CN107222251A - 卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统，该方法包括如下步骤：步骤一，获取试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息；步骤二，获取卫星所有遥测量与综测服务器约定的该遥测解码值的唯一标定序号，并形成遥测代号与对应的解码值标定序号的映射。本发明将双向遥测数据的接收、处理、转发进行了整合，解决了卫星外场试验基地与卫星标准综测系统无法进行遥测交互的问题，且仅需通过外部配置文件设置，即可实现外场试验卫星与试验基地指挥控制系统通信。

Description

卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统

技术领域

本发明涉及一种卫星外场试验技术领域，特别是涉及一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统。

背景技术

卫星外场试验中，需要通过电子计算机将卫星与试验基地指挥控制系统紧密联系在一起，以使卫星综测方与试验基地方均能获取卫星遥测数据，实时掌握卫星运行状态，在前向链路中，综测系统是卫星遥测数据的唯一获取途径；在反向链路中，只能通过星地测控系统将卫星测发信息实时发送至试验基地，在现代卫星外场试验技术中，卫星系统和外场试验基地均通过各自的指挥控制系统，实现外场试验任务期间卫星系统与外场试验系统的数据通信，实时监测卫星状态。

目前，卫星指挥控制系统与卫星自身的关联度太高，每次卫星外场试验任务，都必须重新研制一套卫星指挥控制系统，以实现该卫星系统与外场试验基地的数据通信，针对该卫星新研制的指挥控制系统某些功能必须在基地进行实地开发及测试，在卫星系统与卫星外场试验基地、卫星星地链路控中心组成的大系统联调成功后，才能应用到卫星外场试验，随着卫星外场试验任务的不断增多，卫星外场试验任务周期、任务间隔都不断缩短，一次外场试验任务研制一套卫星指挥控制系统的工作模式，增加了卫星外场试验任务的工作量，一定程度上也增大了任务风险。

此外，卫星标准综测系统已应用于当前所有该标准的研试卫星，卫星从厂房电测试阶段到外场试验电测试阶段的整星级电测试，直至卫星外场试验状态的建立，地面综测系统上行遥控数据、下行遥测数据的传输全部卫星标准综测系统通信协议，但卫星外场试验基地与卫星标准综测系统通信协议的卫星系统进行数据通信的方法却不完备，有的外场试验基地还无法与卫星标准综测系统通信协议的卫星系统进通信。

综上所述，一次外场试验任务研制一套卫星指挥控制系统的低效率工作模式，以及卫星外场试验基地与卫星标准综测系统通信协议的卫星系统进行数据通信方法的不完备，无法满足现有形式下的卫星外场试验任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统，其弥补了外场试验基地与卫星标准综测系统通信协议的所有卫星系统无法进行遥测交互的空白。本发明进行了通用化设计，满足卫星外场试验时卫星指挥控制系统与阵地指挥控制系统通信的快速响应的需求，减少外场试验任务量，降低任务风险。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本发明的一方面，提供了一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一，获取试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息；

步骤二，获取卫星所有遥测量与综测服务器约定的该遥测解码值的唯一标定序号，并形成遥测代号与对应的解码值标定序号的映射；

步骤三，获取卫星方与试验基地方约定的物理量关键遥测参数及状态量关键遥测参数的遥测代号，并根据遥测代号在步骤二的映射中，获取每个关键遥测对应的解码值标定序号；

步骤四，根据步骤一获取的网络通信地址及端口信息，建立试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统数据通信链路，做好数据接收、发送的准备；

步骤五，卫星指挥控制系统从步骤四中与综测系统建立的数据通信链路中，接收综测服务器组播发送的前向卫星遥测解码值；

步骤六，根据步骤三中获取的关键遥测参数解码值标定序号，卫星指挥控制系统在前向卫星遥测解码值数据中，以一帧数据为单位，搜索出该帧中所有关键遥测的解码值，如果是物理量关键遥测，则其解码值为该遥测的物理量计算值；如果是状态量关键遥测，则其解码值为该遥测的当前状态对应的状态代号值；

步骤七，按照试验基地指挥控制系统接收数据格式要求，将物理量关键遥测的物理量值及规定物理量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键物理量遥测帧，将状态量关键遥测的状态代号值及规定的状态量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键状态量遥测帧；

