轨运行过程中，可通过上行注数的方式，更改某个或某些遥测数据包下传速率，更有效地判别卫星系统的状态。本发明取得了方案合理、智能、自适应强等有益效果。

Description

一种适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法

技术领域

本发明涉及卫星的下行遥测实施方案，特别涉及一种适应即插即用载荷卫星自适应遥测方法。

背景技术

即插即用型载荷要求接入卫星平台即可正常工作，无需修改平台软硬件即可正常完成载荷工作状态的控制和观测，此类载荷对卫星平台提出了较高的要求。因此，在进行该类型卫星平台遥测方案设计时，必须满足不定载荷、不定任务的特点，无需修改星上软件，进行自适应遥测组帧。

即插即用型载荷是未来快速响应型卫星发展的必由之路，在卫星平台遥测方案设计时，在目前符合国军标分包遥测方式的基础上，如何无需修改星上软硬件、满足即插即用型载荷需求，以及有效、快速的反应卫星工作状态是研制人员必须考虑、无法回避的问题。

发明内容

本发明所解决的问题是现有载荷卫星自适应遥测方法中，载荷接入卫星后，卫星平台下传载荷的遥测数据速度慢，效率低的问题。为解决所述问题，本发明提供一种适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法。

本发明所提供的即插即用自适应组帧方法，包括：

步骤一、建立各RT(下位计算机)的电子数据表格，所述电子数据表格包括对应RT的各遥测数据包号、各遥测数据包的属性及数量，所述属性为快、中、慢三种中的一种，所述遥测快、中、慢属性均为相对属性，为各RT对各数据包下传速率要求；

步骤二、RT接入卫星总线加电，BC(控制计算机)读取各RT的电子数据表格，明确整星的遥测数据包数量及各遥测数据包的属性，并依据所述各遥测数据包的属性生成遥测请求表；

步骤三、BC根据所述遥测请求表，请求所述各遥测数据包，完成遥测数据包的组帧下传。

进一步，还包括：RT组遥测数据包，BC以数据包为最小单位进行组帧，BC在组帧时将相同属性的遥测数据包进行组合形成一个队列；并设计遥测帧格式时建立所述各遥测数据包的快、中、慢属性相对应的A、B、C三个数据包区；将所述队列放入遥测帧相对应的数据包区。

进一步，所述遥测帧格式中，A、B、C三个数据包区的长度关系为：A＝2B＝2C，以字节为单位。

进一步，所述遥测数据包的类型包括：内部遥测包、注数返回包、内存下载包、工程遥测快包、工程遥测中包、工程遥测慢包，所述各遥测数据包传输的优先级依次为最高、高、较高、中、低、最低。

进一步，所述工程遥测快包、工程遥测中包、工程遥测慢包为52字节工程遥测数据包格式。

进一步，所述各遥测数据包下传速率可通过注数方式在轨编程。

本发明带来以下有益效果：

本发明一种适应即插即用型载荷卫星自适应遥测的实施方案，通过读取RT的电子数据表格，自动生成遥测请求表请求各RT的相应的遥测数据包，自动完成遥测组帧下传。即插即用载荷发生变化时，通过自动变更遥测请求方法，无需人工干预，卫星可自动实现遥测的组帧。设计注数返回包与内存下载包，并设定优先级，可以在内存下载与注数返回时，自动进行切换。因此，本发明达到了方案合理、智能、自适应强等有益效果，适应于装载即插即用型载荷的卫星平台设计，满足快速响应卫星快速设计的需要。

附图说明

图1为：电子数据表格生成；

图2为：遥测请求表的生成及遥测请求过程；

图3为：遥测帧组帧过程；

图4为：新增加RT遥测组帧过程；

图5为：内存下载包、注数返回包下传过程；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，各RT以各遥测数据包为最小单位进行组帧，相同属性的遥测数据包进行组合，形成遥测快包、遥测中包、遥测慢包；遥测快包、遥测中包、遥测慢包各形成一个队列；各RT将自身的遥测数据包的数量、种类以及各遥测数据包的传输速度的快、中、慢属性信息填入电子数据表格中。

如图2和图3所示，各RT接入总线加电工作后，BC读取该RT的电子数据表格，并根据所述电子数据表格中遥测数据包的属性自动生成遥测请求表，所述遥测请求表包括整星所有遥测快包、遥测慢包、遥测中包，并对应形成遥测快包、遥测中包和遥测慢包队列；BC根据该遥测请求表通过总线向RT请求对应遥测数据包。各RT将自身的遥测参数组包，BC根据形成的遥测快、中、慢包队列的自适应遥测组帧规则，完成遥测组帧并下传；遥测数据包的下传速率是根据整星所有相同属性的遥测数据包排队依次下传的重复次数实现。

