CN114221688B - 一种星载数据处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种星载数据处理方法、装置、设备及存储介质，应用于卫星数据处理技术领域，包括：X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；依次对可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端；卫星主控终端对可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；卫星主控终端通过LVDS接口发送给数据存储器；根据星载高速计算机的任务请求，将保存在数据存储器中的可重构数据发送给星载高速计算机。本申请通过千兆以太网数据交换机的多路网口实现了多种在轨可重构数据的多通道传输。

Description

一种星载数据处理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及卫星数据处理技术领域，具体而言，涉及一种星载数据处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着航天技术的不断发展，数量众多的微纳卫星被发射入轨，相比于传统的大卫星，微纳卫星通常携带多类载荷，载荷接口复杂，数据种类繁多且各载荷间存在繁杂的数据交互过程，传统的星载数据处理接口简单、功能单一，无法满足现有微纳卫星对数据处理、数据交互的需求，本方案特研制了一款适用于微纳卫星的星载数据处理方式，其兼具各类高低速载荷数据的处理、遥测遥控数据的处理、高速上行数据的处理，以及上述三类数据的分发工作，在微纳卫星中的应用可以极大的提升星载数据处理和交互的灵活性，同时降低了卫星综合电子系统数据处理和分发工作的压力，降低了卫星研发的难度，提升了卫星数据开发的效率。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种星载数据处理方法，通过千兆以太网数据交换机的多路网口实现了多种在轨可重构数据的多通道传输，以及根据X频段组合通信将读取到的高速上行数据、遥控数据发送给卫星主控终端进行正确性校验，将校验后正确的数据发送给星载高速计算机，缓解了综合电子计算机的处理压力，提高的传输数据的成功率。

第一方面，本申请实施例提供了一种星载数据处理方法，所述方法作用于一种星载数据处理系统，所述系统包括：微纳卫星测控站、X频段组合通信机、卫星主控终端、数据存储器、以太网数据交换机、高速计算机，所述以太网数据交换机通过千兆网口分别与所述X频段组合通信机和高速计算机通信连接，所述以太网数据交换机通过CAN总线与所述卫星主控终端通信连接，所述卫星主控终端通过CAN总线与所述数据存储器通信连接；

所述方法发送高速上行组帧格式的可重构数据包括以下步骤：

X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，所述以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

所述X频段组合通信机依次对所述可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给所述卫星主控终端；

所述卫星主控终端对所述可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的所述可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

所述卫星主控终端将暂存在数据缓存区的所述可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

所述X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照所述可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的所述可重构数据发送给星载高速计算机。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，读取高速上行组帧格式的可重构数据，包括：

所述以太网数据交换机将可重构数据以高速上行组帧的格式,通过速率为1Mbps高速上行通道发送给X频段组合通信机，其中，所述高速上行组帧的格式包括：2字节帧头、2字节帧类型、2字节总帧数、2字节本帧计数、2字节本帧长度、1012字节数据区、2字节校验位。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给所述卫星主控终端，包括：

所述X频段组合通信机根据千兆网口，将所述可重构数据发送给以太网数据交换机，所述X频段组合通信机包含一台主通信机和一台备用通信机；

所述以太网数据交换机通过千兆网口将所述可重构数据发送给所述卫星主控终端，其中，卫星主控终端配置8Tbit存储空间。

第二方面，本申请实施例提供了一种星载数据处理方法，所述方法发送卫星遥控数据包括以下步骤：

X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将微纳卫星测控站中的卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，所述遥控数据帧包含：卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区；

所述X频段组合通信机将接收的每一帧卫星同步字正确的卫星遥控数据，通过RS-422接口发送给卫星主控终端；

所述卫星主控终端针对接收到的所述卫星遥控数据的每个遥控数据帧逐一进行比对，并根据比对结果将重复的遥控数据帧过滤；

所述卫星主控终端针对过滤后的所述卫星遥控数据，根据所述遥控数据帧的帧数据区将所述卫星遥控数据进行指令分类，所述指令分类包含：直接指令和间接指令；

所述卫星主控终端将分类后的直接指令，根据OC电路输出给综合电子计算机，并将分类后的间接指令，根据RS-422总线以遥控数据帧的形式发送给综合电子计算机。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，微纳卫星测控站将卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，所述遥控数据帧包含：卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区，包括：