步骤八，卫星指挥控制系统将组织好的完整关键物理量遥测帧、关键状态量量遥测帧，通过步骤四中与试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，发送至试验基地指挥控制系统，外场试验前向链路中，不断重复步骤五至步骤八，为试验基地提供卫星状态信息九；

步骤六，卫星发射后，卫星指挥控制系统通过步骤四中与试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，接收试验基地指挥控制系统组播发送的卫星测发数据原码；

步骤十，通过卫星测发数据原码中的任务标识、信源地址、信宿地址、数据标识等数据属性标示字，判断该帧是否包含卫星遥测原码数据，如果包含，则进入步骤十一对该帧数据进行处理；如果不包含，则继续接收下一帧卫星测发数据；

步骤十一，在包含卫星遥测原码的卫星测发数据帧中，首先定位卫星遥测数据帧头，再根据卫星遥测数据帧长，最终获取一帧完整卫星遥测帧；

步骤十二，将得到的一帧完整卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统中遥测解调遥控调制设备的遥测下行输出的数据格式进行加工；

步骤十三，卫星指挥控制系统通过步骤四中与综测系统建立数据通信链路，将模拟测控基带设备输出的遥测数据发送至向其申请数据的综测系统中心控制设备，完成综测系统对返向卫星遥测数据的接收，外场试验返向链路中，不断重复步骤九～步骤十三，，实现所有综测系统对卫星运行状态监测。

优选地，所述试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息包括：试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口、卫星指挥控制系统试验基地网段IP、卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口。

优选地，所述试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统建立的数据通信链路包括：通过卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口，建立卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路；通过卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口，建立卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

本发明还提供一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，其包括如下模块：

系统信息配置模块：此模块为终端的外部配置文件，主要包括网络通信配置文件、卫星遥测信息文件；

关键遥测配置模块：此模块为终端的外部配置文件，包括物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件；

配置文件加载模块：对终端的配置文件进行加载，获取终端运行的相关信息；

数据通信链路生成模块：将配置文件加载模块获取网络通信地址及端口号信息，按照试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议，建立数据通信链路；

综测系统发送的遥测数据处理模块：该模块实现卫星指挥控制系统将约定的前向关键遥测发送至试验基地指挥控制系统；

试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块：该模块实现卫星发射后对试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据的获取及初步处理；

综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块：该模块模拟卫星标准综测系统中的遥测解调遥控调制设备，接入综测系统，从而建立卫星发射后完整的遥测下行链路。

优选地，所述系统信息配置模块包括以下模块：

网络通信配置文件模块：主要设置了试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统遥测数据交互所需的网络通信地址及端口号信息；

卫星遥测信息文件模块：该文件是各卫星系统根据卫星遥测实施方案文件，配置卫星所有遥测信息，主要信息包括遥测波道名称、遥测代号、该遥测解码值的标识序号、所属分系统、遥测波道位置、遥测原码长度、遥测原码计算方法、遥测计算结果形式、遥测状态列表，以及其他相关的遥测波道信息。

优选地，所述关键遥测配置模块包括：

物理量关键遥测定义文件模块：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路中，需由卫星方发送给试验基地方的物理量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可；

状态量关键遥测定义文件模块：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路，需由卫星方发送给试验基地方的状态量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可。

优选地，所述配置文件加载模块包括以下模块：

系统信息加载模块加载系统信息配置模块中的网络通信配置文件、卫星遥测信息文件，获取网络通信地址及端口号信息，并将卫星所有遥测波道信息加载入终端缓存；

关键遥测加载模块：加载关键遥测配置模块中的物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件，分别获取所有物理量关键遥测及状态量关键遥测的遥测代号；

获取关键遥测标识序号模块：根据关键遥测代号，在缓存的卫星遥测信息中搜索并获取关键遥测在服务器发送的解码数据中的标识序号。

优选地，所述数据通信链路生成模块生成的数据通信链路包括以下内容：卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路、卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

优选地，所述综测系统发送的遥测数据处理模块包括以下模块：

接收综测综测系统数据模块：在卫星发前向，通过卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路，以一帧为单位接收综测服务器实时发送的卫星标准综测系统通用遥测解码数据帧；

