CN114257295A - 一种卫星远程数据采集数据库管理平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星远程数据采集数据库管理平台及方法，属于卫星通信技术领域，包括卫星实时定位模块、卫星数据采集模块、卫星数据加密发送模块、接收机信道建立模块、数据接收解密模块、卫星数据协议信息模块、卫星数据解析模块、卫星数据库管理模块与可视化显示模块。本发明通过设置的卫星数据加密发送模块，能够对卫星远程数据进行有效加密，保证卫星远程数据在传输过程中的安全性；并通过设置的卫星数据库管理模块，能够对卫星远程进行细分类管理，并能够根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息进行可视化显示。

Description

一种卫星远程数据采集数据库管理平台及方法

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种卫星远程数据采集数据库管理平台及方法。

背景技术

卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站（地面站）两部分组成。卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。

目前卫星远程数据采集管理系统在使用的过程中存在一定的问题，比如，采集的数据不够全面，无法更好地监测卫星各组件的运行状态，并且对数据的管理效果不够好。因此，提出一种卫星远程数据采集数据库管理平台及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前卫星远程数据采集管理系统采集的数据不够全面，无法更好地监测卫星各组件的运行状态，以及对数据的管理效果不够好的问题，提供了一种卫星远程数据采集数据库管理平台。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括：

卫星实时定位模块，用于实时采集的卫星的位置信息，并将卫星位置信息压缩生成第一数据段发送；

卫星数据采集模块，用于与卫星的各组件通信连接，实时接收卫星各组件的状态信息，并将卫星各组件的状态信息压缩生成第二数据段发送；

卫星数据加密发送模块，用于生成加密验证码，并将加密验证码压缩生成第三数据段，将卫星位置信息压缩生成的第一数据段、卫星各组件的状态信息压缩生成的第二数据段、加密验证码压缩生成的第三数据段整合打包生成卫星数据包，将卫星数据包通过预设的信道发送至地面接收机；

接收机信道建立模块，用于建立与地面接收机信道，并与卫星数据加密发送模块通讯连接；

数据接收解密模块，用于从预设的信道中接收卫星数据包，并对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，验证通过后将第一数据段、第二数据段发送到卫星数据解析模块；

卫星数据协议信息模块，用于为卫星数据解析模块解析第一数据段、第二数据段提供通信协议信息；

卫星数据解析模块，用于接收获取到的第一数据段、第二数据段，并从第一数据段、第二数据段解析获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息，再对获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类；

卫星数据库管理模块，用于提供多个数据库，分别用于存储卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类的数据；

可视化显示模块，可视化显示模块用于根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，并将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息进行可视化显示。

更进一步地，在所述卫星实时定位模块中，实时采集的卫星的位置信息包括卫星相对于地面接收机的距离数据和角度数据。

更进一步地，在所述卫星数据采集模块中，与其通信连接卫星的各组件包括热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件，进而获得热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

更进一步地，在所述数据接收解密模块中，对卫星数据包进行解密验证过程具体如下：

S11：从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包；

S12：利用卫星数据协议信息模块提供的通信协议信息对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，解密时验证通过解密验证码与加密验证码相匹配后实现，即获得对第一数据段、第二数据段的操作权限；

S13：获取第一数据段、第二数据段的操作权限后，将卫星数据包中第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块。

更进一步地，在所述卫星数据解析模块中，对卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类时分为七类，分别对应卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

更进一步地，在所述卫星数据库管理模块中，多个数据库分别为第1～第7数据库、分别用于存储卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

更进一步地，所述卫星远程数据采集数据库管理平台还包括告警模块，用于根据热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息对各组件的工作状态进行评估，得到评估结果，当评估结果超出设定的对应阈值是对地面控制人员发出告警提示。

本发明相比现有技术具有以下优点：该卫星远程数据采集数据库管理平台及方法，通过设置的卫星数据加密发送模块，能够对卫星远程数据进行有效加密，保证卫星远程数据在传输过程中的安全性；并通过设置的卫星数据库管理模块，能够对卫星远程进行细分类管理，并能够根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息进行可视化显示，值得被推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例中卫星远程数据采集数据库管理平台的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，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，本实施例提供一种技术方案：一种卫星远程数据采集数据库管理平台，包括卫星实时定位模块、卫星数据采集模块、卫星数据加密发送模块、接收机信道建立模块、数据接收解密模块、卫星数据协议信息模块、卫星数据解析模块、卫星数据库管理模块；

