CN115174427A - 一种航天地面设备报文监视系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及航天通信监视技术领域，公开了一种航天地面设备报文监视系统及方法，该报文监视系统，用以：同时接收多个来源的航天地面设备报文，并筛选出当前需要监视的报文进行显示。本发明解决了现有技术存在的无法通过快速过滤方法实时定位需要监视的报文、难以应对越来越高的显示要求等问题。

Description

一种航天地面设备报文监视系统及方法

技术领域

本发明涉及航天通信监视技术领域，具体是一种航天地面设备报文监视系统及方法。

背景技术

随着中国航天需求的增加和航天科技的快速发展，地面设备的数量越来越多，对设备的监视需求量也逐步增加。航天中心需要通过管理地面设备执行空间目标任务，通过实时采集地面设备的数据监视其健康状态。

由于航天任务的实时性要求，当有新的地面设备接入时，不能通过对航天任务系统停止工作的方式，完成新设备进网试验和正式接入。排查信息收发的问题时，不允许影响任务的执行。报文作为网络中交换与传输的数据单元，会根据不同协议要求，包含不同的数据信息。由于各个方向设备报文含义的多样性，系统对报文分组显示、过滤显示、多样化显示提出了更高的要求。当前的航天设备报文监视方法还存在一定的不足。例如，报文显示的方法较为单一，仅以通用的显示方式为主，原始报文的可读性较差；定位显示某一类报文信息时，一般采用网卡绑定、网络抓包、IP过滤的方式，但是需要极其专业的操作人员才能处理，航天业务人员对网络知识储备不足，难以通过上述方式监视。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种航天地面设备报文监视系统及方法，解决现有技术存在的无法通过快速过滤方法实时定位需要监视的报文、难以应对越来越高的显示要求等问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种航天地面设备报文监视系统，用以：同时接收多个来源的航天地面设备报文，并筛选出当前需要监视的报文进行显示。

作为一种优选的技术方案，包括综合监视与显示配置模块、报文汇聚模块、报文过滤管理模块、报文生成管理模块，报文过滤管理模块与报文汇聚模块、综合监视与显示配置模块分别电相连，报文生成管理模块还与综合监视与显示配置模块；报文过滤管理模块中设有用以筛选出需要显示的报文的报文过滤模型，报文生成管理模块中设有用以生成报文显示文本的报文生成模型；

其中，

综合监视与显示配置模块，用以，配置报文过滤模型，配置报文生成模型，以及，显示接收报文生成管理模块发送的内容；

报文汇聚模块，用以，汇聚航天任务系统从各个方向接收的所有报文和航天任务系统向各个方向发送的报文，并将汇聚的报文发送到报文过滤管理模块；

报文过滤管理模块，用以，管理报文过滤模型，接收报文汇聚模块的发送的报文，将满足报文过滤模型的需要显示的报文发送到报文生成模型管理模块；

报文生成管理模块，用以，管理报文生成模型，接收报文过滤管理模块的报文，根据报文生成模型生成报文显示文本，将报文显示文本发送到综合监视与显示配置模块显示。

作为一种优选的技术方案，还包括与报文生成管理模块电相连的报文存储模块。

作为一种优选的技术方案，报文过滤模型的配置要求包括待显示报文的设备来源、报文收发方向、报文暂停/继续显示要求、和/或、报文字节过滤要求。

作为一种优选的技术方案，报文生成模型的配置要求包括显示格式、每行显示长度、和/或、存储标识。

作为一种优选的技术方案，报文过滤模型的配置要求包括：从航天任务系统发送的报文和从外部接收的报文都可以显示。

作为一种优选的技术方案，报文显示文本的要求的配置要求包括：报文采用十六进制显示。

一种航天地面设备报文监视方法，使用所述的一种航天地面设备报文监视系统，包括以下步骤：

S01，通过综合监视与显示配置模块配置报文过滤模型和报文生成模型；

S02，通过报文汇聚模块将汇聚的各路报文，发送到报文过滤管理模块；

S03：通过报文过滤管理模块接收报文汇聚模块的报文，判断是否满足报文过滤模型要求；若满足，则将报文发送到报文生成管理模块，转到S04；否则，结束；

S04：通过报文生成管理模块按照报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块，执行S05；

S05：通过综合监视与显示配置模块将报文显示文本输出到界面上。

作为一种优选的技术方案，执行步骤S03时，若需要存储报文显示文本，则将报文显示文本发送到报文存储模块，转到如下步骤：

S06，通过报文存储模块接收报文生成管理模块的报文显示文本，将报文显示文本存储到文件。

作为一种优选的技术方案，上述步骤S03中，判断是否满足报文过滤模型要求包括以下步骤：

S0301，判断收发标识是否匹配，如果：报文过滤管理模块接收的报文为汇聚航天任务系统接收的报文且报文接收标识为“是”，或，报文过滤管理模块接收的报文为汇聚航天任务系统发送的报文且报文发送标识为“是”，则转入步骤S0302；否则，转入步骤S0307；