关键遥测值定位模块：根据配置文件加载模块获取的所有关键遥测的解码值标识代号，在本帧解码数据帧中定位，并获取该遥测的解码值；

关键遥测值记录模块：将获取到的关键遥测及其结果值写入到外部文件中，若为物理量遥测，则记录的结果值即为获取的解码值；若为状态量遥测，则记录的结果值为获取的状态编号解码值所代表的状态描述；

组织关键遥测帧模块：将本帧中获取的所有物理量关键遥测及状态量关键遥测，分别按照各自约定的遥测顺序，以及试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议中的规定数据传输格式，组织成物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧；

发送关键遥测帧模块：将组织好的物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧，通过卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路，发送给试验基地指挥控制系统。

优选地，所述试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块包括以下模块：

接收试验基地指挥控制系统卫星测发数据模块：在卫星发射后，通过卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路，以一帧为单位接收试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据帧；

卫星遥测数据帧提取模块：根据卫星测发数据帧中的任务标志字段、数据信宿地址、遥测数据来源标志等数据属性标示字，判断该帧数据是否包含卫星遥测数据，如果包含，将该帧数据发送至综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块；

卫星测发数据记录模块：将从试验基地指挥控制系统获取到的卫星测发数据帧写入到外部文件中；

所述综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块包括以下模块：

卫星遥测帧提取模块：在含有卫星遥测数据帧的卫星测发数据帧中，根据卫星遥测数据帧头及帧长，获取一帧卫星遥测帧；

模拟遥测解调遥控调制设备输出遥测帧模块：将获取的一帧卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统通信协议，加工为遥测解调遥控调制设备输出的卫星下行链路通用数据帧格式；

发送通用下行数据模块：将加工好的通用格式的遥测下行数据帧，通过卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路，发送至综测系统中心控制设备，实现综测系统对卫星遥测数据的接收。

综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块：卫星遥测帧提取，在含有卫星遥测数据帧的卫星测发数据帧中，根据卫星遥测数据帧头及帧长，获取一帧卫星遥测帧，模拟遥测解调遥控调制设备输出遥测帧，将获取的一帧卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统通信协议，加工为遥测解调遥控调制设备输出的卫星下行链路通用数据帧格式，发送通用下行数据，将加工好的通用格式的遥测下行数据帧，通过卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路，发送至综测系统测控中心控制设备，实现综测系统对卫星遥测数据的接收。

优选地，所述试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息包括：试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口、卫星指挥控制系统试验基地网段IP、卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口。

优选地，所述试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统建立的数据通信链路包括：通过卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口，建立卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路；通过卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口，建立卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

优选地，所述采用卫星外场试验中与试验基地指挥控制系统遥测数据交互系统，其特征在于，该方法包括如下模块：

系统信息配置模块：此模块为终端的外部配置文件，主要包括网络通信配置文件、卫星遥测信息文件。

关键遥测配置模块：此模块为终端的外部配置文件，包括物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件。

配置文件加载模块：对终端的配置文件进行加载，获取终端运行的相关信息。

数据通信链路生成模块：将配置文件加载模块获取网络通信地址及端口号信息，按照试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议，建立数据通信链路。

综测系统发送的遥测数据处理模块：该模块实现卫星指挥控制系统将约定的前向关键遥测发送至试验基地指挥控制系统。

试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块：该模块实现卫星发射后对试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据的获取及初步处理。

综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块：该模块模拟卫星标准综测系统中的遥测解调遥控调制设备，接入综测系统，从而建立卫星发射后完整的遥测下行链路。

优选地，所述系统信息配置模块包括：

网络通信配置文件：主要设置了试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统遥测数据交互所需的网络通信地址及端口号信息。

卫星遥测信息文件：该文件是各卫星系统根据卫星遥测实施方案文件，配置卫星所有遥测信息，主要信息包括遥测波道名称、遥测代号、该遥测解码值的标识序号、所属分系统、遥测波道位置、遥测原码长度、遥测原码计算方法、遥测计算结果形式、遥测状态列表，以及其他相关的遥测波道信息。

优选地，所述关键遥测配置模块包括：

物理量关键遥测定义文件：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路中，需由卫星方发送给试验基地方的物理量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可。

状态量关键遥测定义文件：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路，需由卫星方发送给试验基地方的状态量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可。