不同的所述微纳卫星测控站通过遥控通道将卫星遥控数据发送给所述X频段组合通信机的主通信机和备用通信机；

所述主通信机和所述备用通信机对接收到的卫星遥控数据进行正确性校验，校验后确定出正确的卫星遥控数据。

第三方面，本申请实施例提供了一种星载数据处理方法，所述方法发送卫星遥测数据包括以下步骤：

综合电子计算机根据RS-422总线将卫星遥测数据发送给卫星主控终端；

所述卫星主控终端分别对获取到的所述卫星遥测数据，帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验，并将校验后的所述卫星遥测数据发送给X频段组合通信机；

所述X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

结合第三方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站，包括：

若所述主通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式,将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站；

若所述备用通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式,将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

第四方面，本申请实施例还提供了一种星载数据处理装置，所述装置包括：

读取模块，用于X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，所述以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

第一校验模块，用于所述X频段组合通信机依次对所述可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

第一发送模块，用于所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给卫星主控终端；

第二校验模块，用于所述卫星主控终端对所述可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

第二发送模块，用于所述卫星主控终端将暂存在数据缓存区的所述可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

第三发送模块，用于所述X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照所述可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的所述可重构数据发送给星载高速计算机。

第五方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一项的星载数据处理方法步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如星载数据处理方法步骤。

本申请实施例提供的一种星载数据处理方法，采用X频段组合通信机、卫星控制终端、数据存储器分别对可重构数据进行处理，与现有技术通过综合电子计算机统一处理星载数据相比；本方法解决了现有星载数据处理系统传输接口种类单一、接口数量稀缺、卫星载荷数据及平台数据交互繁杂的问题，在提升卫星数据通信灵活性的同时降低了系统复杂度，并采用模块化设计，可通过替换以太网数据交换机的接口方式适应微纳卫星载荷种类庞杂且接口多样的问题。具体来说，本方案将X频段组合通信机与以太网数据交换机通信连接，打破了传统的一对一传输方式，能够根据载荷数据的种类和数据调整以太网的千兆网口，实现各类在轨可重构的载荷数据之间的交互；通过高速上行通道以组帧的方式传输高速上行可重构数据，能够有效提升接收数据的成功率，提高传输速度；同时卫星控制终端对每一帧可重构数据进行正确性校验，并将校验后的正确数据传输给卫星控制终端，通过卫星控制终端发现可重构数据在传输过程中的异常数据，降低了星载高速计算机的数据处理压力；卫星控制终端将可重构数据发送给数据储存器，能够存储多个版本的可重构数据和卫星载荷数据，当卫星控制设备中的程序受空间辐射环境影响发生异常时，该数据存储器可以通过回读数据进行版本回退，进行数据回退，提升了程序更新和程序恢复的可靠性，以及根据任务请求通过以太网数据交换机能够实现卫星与地面站之间的多种类在轨可重构数据传输。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中发送高速上行可重构数据的流程图。

图2示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中发送卫星遥控数据的流程示意图。

图3示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中发送卫星遥测数据的流程示意图。

图4示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理装置的结构示意图。

图5示出了本申请实施例所提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

传统的星载数据处理系统以各个独立模块为基本单元构建系统，这种系统多针对特定数据类型进行定制化设计为主，存在接口简单、功能单一，不具备统一的、综合化的数据处理能力，无法满足现有微纳卫星对数据处理、数据交互的需求。

考虑到现有技术中通过综合电子计算机处理星载数据的手段单一的问题；基于此，本申请实施例提供了一种星载数据处理方法，下面通过实施例进行描述。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中发送高速上行可重构数据的流程示意图；如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S10A，X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧。

步骤S10A在具体实施时，微纳卫星测控站通过高速上行通道将高速上行组帧格式的可重构数据发送给X频段组合通信机，X频段组合通信机通过千兆网口与以太网数据交换机通信连接，建立通信后，以太网数据交换机根据自定义的UDP协议将高速上行组帧格式的可重构数据，以数据帧的形式传输给X频段组合通信机，其中，高速上行可重构数据包含在轨可重构载荷数据和低速载荷数据，上述步骤中将X频段组合通信机与以太网数据交换机通信连接，打破了传统的一对一传输方式，能够根据载荷数据的种类和调整以太网的千兆网口，实现各类在轨可重构的载荷数据传输，以及根据观察需要增加观测设备。