在本实施例中，所述接收机信道建立模块、数据接收解密模块、卫星数据协议信息模块、卫星数据解析模块、卫星数据库管理模块均集成在所述地面接收机中；

在本实施例中，卫星实时定位模块、卫星数据采集模块、卫星数据加密发送模块均集成在卫星的通讯板卡上；

在本实施例中，所述卫星实时定位模块用于实时采集的卫星的位置信息，并将卫星位置信息压缩生成第一数据段，发送至所述卫星数据加密发送模块中；

在本实施例中，所述卫星数据采集模块与卫星的各组件通信连接，实时接收卫星各组件的状态信息，并将卫星各组件的状态信息压缩生成第二数据段，发送至卫星数据加密发送模块；

在本实施例中，所述卫星数据加密发送模块用于生成加密验证码，并将加密验证码压缩生成第三数据段，将卫星位置信息压缩生成的第一数据段、卫星各组件的状态信息压缩生成的第二数据段、加密验证码压缩生成的第三数据段整合打包生成卫星数据包，将卫星数据包通过预设的信道发送至地面接收机；

在本实施例中，所述接收机信道建立模块用于建立与地面接收机信道，并与所述卫星数据加密发送模块通讯连接；

在本实施例中，所述数据接收解密模块用于从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包，并对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，验证通过后将第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块；

在本实施例中，所述卫星数据协议信息模块用于为所述卫星数据解析模块解析第一数据段、第二数据段提供通信协议信息，在本实施例中，通信协议采用tcp/ip协议；

在本实施例中，所述卫星数据解析模块用于接收获取到的第一数据段、第二数据段，并从第一数据段、第二数据段解析获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息，再对获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类，发送至所述卫星数据库管理模块中；

在本实施例中，所述卫星数据库管理模块用于提供多个数据库，分别用于存储卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类的数据。

在本实施例中，在所述卫星实时定位模块中，实时采集的卫星的位置信息包括卫星相对于地面接收机的距离数据和角度数据。

在本实施例中，在所述卫星数据采集模块中，与其通信连接卫星的各组件包括热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件，进而获得热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息，然后再将上述热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息按照当前顺序压缩生成第二数据段；

其中，所述热控组件用于控制卫星主动组件温度使其正常工作；所述电源组件用于对整个卫星提供电能，电能通常由太阳能电池阵（太阳帆板）产生，并在充电电池中存储起来，为卫星的工作提供电源支持；所述控制组件用于通过星载计算机检测卫星子系统的状态，控制它们工作和处理数据；所述通信组件实现卫星和地面站或其他卫星之间的通信；所述姿态控制组件用于控制卫星姿态，并指向正确方向；所述推进组件包括卫星发射后将卫星定位与指定轨道的发动机。

在本实施例中，在所述卫星数据加密发送模块中，加密验证码可采用多种加密方式生成。

在本实施例中，在所述数据接收解密模块中，对卫星数据包进行解密验证过程具体如下：

S11：从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包；

S12：利用卫星数据协议信息模块提供的通信协议信息对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，解密时验证通过解密验证码与加密验证码相匹配后实现，解密成功后才可以对第一数据段、第二数据段进行操作，否则则不具备对第一数据段、第二数据段进行操作的权限，本实施例中，当解密验证码与第三数据段中的加密验证码相同时即可实现解密；

S13：获取第一数据段、第二数据段的操作权限后，将卫星数据包中第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块。

在本实施例中，在所述卫星数据解析模块中，对卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类时分为七类，分别对应卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

在本实施例中，在所述卫星数据库管理模块中，多个数据库分别为第1～第7数据库、分别用于存储卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

在本实施例中，所述卫星远程数据采集数据库管理平台还包括可视化显示模块，所述可视化显示模块用于根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，并将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息显示在后台的数据中心的显示面板上。

在本实施例中，所述卫星远程数据采集数据库管理平台还包括告警模块，用于根据热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息对各组件的工作状态进行评估，得到评估结果，当评估结果超出设定的对应阈值是对地面控制人员发出告警提示。

本实施例还提供了一种卫星远程数据采集数据库管理方法，采用上述的卫星远程数据采集数据库管理平台对卫星远程数据进行管理，包括以下步骤：

S1：卫星远程数据采集

实时采集的卫星的位置信息，并将卫星位置信息压缩生成第一数据段，发送至所述卫星数据加密发送模块中，并实时接收卫星各组件的状态信息，并将卫星各组件的状态信息压缩生成第二数据段，发送至卫星数据加密发送模块；

S2：数据加密及发送

将加密验证码压缩生成第三数据段，将卫星位置信息压缩生成的第一数据段、卫星各组件的状态信息压缩生成的第二数据段、加密验证码压缩生成的第三数据段整合打包生成卫星数据包，将卫星数据包通过预设的信道发送至地面接收机；

S3：数据接收及解密

从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包，并对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，验证通过后将第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块；

S4：数据分类存储

接收获取到的第一数据段、第二数据段，并从第一数据段、第二数据段解析获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息，再对获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类，发送至所述卫星数据库管理模块中；