优选地，所述配置文件加载模块包括：

系统信息加载：加载系统信息配置模块中的网络通信配置文件、卫星遥测信息文件，获取网络通信地址及端口号信息，并将卫星所有遥测波道信息加载入终端缓存。

关键遥测加载：加载关键遥测配置模块中的物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件，分别获取所有物理量关键遥测及状态量关键遥测的遥测代号。

获取关键遥测标识序号：根据关键遥测代号，在缓存的卫星遥测信息中搜索并获取关键遥测在服务器发送的解码数据中的标识序号。

优选地，所述数据通信链路生成模块，生成的数据通信链路包括：卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路、卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

优选地，所述综测系统发送的遥测数据处理模块包括：

接收综测综测系统数据：在卫星发前向，通过卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路，以一帧为单位接收综测服务器实时发送的卫星标准综测系统通用遥测解码数据帧。

关键遥测值定位：根据配置文件加载模块获取的所有关键遥测的解码值标识代号，在本帧解码数据帧中定位，并获取该遥测的解码值。

关键遥测值记录：将获取到的关键遥测及其结果值写入到外部文件中，若为物理量遥测，则记录的结果值即为获取的解码值；若为状态量遥测，则记录的结果值为获取的状态编号解码值所代表的状态描述。

组织关键遥测帧：将本帧中获取的所有物理量关键遥测及状态量关键遥测，分别按照各自约定的遥测顺序，以及试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议中的规定数据传输格式，组织成物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧。

发送关键遥测帧：将组织好的物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧，通过卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路，发送给试验基地指挥控制系统。

优选地，所述试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块包括：

接收试验基地指挥控制系统卫星测发数据：在卫星发射后，通过卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路，以一帧为单位接收试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据帧。

卫星遥测数据帧提取：根据卫星测发数据帧中的任务标志字段、数据信宿地址、遥测数据来源标志等数据属性标示字，判断该帧数据是否包含卫星遥测数据，如果包含将该帧数据发送至综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块。

卫星测发数据记录：将从试验基地指挥控制系统获取到的卫星测发数据帧写入到外部文件中。

优选地，所述综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块包括：

卫星遥测帧提取：在含有卫星遥测数据帧的卫星测发数据帧中，根据卫星遥测数据帧头及帧长，获取一帧卫星遥测帧。

模拟遥测解调遥控调制设备输出遥测帧：将获取的一帧卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统通信协议，加工为遥测解调遥控调制设备输出的卫星下行链路通用数据帧格式。

发送通用下行数据：将加工好的通用格式的遥测下行数据帧，通过卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路，发送至综测系统中心控制设备，实现综测系统对卫星遥测数据的接收。

本发明的积极进步效果在于：本发明有效地解决了卫星标准综测系统通信协议的卫星系统无法与外场试验基地进行遥测交互的问题，本发明整合了卫星外场试验时卫星系统和外场试验基地之间双向遥测数据的接收、处理、转发，且具有一定的通用性，不同卫星只需提供卫星指挥控制系统与外场试验基地指挥控制系统的网络通信地址、约定的关键遥测参数即可使用该发明，实现卫星外场试验时卫星方与外场试验基地方遥测数据交互的快速响应。

附图说明

图1为本发明实施例卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法流程图。

图2为本发明实施例卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法及系统。在卫星外场试验前向链路中，将约定的关键遥测值按照基地指挥控制系统通信协议发送至基地指挥控制系统，提供卫星运行状态。在卫星外场试验反向链路中，获取基地指挥控制系统发送的卫星测发信息中的卫星遥测数据，并模拟卫星标准综测系统遥测解调遥控调制设备，输出遥测下行链路通用遥测数据，接入综测系统，建立完整的卫星下行链路，实现综测系统对卫星运行状态的监测。本发明实现了卫星外场试验时卫星系统和试验基地之间双向遥测数据的接收、处理、转发，且通过通用化的设计，不同卫星只需提供网络通信地址、关键遥测参数即可使用该发明。

如图1所示，本发明卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法包括以下步骤：

步骤一，获取外场试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息，包括：外场试验基地指挥控制系统服务器IP、外场试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口、卫星指挥控制系统外场试验网段IP、卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口；