步骤S20A，X频段组合通信机依次对可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验。

步骤S20A在具体实施时，X频段组合通信机接收到以数据帧形式传输的高速上行组帧格式的可重构数据后，依次对可重构数据的每一帧的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列的位置进行校验，上述步骤中以组帧的方式传输高速上行可重构数据，能够有效提升接收数据的成功率，提高传输速度。

步骤S30A，X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端。

步骤S30A在具体实施时，X频段组合通信机通过千兆网口与以太网数据交换机建立通信连接，建立通信后将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端，上述步骤中X频段组合通信机通过回传的方式将校验后的数据进行传输，能够避免同一条数据的重复处理。

步骤S40A，卫星主控终端对可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区。

步骤S40A在具体实施时，卫星主控终端接收到可重构数据后，先针对可重构数据的每一帧的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行正确性校验，对每一帧校验后再对相邻帧之间的连续性进行校验，将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区，上述步骤中通过卫星控制终端对可重构数据进行正确性判断，得到有效数据，降低了星载高速计算机的数据处理压力，优化了传输流程，提高传输效率。

步骤S50A，卫星主控终端将暂存在数据缓存区的可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器。

步骤S50A在具体实施时，卫星主控终端对全部校验后的可重构数据再次进行正确性校验，并将正确的可重构数据通过LVDS接口发送给数据存储器，数据存储器根据帧类型对可重构数据进行分区存储，并对分区存储后数据进行文本编号，上述步骤中能够发现可重构数据在传输过程中的异常数据，可重新读取多次对数据进行正确性校验，使得有效的可重构数据进行发送，以及数据存储器能够存储多个版本的可重构数据和卫星载荷数据，当卫星控制设备中的程序受空间辐射环境影响发生异常时，该数据存储器可以通过回读数据进行版本回退，进行数据回退，提升了程序更新和程序恢复的可靠性。

步骤S60A，X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的可重构数据发送给星载高速计算机。

步骤S60A在具体实施时，X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照可重构数据的每一数据帧的同步信息、地址信息、差错控制信息，根据数据存储器内可重构数据的帧类型和文本编号读取高速上行组帧格式的可重构数据，并通过以太网数据交换机的千兆接口传输给星载高速计算机，上述步骤中根据卫星任务请求通过以太网数据交换机，能够实现多种类可重构数据的传输。

上述方法具有以下优点，将X频段组合通信机与以太网数据交换机通信连接，打破了传统的一对一传输方式，能够根据星载数据的种类调整以太网的千兆网口，实现各类在轨可重构数据的传输，以及实现在轨可重构数据之间的交互；通过高速上行通道以组帧的方式传输高速上行可重构数据，能够有效提升接收数据的成功率，提高传输速度；同时卫星控制终端对每一帧可重构数据进行正确性校验，并将校验后的正确数据传输给卫星控制终端，通过卫星控制终端发现可重构数据在传输过程中的异常数据，降低了星载高速计算机的数据处理压力；卫星控制终端将可重构数据发送给数据储存器，能够存储多个版本的可重构数据和卫星载荷数据，当卫星控制设备中的程序受空间辐射环境影响发生异常时，该数据存储器可以通过回读数据进行版本回退，进行数据回退，提升了程序更新和程序恢复的可靠性，以及根据任务请求通过以太网数据交换机能够实现卫星与地面站之间的多种类在轨可重构数据传输。

在一个可行的实现方案中，上述步骤S10A中，读取高速上行组帧格式的可重构数据，包括：

步骤101A，以太网数据交换机将可重构数据以高速上行组帧的格式,通过速率为1Mbps高速上行通道发送给X频段组合通信机，其中，高速上行组帧的格式包括：2字节帧头、2字节帧类型、2字节总帧数、2字节本帧计数、2字节本帧长度、1012字节数据区、2字节校验位。

步骤101A在具体实施时，以太网数据交换机通过千兆网口与X频段组合通信机建立通信连接，以太网数据交换机将可重构数据的每个数据帧的2字节帧头、2字节帧类型、2字节总帧数、2字节本帧计数、2字节本帧长度、1012字节数据区、2字节校验位进行帧组合，组合后得到1024字节的数据帧，以太网数据交换机通过千兆网口将帧组合后的可重构数据发送给X频段组合通信机。

在一个可行的实现方案中，上述步骤S30A中，X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端，包括：