S0302，如果航天地面设备报文监视系统当前未设置暂停显示，则转入步骤S0303，否则转入步骤S0307；

S0303，如果航天地面设备报文监视系统设置的可显示报文来源与实际汇聚的报文一致，则转入步骤S0304，否则转入步骤S0307；

S0304，如果航天地面设备报文监视系统未启用报文索引过滤，则转入步骤S0306，否则转入步骤S0305；

S0305，航天地面设备报文监视系统通过组合判断的方式对报文索引过滤；根据是否通过报文索引过滤的条件，转入步骤S0306或步骤S0307；

S0306，若通过报文索引过滤的条件，则表示满足报文过滤模型；然后结束；

S0307，若未通过报文索引过滤的条件，则表示不满足报文过滤模型，然后结束。

本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本发明能够在一个平台上同时监视和管理多个来源的航天地面设备报文；

(2)本发明能够通过界面筛选当前需要监视的报文，并设置显示格式，可以方便操作员对报文数据进行分析，对报文有更详细了解；

(3)本发明能够按需存储报文，为事后进一步深入分析提供数据支持；

(4)本发明可作为航天地面设备进网试验的测试工具和通信联试分析工具，能够提高测试和联试效率，加快设备进网过程。

附图说明

图1为本发明所述的一种航天地面设备报文监视系统的结构示意图；

图2为综合监视与显示配置模块的人机交互界面的显示组织示意图；

图3为是本发明所述的一种航天地面设备报文监视方法的一种报文处理流程图；

图4为是本发明中判定是否满足报文过滤模型的处理流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图4所示，为解决现有技术存在的问题，航天任务系统需要一种解决方案，在实时监视整个系统收发的原始报文基础上，能够对报文按需分组、过滤显示、选择保存，为设备的进网试验验收，数据交换时的问题分析提供支持。

本发明为航天地面设备报文提供了一种监视管理平台(即一种航天地面设备报文监视系统)，应用在航天任务系统中，用于按报文生成模型，监视、管理和存储多方向异构地面设备报文，解决了无法通过快速过滤方法定位需要监视的报文的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种航天地面设备报文监视管理平台及方法，所述平台包括：

模块1：综合监视与显示配置模块，以人机交互界面方式呈现，能够自动适应屏幕大小；能够配置待显示报文的设备来源、报文收发方向、报文暂停/继续显示要求、报文字节过滤要求等报文过滤模型，发送到报文过滤管理模块；能够配置显示格式、每行显示长度、存储标识等报文生成模型，发送到报文生成管理模块；能够按照接收报文生成管理模块发送的生成内容显示。

模块2：报文汇聚模块，汇聚航天任务系统从各个方向接收的所有报文和航天任务系统向各个方向发送的报文，发送到报文过滤管理模块。

模块3：报文过滤管理模块，管理通过综合监视与显示配置模块设置的报文过滤模型，接收报文汇聚模块的报文，将满足模型可显示的报文发送到报文生成模型管理模块，发送到报文生成管理模块。

模块4：报文生成管理模块，管理通过综合监视与显示配置模块设置的报文生成模型，接收报文过滤模型模块的报文，根据报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块显示。若存储标识为“是”，将报文显示文本发送到报文存储模块。

模块5：报文存储模块，接收报文生成管理模块的报文显示文本，存储到文件，可用于事后分析。

本发明还公开了一种航天地面设备报文监视方法，步骤包括：

S01：通过综合监视与显示配置模块配置报文过滤模型和报文生成模型；

S02：通过报文汇聚模块将汇聚的各路报文，发送到报文过滤管理模块；

S03：通过报文过滤管理模块接收报文汇聚模块的报文，判断是否满足报文过滤模型，若满足，则将报文发送到报文生成管理模块，转到S04；否则，步骤结束。报文过滤模型的判断方法为：

S04：通过报文生成管理模块按照报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块。执行S05。若存储标识为“是”，将报文显示文本发送到报文存储模块，转到S06。