步骤二，获取卫星所有遥测量与综测服务器约定的该遥测解码值的唯一标定序号，并形成遥测代号与对应的解码值标定序号的映射；

步骤三，获取卫星方与外场试验基地方约定的物理量关键遥测参数及状态量关键遥测参数的遥测代号，并根据遥测代号在步骤二的映射中，获取每个关键遥测对应的解码值标定序号；

步骤四，根据步骤一获取的网络通信地址及端口信息，建立外场试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统数据通信链路，包括：通过卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统外场试验网段IP、外场试验基地指挥控制系统服务器IP、外场试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口，建立卫星指挥控制系统向外场试验基地指挥控制系统发送外遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统外场试验网段IP、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收外场试验基地指挥控制系统测发数据返向链路；通过卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口，建立卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路；

步骤五，卫星指挥控制系统从步骤四中与综测系统建立的数据通信链路中，接收综测服务器组播发送的前向卫星遥测解码值；

步骤六，根据步骤三中获取的关键遥测参数解码值标定序号，卫星指挥控制系统在前向卫星遥测解码值数据中，以一帧数据为单位，搜索出该帧中所有关键遥测的解码值，如果是物理量关键遥测，则其解码值为该遥测的物理量计算值；如果是状态量关键遥测，则其解码值为该遥测的当前状态对应的状态代号值；

步骤七，按照外场试验基地指挥控制系统接收数据格式要求，将物理量关键遥测的物理量值及规定物理量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键物理量遥测帧，将状态量关键遥测的状态代号值及规定的状态量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键状态量遥测帧；

步骤八，卫星指挥控制系统将组织好的完整关键物理量遥测帧、关键状态量量遥测帧，通过步骤四中与外场试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，发送至外场试验基地指挥控制系统，卫星外场试验前向链路中，不断重复步骤五至步骤八，为外场试验提供卫星前向状态信息；

步骤九，卫星外场试验后，卫星指挥控制系统通过步骤四中与外场试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，接收外场试验基地指挥控制系统组播发送的卫星测发数据原码；

步骤十，通过卫星测发数据原码中的任务标识、信源地址、信宿地址、数据标识等数据属性标示字，判断该帧是否包含卫星遥测原码数据，如果包含，则进入步骤十一对该帧数据进行处理；如果不包含，则继续接收下一帧卫星测发数据；

步骤十一，在包含卫星遥测原码的卫星测发数据帧中，首先定位卫星遥测数据帧头，再根据卫星遥测数据帧长，最终获取一帧完整卫星遥测帧；

步骤十二，将得到的一帧完整卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统中遥测解调遥控调制设备的遥测下行输出的数据格式进行加工；

步骤十三，卫星指挥控制系统通过步骤四中与综测系统建立数据通信链路，将模拟综测系统遥测解调遥控调制设备输出的遥测数据发送至向其申请数据的综测系统测控中心控制设备，完成综测系统对返向卫星遥测数据的接收，卫星外场试验返向链路中，不断重复步骤九至步骤十三，实现综测系统对卫星运行状态监测。

如图2所示，本发明卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法包括星外场试验中与试验基地指挥控制系统遥测数据交互系统上运行，以实现卫星标准综测系统通信协议的卫星系统与外场试验系统遥测交互，所述卫星外场试验基地指挥控制系统遥测数据交互处理终端包括系统信息配置模块、关键遥测配置模块、配置文件加载模块、数据通信链路生成模块、综测系统发送的遥测数据处理模块、外场试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块、综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块。

系统信息配置模块：此模块为终端的外部配置文件，主要包括网络通信配置文件、卫星遥测信息文件，网络通信配置文件中设置了外场试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统遥测数据交互所需的网络通信地址及端口号信息，包括：外场试验基地指挥控制系统服务器IP、外场试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口、卫星指挥控制系统外场试验网段IP、卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口，卫星遥测信息文件是各卫星系统根据卫星遥测实施方案文件，配置卫星所有遥测信息，主要信息包括遥测波道名称、遥测代号、该遥测解码值的标识序号、所属分系统、遥测波道位置、遥测原码长度、遥测原码计算方法、遥测计算结果形式、遥测状态列表，以及其他相关的遥测波道信息，但在本实例中，主要用到该文件中的遥测代号、该遥测解码值的标识序号这两项遥测属性。