步骤301A，X频段组合通信机根据千兆网口，将可重构数据发送给以太网数据交换机，X频段组合通信机包含一台主通信机和一台备用通信机。

步骤302A，以太网数据交换机通过千兆网口将可重构数据发送给卫星主控终端，其中，卫星主控终端配置8Tbit存储空间。

步骤301A、302A在具体实施时，X频段组合通信机分别通过一台主通信机和一台备用通信机接收以数据帧形式传输的高速上行组帧格式的可重构数据，主通信机和备用通信机通过千兆网口与以太网数据交换机通信连接，建立通信后主通信机通过高速上传通道将可重构数据发送给以太网数据交换机，若主通信机发生异常故障时，备用通信机通过高速上传通道将可重构数据发送给以太网数据交换机，以太网数据交换机通过千兆网口将可重构数据发送给卫星主控终端。

在一个可行的实现方案中，图2示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中的发送卫星遥控数据流程示意图；上述方法具体包括以下步骤：

步骤S10B，X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将微纳卫星测控站中的卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，遥控数据帧包含：卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区；

步骤S10B在具体实施时，微纳卫星测控站通过以太网数据交换机的千兆网口将卫星遥控数据，以数据帧的形式发送给X频段组合通信机，X频段组合通信机的主通信机和备用通信机同时接收卫星遥控数据。

步骤S20B，X频段组合通信机将接收的每一帧卫星同步字正确的卫星遥控数据，通过RS-422接口发送给卫星主控终端；

步骤S20B在具体实施时，X频段组合通信机接收数据后读取该卫星遥控数据的卫星同步字0xEB90字节，若未读取到卫星同步字0xEB90字节，则将该卫星遥控数据做丢弃处理，直到读取卫星同步字0xEB90字节后，则完成卫星遥控数据的接收，校验后X频段组合通信机通过RS-422接口发送给卫星主控终端；

例如：假设接收卫星遥控数据的卫星同步字为01-05，若卫星同步字非01-05，则认定该卫星同步字错误，并将该卫星遥控数据做丢弃处理，其中，卫星同步字01代表16字节指令、02代表64字节指令、03代表128字节指令、04代表256字节指令、05代表512字节指令，如果接收指令的卫星同步字为01，则主通信机接收21字节的指令帧(由2字节卫星同步字、1字节卫星方式字、16字节数据区、2字节校验区组成)，通过读取的2字节校验区对16字节数据区的内容进行校验，校验后X频段组合通信机通过RS-422接口发送给卫星主控终端。

步骤S30B，卫星主控终端针对接收到的卫星遥控数据的每个遥控数据帧逐一进行比对，并根据比对结果将重复的遥控数据帧过滤；

步骤S30B在具体实施时，卫星主控终端针对卫星遥控数据每一帧的卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区进行比对，根据比对结果将卫星遥控数据的重复数据帧过滤。

步骤S40B，卫星主控终端针对过滤后的卫星遥控数据，根据遥控数据帧的帧数据区将卫星遥控数据进行指令分类，指令分类包含：直接指令和间接指令；

步骤S40B在具体实施时，卫星主控终端针对过滤后卫星遥控数据每一帧的卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区进行正确性校验，校验后根据遥控数据帧的帧数据区进行直接指令分类或间接指令分类。

步骤S50B，卫星主控终端将分类后的直接指令，根据OC电路输出给综合电子计算机，并将分类后的间接指令，根据RS-422总线以遥控数据帧的形式发送给综合电子计算机。

步骤S50B在具体实施时，卫星主控终端读取到分类后的直接指令，根据卫星遥控数据通过帧数据区的分类结果，OC电路输出给综合电子计算机，若卫星主控终端读取到分类后的间接指令，则根据RS-422总线以遥控数据帧的形式发送给综合电子计算机。

上述方法执行遥控任务具有以下优点，本设计由卫星主控终端对每一帧遥控数据进行比对，进行遥控数据正确性和重复性判断，与现有技术全部遥控数据由综合电子计算机统一处理相比，本方案能够在最短的时间内将重复数据过滤，根据发送指令将有效遥控数据发送给综合电子计算机，缓解综合电子计算机的工作压力，提高了传输效率。

在一个可行的实现方案中，上述步骤S10B中，微纳卫星测控站将卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，包括：

步骤101B，不同的微纳卫星测控站通过遥控通道将卫星遥控数据发送给X频段组合通信机的主通信机和备用通信机。

步骤102B，主通信机和备用通信机对接收到的卫星遥控数据进行正确性校验，校验后确定出正确的卫星遥控数据。

步骤101B、102B在具体实施时，不同的微纳卫星测控站通过遥控通道将卫星遥控数据发送给主通信机和备用通信机，主通信机和备用通信机对接收到的遥控数据帧的卫星同步字、卫星方式字进行正确性校验，并将重复的卫星同步字、卫星方式字做丢弃处理，处理后确定出正确的卫星遥控数据。

