CN107579791B - 适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其包括在轨遥测数据源端网络监视模块、单向网络传输模块、在轨遥测数据应用端网络监视模块。所述在轨遥测数据源端网络监视模块包括：遥测接收端、数据接收服务器、文件服务器、在轨实时监视终端和数据库；所述单向网络传输模块包括单向网闸、数据同步服务器、文件同步服务器；所述轨遥测数据应用端网络监视系统包括：文件服务器、消息通知服务器、数据库、在轨遥测监视终端、通知终端。本发明适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统能够实现单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监视，为网络两端提供数据存储服务，提供数据同步机制保证两端数据的同步性。

Description

适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统

技术领域

本发明涉及一种实时监测系统，特别是涉及一种适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统。

背景技术

卫星入轨后，卫星的测控任务一般交由地面站系统进行，卫星研制方的卫星监测中心通常只能通过专用网络与地面站系统进行数据交互，而卫星研制方往往需要将网络与地面站系统进行逻辑隔离。由于这种网路的特殊性，造成了无法直接将该网络数据发送至卫星研制方的应用端网络，从而导致设计师无法在办公电脑上实时进行在轨卫星遥测监视，降低了卫星在轨故障发现的及时性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其能够实现单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监视，为网络两端提供数据存储服务，提供数据同步机制保证两端数据的同步性。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其包括在轨遥测数据源端网络监视模块、单向网络传输模块、在轨遥测数据应用端网络监视模块，所述在轨遥测数据源端网络监视模块包括：遥测接收端、数据接收服务器、文件服务器、在轨实时监视终端和数据库；所述单向网络传输模块包括单向网闸、数据同步服务器、文件同步服务器；所述轨遥测数据应用端网络监视系统包括：文件服务器、消息通知服务器、数据库、在轨遥测监视终端、通知终端。

优选地，所述在轨遥测数据源端网络监视模块在数据源端网络和应用端网络中分别部署，确保应用端网络和数据源端网络均能够进行数据监视业务。

优选地，所述数据源端网络和应用端网络之间采用同步文件的方式实现数据库的同步，即数据源端网络端完成数据库写入后，定时生成数据库同步文件，单向网络传输模块将该文件同步至应用端网络完成数据同步。

优选地，所述数据库设置在在轨遥测数据源端网络监视模块的数据源端网络中，用于进行数据存储和查询业务。

优选地，所述在轨遥测数据源端网络监视模块针对多卫星的遥测互相独立的要求，采用UDP协议实现数据的分发和数据接收控制；单向网络传输模块采用UDP点对点协议实现两端的数据单向通讯，在轨遥测数据应用端网络监视模块采用UDP Group的方式实现数据的独立接收。

优选地，所述单向网络传输模块传输的数据包括数据文件和实时数据，数据文件主要是指非实时类的数据，即数据库同步文件、遥测数据文件，实时数据包括实时在轨遥测数据、在轨信息实时通知数据。

优选地，所述在轨遥测数据源端网络监视模块除了提供在轨实时监测业务外，还提供遥测数据下载服务，为事后进行遥测数据分析和处理提供可能。

优选地，所述在轨遥测数据应用端网络监视模块内设有通知功能单元，通知功能单元的主要作用是对卫星的状态进行通知和报警，通知功能单元主要采用邮件通知和桌面信息推送两种模式，其中邮件通知主要是进行每日遥测数据的通知，桌面信息推送主要是完成卫星在轨状态的变化以及卫星的报警信息的通知。

优选地，所述通知功能单元内设有通知装置，通知装置采用服务端和客户端的CS架构，服务端负责接收单向网闸发送的消息，完成后根据报警卫星和类别推送给不同的用户；客户端负责接收服务端发送的推送信息，同时进行消息显示。

本发明的积极进步效果在于：本发明适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统能够实现单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监视，为网络两端提供数据存储服务，提供数据同步机制保证两端数据的同步性。本发明支持针对多卫星遥测的同时接收和同时处理；支持多卫星的遥测分组管理，根据用户权限对不同卫星的遥测数据进行查看管理；采用单向网闸技术进行数据通讯，解决了数据源端网络向应用端网络单向数据传输的问题，同时解决了两个网络之间互相隔离的问题。