关键遥测配置模块：此模块为终端的外部配置文件，包括物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件，不同卫星在外场试验前，将与外场试验基地方约定的卫星前向遥测，按照遥测类别，把遥测代号，及遥测名称配置在文件中。

配置文件加载模块：对终端的配置文件进行加载，获取终端运行的相关信息，包括加载系统信息配置模块中的网络通信配置文件，获取网络通信地址及端口号信息；加载关键遥测配置模块中的物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件，分别获取所有物理量关键遥测及状态量关键遥测的遥测代号；加载卫星遥测信息文件，并根据关键遥测的遥测代号，在加载的卫星遥测信息中搜索并获取关键遥测在服务器发送的解码数据中的标识序号。

数据通信链路生成模块：将配置文件加载模块获取网络通信地址及端口号信息，按照外场试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议，建立数据通信链路，包括：卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统向外场试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统接收外场试验基地指挥控制系统测发数据返向链路、卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

综测系统发送的前向遥测数据处理模块：该模块实现卫星指挥控制系统将约定的前向关键遥测发送至外场试验基地指挥控制系统，该模块可分为综测系统数据接收模块、关键遥测值定位模块、关键遥测值记录模块、遥测结果记录模块，关键遥测帧组织模块，关键遥测帧发送模块，共5个子模块，综测系统数据接收模块在卫星外场试验前，通过卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路，以一帧为单位接收综测服务器实时发送的卫星标准综测系统通用遥测解码数据帧，并将该帧数据发送至关键遥测值定位模块，关键遥测值定位模块，根据配置文件加载模块获取的所有关键遥测的解码值标识代号，在本帧解码数据帧中定位，并获取该遥测的解码值，关键遥测值记录模块将获取到的关键遥测及其结果值写入到外部文件中，若为物理量遥测，则记录的结果值即为获取的解码值；若为状态量遥测，则记录的结果值为获取的状态编号解码值所代表的状态描述，关键遥测帧组织模块将本帧中获取的所有物理量关键遥测及状态量关键遥测，分别按照各自约定的遥测顺序，以及外场试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议中的规定数据传输格式，组织成物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧，关键遥测帧发送模块将组织好的物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧，通过卫星指挥控制系统向外场试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路，发送给外场试验基地指挥控制系统。

外场试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块：该模块实现卫星外场试验后对外场试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据的获取及初步处理，该模块可分为卫星测发数据接收模块、卫星遥测数据帧判断模块、卫星测发数据记录模块，共3个子模块，在卫星外场试验后，卫星测发数据接收模块接收外场试验基地指挥控制系统卫星测发数据，通过卫星指挥控制系统接收外场试验基地指挥控制系统测发数据返向链路，以一帧为单位接收外场试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据帧，卫星遥测数据帧判断模块根据卫星测发数据帧中的任务标志字段、数据信宿地址、遥测数据来源标志等数据属性标示字，判断该帧数据是否包含卫星遥测数据，如果包含，则将该帧数据发送至综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块，并通过卫星测发数据记录模块将该卫星测发数据帧写入到外部文件中。

综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块：该模块模拟卫星标准综测系统中的遥测解调遥控调制设备，接入综测系统，从而建立卫星外场试验后完整的遥测下行链路，该模块可分为卫星遥测帧提取模块、遥测解调遥控调制设备下行输出模拟模块、通用下行数据发送模块，共三个子模块，卫星遥测帧提取模块，在含有卫星遥测数据帧的卫星测发数据帧中，根据卫星遥测数据帧头及帧长，获取一帧卫星遥测帧，遥测解调遥控调制设备下行输出模拟模块将获取的一帧卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统通信协议，加工为遥测解调遥控调制设备输出的卫星下行链路通用数据帧格式，通用下行数据发送模块将加工好的最终的通用格式遥测下行数据帧，通过卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路，发送至综测系统测控中心控制设备，完成完整遥测下行数据的传输，实现综测系统对卫星遥测数据的接收。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤一，获取试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息；

步骤二，获取卫星所有遥测量与综测服务器约定的该遥测解码值的唯一标定序号，并形成遥测代号与对应的解码值标定序号的映射；

步骤三，获取卫星方与试验基地方约定的物理量关键遥测参数及状态量关键遥测参数的遥测代号，并根据遥测代号在步骤二的映射中，获取每个关键遥测对应的解码值标定序号；

步骤四，根据步骤一获取的网络通信地址及端口信息，建立试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统数据通信链路，做好数据接收、发送的准备；