在一个可行的实现方案中，图3示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理方法中的发送卫星遥测数据流程示意图；上述方法具体包括以下步骤：

步骤S10C，综合电子计算机根据RS-422总线将卫星遥测数据发送给卫星主控终端；

步骤S20C，卫星主控终端分别对获取到的卫星遥测数据，帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验，并将校验后的卫星遥测数据发送给X频段组合通信机；

步骤S30C，X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

步骤S10C、S20C、S30C在具体实施时，执行遥测任务时，综合电子计算机根据RS-422总线将卫星遥测数据，以遥测帧形式发送给卫星主控终端，卫星主控终端根据遥测帧的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列分别对卫星遥测数据内容进行校验，并将校验后的卫星遥测数据通过RS-422总线发送给X频段组合通信机的主通信机和备用通信机，按照分发策略，根据主通信机和备用通信机遥测通道的开启状态，通过RS-422总线将卫星遥测数据以数据帧的形式发送给微纳卫星测控站。

在一个可行的实现方案中，上述步骤S30C，X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站，包括：

步骤101C，若所述主通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式,将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站；

步骤102C，若所述备用通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式,将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

步骤101C、102C、103C在具体实施时，卫星主控终端按照分发策略，判断主通信机和备用通信机的遥测通道是否处于开启状态，若主通信机的遥测通道开启，则通过RS-422总线发送卫星遥测数据，若主通信机处于关闭状态，则判断备用通信机的遥测通道是否开启，若备用通信机开启，则通过备用通信机的遥测通道将卫星遥测数据发送给对应微纳卫星测控站。

上述方法执行遥测任务具有以下优点，采用主通信机和备用通信机双通道对遥测数据进行发送，降低了整个星载数据处理系统的复杂度，避免当多遥测通道重复发送遥测数据的问题。

图4示出了本申请实施例所提供的一种星载数据处理装置结构示意图，如图4所示，上述装置包括：

读取模块701，用于X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

第一校验模块702，用于X频段组合通信机依次对可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

第一发送模块703，用于X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端；

第二校验模块704，用于卫星主控终端对可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

第二发送模块705，用于卫星主控终端将暂存在数据缓存区的可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

第三发送模块706，用于X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的可重构数据发送给星载高速计算机。

对应于图1中的星载数据处理方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备80，图5，如图5所示，该设备包括存储器801、处理器802及存储在该存储器801上并可在该处理器802上运行的计算机程序，其中，上述处理器802执行上述计算机程序时实现上述的方法。

X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

X频段组合通信机依次对可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端；

卫星主控终端对可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

卫星主控终端将暂存在数据缓存区的可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的可重构数据发送给星载高速计算机。

对应于图1中的星载数据处理方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行以下步骤：

X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

X频段组合通信机依次对可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将校验后的可重构数据发送给卫星主控终端；

卫星主控终端对可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

卫星主控终端将暂存在数据缓存区的可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的可重构数据发送给星载高速计算机。

基于上述分析可知，与相关技术通过星载高速计算机统一处理可重构数据相比，本申请实施例提供的通过千兆以太网数据交换机的多路网口实现了多种在轨可重构数据的多通道传输，以及根据X频段组合通信将读取到的高速上行数据、遥控数据发送给卫星主控终端进行正确性校验，将校验后正确的数据发送给星载高速计算机，缓解了综合电子计算机的处理压力，提高的传输数据的成功率。

本申请实施例所提供的星载数据处理装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种星载数据处理方法，其特征在于，所述方法作用于一种星载数据处理系统，所述系统包括：微纳卫星测控站、X频段组合通信机、卫星主控终端、数据存储器、以太网数据交换机、高速计算机，所述以太网数据交换机通过千兆网口分别与所述X频段组合通信机和高速计算机通信连接，所述以太网数据交换机通过CAN总线与所述卫星主控终端通信连接，所述卫星主控终端通过CAN总线与所述数据存储器通信连接；

所述方法发送高速上行组帧格式的可重构数据包括以下步骤：

X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，所述以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

所述X频段组合通信机依次对所述可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给所述卫星主控终端；

所述卫星主控终端对所述可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的所述可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