S05：通过综合监视与显示配置模块将报文显示文本输出到界面上。

S06：通过报文存储模块接收报文生成管理模块的报文显示文本，将报文显示文本存储到文件，可用于事后分析。步骤结束。

本发明公开了一种航天地面设备报文监视系统，包括综合监视与显示配置模块，以人机交互界面方式呈现；还包括报文汇聚模块，汇聚收发的报文；报文过滤管理模块，判断报文是否满足报文过滤模型；报文生成管理模块，生成符合格式要求的报文显示文本；报文存储模块，将实时监视的报文编目存储。本发明可以针对大规模地面设备实时报文，通过报文来源、收发方向、字节值、报文内容过滤筛选、分包，对筛选结果进行显示、存储、分析，辅助用户从海量报文中快速监视到有效报文，方便数据的深入分析。

本发明具有如下技术效果：

1、能够在一个平台上同时监视和管理多个来源的航天地面设备报文。

2、能够通过界面筛选当前需要监视的报文，并设置显示格式，可以方便操作员对报文数据进行分析，对报文有更详细了解。

3、能够按需存储报文，为事后进一步深入分析提供数据支持。

4、该平台可作为航天地面设备进网试验的测试工具和通信联试分析工具，能够提高测试和联试效率，加快设备进网过程。

实施例2

如图1至图4所示，作为实施例1的进一步优化，在实施例1的基础上，本实施例还包括以下技术特征：

一种航天地面设备报文监视系统，所述监视系统组成及交互信息见图1，包括：

模块1：综合监视与显示配置模块，以人机交互界面方式呈现，能够自动适应屏幕大小；能够配置待显示报文的设备来源、报文收发方向、报文暂停/继续显示要求、报文字节过滤要求等报文过滤模型，发送到报文过滤管理模块；能够配置显示格式、每行显示长度、存储标识等报文生成模型，发送到报文生成管理模块；能够按照接收报文生成管理模块发送的生成内容显示。界面的组织方式见图2。

模块2：报文汇聚模块，汇聚航天任务系统从各个方向接收的所有报文和航天任务系统向各个方向发送的报文，发送到报文过滤管理模块。

模块3：报文过滤管理模块，管理通过综合监视与显示配置模块设置的报文过滤模型，接收报文汇聚模块的报文，将满足模型可显示的报文发送到报文生成模型管理模块，发送到报文生成管理模块。

模块4：报文生成管理模块，管理通过综合监视与显示配置模块设置的报文生成模型，接收报文过滤管理模块的报文，根据报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块显示。若存储标识为“是”，将报文显示文本发送到报文存储模块。

模块5：报文存储模块，接收报文生成管理模块的报文显示文本，存储到文件，可用于事后分析。

图3为本发明提供的航天地面设备报文监视的流程图，主要步骤包括：

S01：通过综合监视与显示配置模块配置报文过滤模型和报文生成模型；本实施例中的报文过滤模型为：从本系统发送的报文和从外部接收的报文都可以显示，显示的报文来源包括地面站A方向和地面设备1方向，显示报文的索引字节3为0x30的报文，界面未设置暂停显示(点击左下部“暂停”按钮，则设置为暂停显示，此时该按钮文字切换为“继续”，点击“继续”按钮，则为未暂停显示，按钮文字切换为“暂停”)；报文生成模型为：地面站A方向报文采用十六进制显示、每行16字节，地面设备1方向报文采用十六进制的自动换行方式显示，生成的信息将存储到文件中。

S02：通过报文汇聚模块将汇聚的各路报文，发送到报文过滤管理模块；

S03：通过报文过滤管理模块接收报文汇聚模块的报文，判断：是否满足报文过滤模型。若满足，则将报文发送到报文生成管理模块，转到S04；否则，步骤结束。

S04：通过报文生成管理模块按照报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块。执行S05。本实施例中，报文显示文本的要求是，地面站A方向报文采用十六进制显示、每行16字节，地面设备1方向报文采用十六进制的自动换行方式显示。以下两帧报文分别示意为2022年2月2日从地面站A接收的报文(共153字节)和系统向地面设备1发送的报文(共105字节)。

若存储标识为“是”(本实施例为“是”)，将报文显示文本发送到报文存储模块，转到S06。

S05：通过综合监视与显示配置模块将报文显示文本输出到界面上。输出显示效果见图1。

S06：通过报文存储模块接收报文生成管理模块的报文显示文本，将报文显示文本存储到文件，可用于事后分析。步骤结束。本实施例中对显示文本进行了保存，保存的文件按照时间(小时)、报文来源编目存储。