步骤五，卫星指挥控制系统从步骤四中与综测系统建立的数据通信链路中，接收综测服务器组播发送的前向卫星遥测解码值；

步骤六，根据步骤三中获取的关键遥测参数解码值标定序号，卫星指挥控制系统在前向卫星遥测解码值数据中，以一帧数据为单位，搜索出该帧中所有关键遥测的解码值，如果是物理量关键遥测，则其解码值为该遥测的物理量计算值；如果是状态量关键遥测，则其解码值为该遥测的当前状态对应的状态代号值；

步骤七，按照试验基地指挥控制系统接收数据格式要求，将物理量关键遥测的物理量值及规定物理量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键物理量遥测帧，将状态量关键遥测的状态代号值及规定的状态量遥测帧头、帧尾，组织成完整的一帧关键状态量遥测帧；

步骤八，卫星指挥控制系统将组织好的完整关键物理量遥测帧、关键状态量量遥测帧，通过步骤四中与试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，发送至试验基地指挥控制系统，外场试验前向链路中，不断重复步骤五至步骤八，为试验基地提供卫星状态信息九；

步骤六，卫星发射后，卫星指挥控制系统通过步骤四中与试验基地指挥控制系统建立数据通信链路，接收试验基地指挥控制系统组播发送的卫星测发数据原码；

步骤十，通过卫星测发数据原码中的任务标识、信源地址、信宿地址、数据标识等数据属性标示字，判断该帧是否包含卫星遥测原码数据，如果包含，则进入步骤十一对该帧数据进行处理；如果不包含，则继续接收下一帧卫星测发数据；

步骤十一，在包含卫星遥测原码的卫星测发数据帧中，首先定位卫星遥测数据帧头，再根据卫星遥测数据帧长，最终获取一帧完整卫星遥测帧；

步骤十二，将得到的一帧完整卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统中遥测解调遥控调制设备的遥测下行输出的数据格式进行加工；

步骤十三，卫星指挥控制系统通过步骤四中与综测系统建立数据通信链路，将模拟测控基带设备输出的遥测数据发送至向其申请数据的综测系统中心控制设备，完成综测系统对返向卫星遥测数据的接收，外场试验返向链路中，不断重复步骤九～步骤十三，，实现所有综测系统对卫星运行状态监测。

2.如权利要求1所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法，其特征在于，所述试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统、卫星指挥控制系统与综测系统进行遥测数据交互的网络通信地址及端口号信息包括：试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口、卫星指挥控制系统试验基地网段IP、卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口。

3.如权利要求1所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互方法，其特征在于，所述试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统建立的数据通信链路包括：通过卫星指挥控制系统综测网段IP、综测服务器遥测解码数据组播IP、综测服务器遥测解码数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统服务器IP、试验基地指挥控制系统遥测数据接收端口，建立卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路；通过卫星指挥控制系统试验基地网段IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播IP、试验基地指挥控制系统卫星测发数据组播端口，建立卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路；通过卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备IP、卫星指挥控制系统模拟遥测解调遥控调制设备下行数据发送端口，建立卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

4.一种卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，其包括如下模块：

系统信息配置模块：此模块为终端的外部配置文件，主要包括网络通信配置文件、卫星遥测信息文件；

关键遥测配置模块：此模块为终端的外部配置文件，包括物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件；

配置文件加载模块：对终端的配置文件进行加载，获取终端运行的相关信息；

数据通信链路生成模块：将配置文件加载模块获取网络通信地址及端口号信息，按照试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议，建立数据通信链路；

综测系统发送的遥测数据处理模块：该模块实现卫星指挥控制系统将约定的前向关键遥测发送至试验基地指挥控制系统；

试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块：该模块实现卫星发射后对试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据的获取及初步处理；

综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块：该模块模拟卫星标准综测系统中的遥测解调遥控调制设备，接入综测系统，从而建立卫星发射后完整的遥测下行链路。