附图说明

图1为本发明适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统的实施例组成图。

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。

如图1所示，本发明适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统包括在轨遥测数据源端网络监视模块、单向网络传输模块、在轨遥测数据应用端网络监视模块，所述在轨遥测数据源端网络监视模块包括：遥测接收端、数据接收服务器、文件服务器、在轨实时监视终端和数据库；所述单向网络传输模块包括单向网闸、数据同步服务器、文件同步服务器；所述轨遥测数据应用端网络监视系统包括：文件服务器、消息通知服务器、数据库、在轨遥测监视终端、通知终端。

在轨遥测数据源端网络监视模块在至少一个数据源端网络和应用端网络中分别部署，确保应用端网络和数据源端网络均能够进行数据监视业务。

数据源端网络和应用端网络之间采用同步文件的方式实现数据库的同步，即数据源端网络端完成数据库写入后，定时生成数据库同步文件，单向网络传输模块将该文件同步至应用端网络完成数据同步。

数据库设置在在轨遥测数据源端网络监视模块的数据源端网络中，用于进行数据存储和查询业务。

在轨遥测数据源端网络监视模块针对多卫星的遥测互相独立的要求，采用UDP(用户数据报协议)协议实现数据的分发和数据接收控制；单向网络传输模块采用UDP点对点协议实现两端的数据单向通讯，在轨遥测数据应用端网络监视模块采用UDP Group(用户数据报协议组)的方式实现数据的独立接收。

单向网络传输模块传输的数据包括数据文件和实时数据，数据文件主要是指非实时类的数据，即数据库同步文件、遥测数据文件，实时数据包括实时在轨遥测数据、在轨信息实时通知数据。

轨遥测数据源端网络监视模块除了提供在轨实时监测业务外，还提供遥测数据下载服务，为事后进行遥测数据分析和处理提供可能。

在轨遥测数据应用端网络监视模块内设有通知功能单元，通知功能单元的主要作用是对卫星的状态进行通知和报警，通知功能单元主要采用邮件通知和桌面信息推送两种模式，其中邮件通知主要是进行每日遥测数据的通知，桌面信息推送主要是完成卫星在轨状态的变化以及卫星的报警信息的通知。

通知功能单元内设有通知装置，通知装置采用服务端和客户端的CS架构(Client/Server架构，即服务器/客户端架构)，服务端负责接收单向网闸发送的消息，完成后根据报警卫星和类别推送给不同的用户；客户端负责接收服务端发送的推送信息，同时进行消息显示。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：提出了一种适用于应用端网络的遥测实时监视设计，支持针对多卫星遥测的同时接收和同时处理；支持多卫星的遥测分组管理，根据用户权限对不同卫星的遥测数据进行查看管理；采用单向网闸技术进行数据通讯，解决了数据源端网络向应用端网络单向数据传输的问题，同时解决了两个网络之间互相隔离的问题。

如图1所示的具体实施例中，本发明适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统包括在轨遥测数据源端网络监视模块、单向网络传输模块、在轨遥测数据应用端网络监视模块，在轨遥测数据源端网络监视模块包括：遥测接收端、数据接收服务器、文件服务器、在轨实时监视终端和数据库；

其中遥测接收端用于接收地面站通过专用商用网络发送的多卫星遥测数据，按照地面站的协议对遥测进行分离，按照卫星型号发送至对应的数据接收服务器进行遥测工程值解码。

数据接收服务器用于对遥测数据的解析，主要是将码流数据转换成能够被理解的遥测工程值，通过UDP Group进行数据广播和分发，用于不同卫星的在轨实时监视终端进行数据查看，此外，在完成数据解码后将数据写入相应卫星的数据库中。

文件服务器主要为地面站和在轨监测中心提供数据交换服务，主要包括在轨测控计划、地面测轨数据、每日遥测文件等。文件服务器定时对地面站提供的文件共享进行更新，将其更新至数据库中。

在轨实时监视终端是针对多卫星的遥测监视终端，包括三维显示、二维文字和图形显示等多种显示方式，为监视人员提供一种在轨卫星监视手段。

数据库是整个数据源端网络的数据存储核心，其主要的作用是进行数据和文件存储，数据源端网络的数据库的主要作用是数据存档。

单向网络传输模块包括单向网闸、数据同步服务器、文件同步服务器。

单向网闸的主要作用是对应用端网络和数据源端网络进行数据交换业务，采用“摆渡”的原理，在某一时刻有且仅有一端与单向相连，当数据源端网络和单向网闸连接时，进行数据读入，当应用端网络和单向网闸连接时，进行数据摆渡，导入应用端网络，且单向网闸能且仅能从数据源端网络向应用端网络进行数据传输。两端网络通讯采用无应答的UDP协议实现，单向网闸通过数据校验来保证数据的正确性。