S5：数据可视化显示

根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，并将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息显示在后台的数据中心的显示面板上。

综上所述，上述实施例的卫星远程数据采集数据库管理平台，通过设置的卫星数据加密发送模块，能够对卫星远程数据进行有效加密，保证卫星远程数据在传输过程中的安全性；并通过设置的卫星数据库管理模块，能够对卫星远程进行细分类管理，并能够根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息进行可视化显示，值得被推广使用。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于，包括：

卫星实时定位模块，用于实时采集的卫星的位置信息，并将卫星位置信息压缩生成第一数据段发送；

卫星数据采集模块，用于与卫星的各组件通信连接，实时接收卫星各组件的状态信息，并将卫星各组件的状态信息压缩生成第二数据段发送；

卫星数据加密发送模块，用于生成加密验证码，并将加密验证码压缩生成第三数据段，将第一数据段、第二数据段、第三数据段整合打包生成卫星数据包，将卫星数据包通过预设的信道发送至地面接收机；

接收机信道建立模块，用于建立与地面接收机信道，并与卫星数据加密发送模块通讯连接；

数据接收解密模块，用于从预设的信道中接收卫星数据包，并对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，验证通过后将第一数据段、第二数据段发送到卫星数据解析模块；

卫星数据协议信息模块，用于为卫星数据解析模块解析第一数据段、第二数据段提供通信协议信息；

卫星数据解析模块，用于接收获取到的第一数据段、第二数据段，并从第一数据段、第二数据段解析获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息，再对获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类；

卫星数据库管理模块，用于提供多个数据库，分别用于存储卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类的数据；

可视化显示模块，可视化显示模块用于根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，并将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息进行可视化显示。

2.根据权利要求1所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：在所述卫星实时定位模块中，实时采集的卫星的位置信息包括卫星相对于地面接收机的距离数据和角度数据。

3.根据权利要求1所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：在所述卫星数据采集模块中，与其通信连接卫星的各组件包括热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件，进而获得热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

4.根据权利要求1所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：在所述数据接收解密模块中，对卫星数据包进行解密验证过程具体如下：

S11：从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包；

S12：利用卫星数据协议信息模块提供的通信协议信息对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，解密时验证通过解密验证码与加密验证码相匹配后实现，即获得对第一数据段、第二数据段的操作权限；

S13：获取第一数据段、第二数据段的操作权限后，将卫星数据包中第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块。

5.根据权利要求1所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：在所述卫星数据解析模块中，对卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类时分为七类，分别对应卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

6.根据权利要求5所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：在所述卫星数据库管理模块中，多个数据库分别为第1～第7数据库、分别用于存储卫星位置信息以及热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息。

7.根据权利要求6所述的一种卫星远程数据采集数据库管理平台，其特征在于：所述卫星远程数据采集数据库管理平台还包括告警模块，用于根据热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息对各组件的工作状态进行评估，得到评估结果，当评估结果超出设定的对应阈值是对地面控制人员发出告警提示。

8.一种卫星远程数据采集数据库管理方法，其特征在于，采用如权利要求1～7任一项所述的卫星远程数据采集数据库管理平台对卫星远程数据进行管理，包括以下步骤：

S1：卫星远程数据采集

实时采集的卫星的位置信息，并将卫星位置信息压缩生成第一数据段，发送至所述卫星数据加密发送模块中，并实时接收卫星各组件的状态信息，并将卫星各组件的状态信息压缩生成第二数据段，发送至卫星数据加密发送模块；

S2：数据加密及发送

将加密验证码压缩生成第三数据段，将卫星位置信息压缩生成的第一数据段、卫星各组件的状态信息压缩生成的第二数据段、加密验证码压缩生成的第三数据段整合打包生成卫星数据包，将卫星数据包通过预设的信道发送至地面接收机；

S3：数据接收及解密

从预设的信道中接收经过所述卫星数据加密发送模块发送的卫星数据包，并对卫星数据包进行分解，获取到第一数据段、第二数据段、第三数据段，并对卫星数据包中包含的第三数据段进行解密验证，验证通过后将第一数据段、第二数据段发送给卫星数据解析模块；

S4：数据分类存储

接收获取到的第一数据段、第二数据段，并从第一数据段、第二数据段解析获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息，再对获取到的卫星位置信息、卫星各组件的状态信息进行细分类，发送至所述卫星数据库管理模块中；

S5：数据可视化显示

根据卫星位置信息绘制卫星运行轨道模型，并将卫星运行轨道模型与热控组件、电源组件、控制组件、通信组件、姿态控制组件、推进组件的状态信息显示在后台的数据中心的显示面板上。

Images