BC设计遥测帧格式，分帧副导头区与分包遥测区，帧副导头下传遥测帧头、星上时间以及地面站使用相关的测控信道等参数，分包遥测区下传遥测数据包，分成3个部分：数据包A区、数据包B区、数据包C区，3个数据包区的长度关系如下：A＝2B＝2C，以字节为单位。其中，数据包A区传输两个遥测快包、数据包B区和数据包C区分别传输一个遥测中包和慢包。组帧时，将请求到的遥测数据包自动放入相应的遥测区，各RT发送的遥测数据包为组帧操作的最小单元；遥测快、中、慢包的下传速率均为相对，整星所有相同快、中、慢属性的遥测数据包，自动排队下传，排队的优先级见下表2。组帧时，将请求到的遥测数据包自动放入相应的遥测区，各RT发送的遥测数据包为组帧操作的最小单元；遥测帧格式见下表1。

表1遥测帧格式

表2遥测数据包类型

设计内部遥测包用于提取遥测帧副导头信息，为每0.5s固定请求一次，不直接下传地面，由遥测组帧软件将该遥测参数直接填入帧副导头相应区域内。卫星平台服务相关RT使用内部遥测包，即插即用载荷无需使用内部遥测包。工程遥测包为遥测组帧的最小单位，总线上传输各遥测数据包均固定长度，避免出现跨帧的现象。

设计内存下载包及注数返回包，内存下载包由需要下载的RT自行组包，内存下载包和注数返回包数据长度固定为整个分包遥测区长度，且优先级高于工程遥测包，在进行组帧操作时，存在内存下载包或注数返回包时，内存下载包或注数返回包使用整个分包遥测区进行下传。

如图4所示，增加RT时，BC读取该RT的电子数据表格，根据该RT电子数据表格中各种类型的遥测数据包数量及快、中、慢信息，将相应的遥测数据包信息填入遥测请求表中。BC根据遥测请求表，请求该RT的遥测数据包，并根据自适应遥测组帧方法，将遥测数据包放入相应的数据包区，完成遥测自适应组帧下传。

如图5所示，关于内存下载及注数返回，设计内存下载包和注数返回包，利用分包遥测区直接下传内存下载包或注数返回包。存在内存下载时，内存下载的RT组内存下载包，由于内存下载包的优先级高于工程遥测快、中、慢包，则分包遥测区下传内存下载包，待内存下载包传输结束后，继续传输工程遥测数据包。

综上所述，本发明方法通过BC读取RT电子数据表格的方式，实现了卫星即插即用载荷自适应遥测组帧下传的能力，可以在快速响应型卫星测试过程中，无需更改星载软硬件，自动完成遥测组帧下传。同时，可通过上注的方式调整各遥测数据包下传速率。本发明取得了方案合理、智能、自适应强等有益效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，包括：

步骤一、建立各RT的电子数据表格，所述电子数据表格包括对应RT的遥测数据包号、遥测数据包的属性及数量，所述属性为快、中、慢三种中的一种；

步骤二、RT接入卫星总线加电，BC读取各RT的电子数据表格，明确整星的遥测数据包数量及各遥测数据包的属性，并依据所述各遥测数据包的属性生成遥测请求表；

步骤三、BC根据所述遥测请求表请求各遥测数据包，并按照自适应组帧规则，完成遥测数据包的组帧下传。

2.依据权利要求1所述的适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，还包括：各RT将所采集的遥测参数组成遥测数据包，BC以遥测数据包为最小操作单位进行组帧，BC在组帧时将相同属性的遥测数据包形成一个队列；并在遥测帧的分包遥测区划分与快、中、慢属性分别相对应的A、B、C三个区；将所述队列放入遥测帧相应区域。

3.依据权利要求2所述的适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，所述遥测帧中A、B、C三个数据包区的长度关系为：A＝2B＝2C，以字节为单位。

4.依据权利要求1所述的适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，所述遥测数据包的类型包括：内部遥测包、注数返回包、内存下载包、工程遥测快包、工程遥测中包、工程遥测慢包，所述各遥测数据包传输的优先级依次为最高、高、较高、中、低、最低。

5.依据权利要求4所述的适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，所述工程遥测快包、工程遥测中包、工程遥测慢包为52字节工程遥测数据包格式。

6.依据权利要求1所述的适应即插即用载荷的卫星自适应遥测方法，其特征在于，所述各遥测数据包下传速率通过注数方式在轨编程。