数据同步服务器主要是接收UDP Group发送来的遥测数据，进行分组后发送给单向网闸进行数据同步服务，数据同步服务主要实时用于同步在轨卫星遥测。

文件同步服务器的主要作用是定时从数据库中同步文件以及进行数据库同步服务。由于同步采用定时同步的方式，因此应用端网络中的数据库文件相比数据源端网络略有延迟。文件同步服务器完成数据同步后根据需求进行邮件发布。

所述轨遥测数据应用端网络监视系统包括：文件服务器、消息通知服务器、数据库、在轨遥测监视终端、通知终端。

消息通知服务器用于消息通知，采用CS架构实现，消息通知服务器根据在轨遥测的变化进行数据分组通知，根据需求激活部署与应用端电脑的桌面推送终端，提示设计师对报警和通知进行查看。

文件服务器主要设计师提供数据和文件查询服务，主要包括在轨测控计划、地面测轨数据、每日遥测文件、遥测工程值等。文件服务器采用BS架构实现，后台采用网页服务器来为用户提供数据服务和权限管理。

在轨实时监视终端是针对单卫星的遥测监视终端，包括三维显示、二维文字和图形显示等多种显示方式，为特点设计师提供一种在轨卫星监视手段，通过端口和网络控制来实现用户权限的控制。

数据库是整个应用端网络的数据存储核心，其主要的作用是进行数据和文件存储，应用端网络的数据库的主要作用是数据查询，且每日定时进行数据库同步。

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 (5)

1.一种适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其特征在于，其包括在轨遥测数据源端网络监视模块、单向网络传输模块、在轨遥测数据应用端网络监视模块，所述在轨遥测数据源端网络监视模块包括：遥测接收端、数据接收服务器、文件服务器、在轨实时监视终端和数据库；所述单向网络传输模块包括单向网闸、数据同步服务器、文件同步服务器；所述轨遥测数据应用端网络监视系统包括：文件服务器、消息通知服务器、数据库、在轨遥测监视终端、通知终端；

所述在轨遥测数据源端网络监视模块在数据源端网络和应用端网络中分别部署，确保应用端网络和数据源端网络均能够进行数据监视业务；

所述数据源端网络和应用端网络之间采用同步文件的方式实现数据库的同步，即数据源端网络端完成数据库写入后，定时生成数据库同步文件，单向网络传输模块将该文件同步至应用端网络完成数据同步；

所述在轨遥测数据源端网络监视模块针对多卫星的遥测互相独立的要求，采用UDP协议实现数据的分发和数据接收控制；单向网络传输模块采用UDP点对点协议实现两端的数据单向通讯，在轨遥测数据应用端网络监视模块采用UDP Group的方式实现数据的独立接收；

所述单向网络传输模块传输的数据包括数据文件和实时数据，数据文件主要是指非实时类的数据，即数据库同步文件、遥测数据文件，实时数据包括实时在轨遥测数据、在轨信息实时通知数据。

2.如权利要求1所述的适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其特征在于，所述数据库设置在在轨遥测数据源端网络监视模块的数据源端网络中，用于进行数据存储和查询业务。

3.如权利要求1所述的适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其特征在于，所述在轨遥测数据源端网络监视模块除了提供在轨实时监测业务外，还提供遥测数据下载服务，为事后进行遥测数据分析和处理提供可能。

4.如权利要求1所述的适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其特征在于，所述在轨遥测数据应用端网络监视模块内设有通知功能单元，通知功能单元的主要作用是对卫星的状态进行通知和报警，通知功能单元主要采用邮件通知和桌面信息推送两种模式，其中邮件通知主要是进行每日遥测数据的通知，桌面信息推送主要是完成卫星在轨状态的变化以及卫星的报警信息的通知。

5.如权利要求4所述的适用于单向通讯网络的卫星在轨遥测数据实时监测系统，其特征在于，所述通知功能单元内设有通知装置，通知装置采用服务端和客户端的CS架构，服务端负责接收单向网闸发送的消息，完成后根据报警卫星和类别推送给不同的用户；客户端负责接收服务端发送的推送信息，同时进行消息显示。

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