5.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述系统信息配置模块包括以下模块：

网络通信配置文件模块：主要设置了试验基地指挥控制系统、卫星指挥控制系统、综测系统遥测数据交互所需的网络通信地址及端口号信息；

卫星遥测信息文件模块：该文件是各卫星系统根据卫星遥测实施方案文件，配置卫星所有遥测信息，主要信息包括遥测波道名称、遥测代号、该遥测解码值的标识序号、所属分系统、遥测波道位置、遥测原码长度、遥测原码计算方法、遥测计算结果形式、遥测状态列表，以及其他相关的遥测波道信息。

6.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述关键遥测配置模块包括：

物理量关键遥测定义文件模块：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路中，需由卫星方发送给试验基地方的物理量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可；

状态量关键遥测定义文件模块：该文件是卫星方与试验基地方约定的卫星前向链路，需由卫星方发送给试验基地方的状态量卫星遥测数据，设置时，只需按要求提供遥测代号、遥测名称即可。

7.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述配置文件加载模块包括以下模块：

系统信息加载模块加载系统信息配置模块中的网络通信配置文件、卫星遥测信息文件，获取网络通信地址及端口号信息，并将卫星所有遥测波道信息加载入终端缓存；

关键遥测加载模块：加载关键遥测配置模块中的物理量关键遥测定义文件、状态量关键遥测定义文件，分别获取所有物理量关键遥测及状态量关键遥测的遥测代号；

获取关键遥测标识序号模块：根据关键遥测代号，在缓存的卫星遥测信息中搜索并获取关键遥测在服务器发送的解码数据中的标识序号。

8.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述数据通信链路生成模块生成的数据通信链路包括以下内容：卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路、卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路、卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路。

9.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述综测系统发送的遥测数据处理模块包括以下模块：

接收综测综测系统数据模块：在卫星发前向，通过卫星指挥控制系统接收综测系统遥测数据前向链路，以一帧为单位接收综测服务器实时发送的卫星标准综测系统通用遥测解码数据帧；

关键遥测值定位模块：根据配置文件加载模块获取的所有关键遥测的解码值标识代号，在本帧解码数据帧中定位，并获取该遥测的解码值；

关键遥测值记录模块：将获取到的关键遥测及其结果值写入到外部文件中，若为物理量遥测，则记录的结果值即为获取的解码值；若为状态量遥测，则记录的结果值为获取的状态编号解码值所代表的状态描述；

组织关键遥测帧模块：将本帧中获取的所有物理量关键遥测及状态量关键遥测，分别按照各自约定的遥测顺序，以及试验基地指挥控制系统与卫星指挥控制系统通信协议中的规定数据传输格式，组织成物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧；

发送关键遥测帧模块：将组织好的物理量关键遥测帧、状态量关键遥测帧，通过卫星指挥控制系统向试验基地指挥控制系统发送遥测数据前向链路，发送给试验基地指挥控制系统。

10.如权利要求4所述的卫星外场试验中与试验基地遥测数据交互系统，其特征在于，所述试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据处理模块包括以下模块：

接收试验基地指挥控制系统卫星测发数据模块：在卫星发射后，通过卫星指挥控制系统接收试验基地指挥控制系统测发数据返向链路，以一帧为单位接收试验基地指挥控制系统发送的卫星测发数据帧；

卫星遥测数据帧提取模块：根据卫星测发数据帧中的任务标志字段、数据信宿地址、遥测数据来源标志等数据属性标示字，判断该帧数据是否包含卫星遥测数据，如果包含，将该帧数据发送至综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块；

卫星测发数据记录模块：将从试验基地指挥控制系统获取到的卫星测发数据帧写入到外部文件中；

所述综测系统遥测解调遥控调制设备模拟模块包括以下模块：

卫星遥测帧提取模块：在含有卫星遥测数据帧的卫星测发数据帧中，根据卫星遥测数据帧头及帧长，获取一帧卫星遥测帧；

模拟遥测解调遥控调制设备输出遥测帧模块：将获取的一帧卫星遥测帧，按照卫星标准综测系统通信协议，加工为遥测解调遥控调制设备输出的卫星下行链路通用数据帧格式；

发送通用下行数据模块：将加工好的通用格式的遥测下行数据帧，通过卫星指挥控制系统向综测系统发送遥测数据返向链路，发送至综测系统中心控制设备，实现综测系统对卫星遥测数据的接收。