所述卫星主控终端将暂存在数据缓存区的所述可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

所述X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照所述可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的所述可重构数据发送给星载高速计算机。

2.根据权利要求1所述的星载数据处理方法，其特征在于，读取高速上行组帧格式的可重构数据，具体包括：

所述以太网数据交换机将可重构数据以高速上行组帧的格式,通过速率为1Mbps高速上行通道发送给X频段组合通信机，其中，所述高速上行组帧的格式包括：2字节帧头、2字节帧类型、2字节总帧数、2字节本帧计数、2字节本帧长度、1012字节数据区、2字节校验位。

3.根据权利要求1所述的星载数据处理方法，其特征在于，所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给所述卫星主控终端，包括：

所述X频段组合通信机根据千兆网口将所述可重构数据发送给以太网数据交换机，所述X频段组合通信机包含一台主通信机和一台备用通信机；

所述以太网数据交换机通过千兆网口将所述可重构数据发送给所述卫星主控终端，其中，卫星主控终端配置8Tbit存储空间。

4.一种星载数据处理方法，其特征在于，所述方法发送卫星遥控数据包括以下步骤：

X频段组合通信机通过以太网数据交换机，将微纳卫星测控站中的卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，所述遥控数据帧包含：卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区；

所述X频段组合通信机将接收的每一帧卫星同步字正确的卫星遥控数据，通过RS-422接口发送给卫星主控终端；

所述卫星主控终端针对接收到的所述卫星遥控数据的每个遥控数据帧逐一进行比对，并根据比对结果将重复的遥控数据帧过滤；

所述卫星主控终端针对过滤后的所述卫星遥控数据，根据所述遥控数据帧的帧数据区将所述卫星遥控数据进行指令分类，所述指令分类包含：直接指令和间接指令；

所述卫星主控终端将分类后的直接指令，根据OC电路输出给综合电子计算机，并将分类后的间接指令，根据RS-422总线以遥控数据帧的形式发送给综合电子计算机。

5.根据权利要求4所述的星载数据处理方法，其特征在于，微纳卫星测控站将卫星遥控数据以遥控数据帧的形式发送给X频段组合通信机，所述遥控数据帧包含：卫星同步字、卫星方式字、帧数据区和帧校验区，包括：

不同的所述微纳卫星测控站通过遥控通道将卫星遥控数据发送给所述X频段组合通信机的主通信机和备用通信机；

所述主通信机和所述备用通信机对接收到的卫星遥控数据进行正确性校验，校验后确定出正确的卫星遥控数据。

6.一种星载数据处理方法，其特征在于，所述方法发送卫星遥测数据包括以下步骤：

综合电子计算机根据RS-422总线将卫星遥测数据发送给卫星主控终端；

所述卫星主控终端分别对获取到的所述卫星遥测数据，帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验，并将校验后的所述卫星遥测数据发送给X频段组合通信机；

所述X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

7.根据权利要求6所述的星载数据处理方法，其特征在于，所述X频段组合通信机按照分发策略，根据主通信机和备用通信机的工作状态，通过RS-422总线以遥测数据帧的形式将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站，包括：

若所述主通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式, 将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站；

若所述备用通信机的遥测通道处于开启状态，则通过RS-422总线将所述卫星遥测数据以遥测数据帧的形式,将所述卫星遥测数据发送给微纳卫星测控站。

8.一种星载数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

读取模块，用于X频段组合通信机根据以太网数据交换机从微纳卫星测控站读取高速上行组帧格式的可重构数据；其中，所述以太网数据交换机为16端口千兆以太网数据交换机，并以自定义UDP协议传输可重构数据的数据帧；

第一校验模块，用于所述X频段组合通信机依次对所述可重构数据的帧头、帧类型、帧长度及帧校验序列进行校验；

第一发送模块，用于所述X频段组合通信机通过所述以太网数据交换机，将校验后的所述可重构数据发送给卫星主控终端；

第二校验模块，用于所述卫星主控终端对所述可重构数据中的每一帧与相邻帧之间的连续性进行校验，并将校验正确的可重构数据暂存至卫星主控终端的数据缓存区；

第二发送模块，用于所述卫星主控终端将暂存在数据缓存区的所述可重构数据，通过LVDS接口发送给数据存储器；

第三发送模块，用于所述X频段组合通信机根据星载高速计算机的任务请求，按照所述可重构数据的数据帧控制信息，将保存在数据存储器中的所述可重构数据发送给星载高速计算机。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。