上述步骤S03中所述是否满足报文过滤模型的方法，其流程见图4，具体步骤为：

S0301：判断收发标识是否匹配，即如果为接收的报文，且报文接收标识为“是”，或为发送的报文，且报文发送标识为“是”，转入S0302，否则转入S0307。本实施例中，接收和发送的报文都可以显示。

S0302：如果平台(即航天地面设备报文监视系统)当前未设置暂停显示，则转入S0303，否则转入S0307。本实施例中未设置暂停显示。

S0303：如果平台设置的可显示报文来源与实际汇聚的报文一致，则转入S0304，否则转入S0307。本实施例中设置地面站A和地面设备1两个来源。

S0304：如果平台未启用报文索引过滤，则转入S0306，否则转入S0305。

S0305：平台通过组合判断的方式对报文索引过滤。其中，每一个子逻辑的描述方法为：Index(i)ROP b。Index(i)表示报文的第i个字节，ROP为比较运算符，包括值大于、大于或等于、等于、小于或等于、小于、不等于。b为要比较的值。各个子逻辑间通过逻辑运算符(与、或)组合。当通过逻辑判断时，转入S0306，否则转入S0307。本实施例中，根据界面的配置，要求索引字节3为0x30的报文，即索引过滤条件为Index(3)＝0x30。

S0306：表示满足报文过滤模型。

S0307：表示不满足报文过滤模型。

本发明具有如下技术效果：

1、能够在一个平台上同时监视和管理多个来源的航天地面设备报文。

2、能够通过界面筛选当前需要监视的报文，并设置显示格式，可以方便操作员对报文数据进行分析，对报文有更详细了解。

3、能够按需存储报文，为事后进一步深入分析提供数据支持。

4、该平台可作为航天地面设备进网试验的测试工具和通信联试分析工具，能够提高测试和联试效率，加快设备进网过程。

如上所述，可较好地实现本发明。

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，用以：同时接收多个来源的航天地面设备报文，并筛选出当前需要监视的报文进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，包括综合监视与显示配置模块、报文汇聚模块、报文过滤管理模块、报文生成管理模块，报文过滤管理模块与报文汇聚模块、综合监视与显示配置模块分别电相连，报文生成管理模块还与综合监视与显示配置模块；报文过滤管理模块中设有用以筛选出需要显示的报文的报文过滤模型，报文生成管理模块中设有用以生成报文显示文本的报文生成模型；

其中，

综合监视与显示配置模块，用以，配置报文过滤模型，配置报文生成模型，以及，显示接收报文生成管理模块发送的内容；

报文汇聚模块，用以，汇聚航天任务系统从各个方向接收的所有报文和航天任务系统向各个方向发送的报文，并将汇聚的报文发送到报文过滤管理模块；

报文过滤管理模块，用以，管理报文过滤模型，接收报文汇聚模块的发送的报文，将满足报文过滤模型的需要显示的报文发送到报文生成模型管理模块；

报文生成管理模块，用以，管理报文生成模型，接收报文过滤管理模块的报文，根据报文生成模型生成报文显示文本，将报文显示文本发送到综合监视与显示配置模块显示。

3.根据权利要求2所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，还包括与报文生成管理模块电相连的报文存储模块。

4.根据权利要求2或3所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，报文过滤模型的配置要求包括待显示报文的设备来源、报文收发方向、报文暂停/继续显示要求、和/或、报文字节过滤要求。

5.根据权利要求4所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，报文生成模型的配置要求包括显示格式、每行显示长度、和/或、存储标识。

6.根据权利要求5所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，报文过滤模型的配置要求包括：从航天任务系统发送的报文和从外部接收的报文都可以显示。

7.根据权利要求6所述的一种航天地面设备报文监视系统，其特征在于，报文显示文本的要求的配置要求包括：报文采用十六进制显示。

8.一种航天地面设备报文监视方法，其特征在于，使用权利要求1至7任一项所述的一种航天地面设备报文监视系统，包括以下步骤：

S01，通过综合监视与显示配置模块配置报文过滤模型和报文生成模型；

S02，通过报文汇聚模块将汇聚的各路报文，发送到报文过滤管理模块；

S03：通过报文过滤管理模块接收报文汇聚模块的报文，判断是否满足报文过滤模型要求；若满足，则将报文发送到报文生成管理模块，转到S04；否则，结束；

S04：通过报文生成管理模块按照报文生成模型生成报文显示文本，发送到综合监视与显示配置模块，执行S05；

S05：通过综合监视与显示配置模块将报文显示文本输出到界面上。

9.根据权利要求8所述的一种航天地面设备报文监视方法，其特征在于，执行步骤S03时，若需要存储报文显示文本，则将报文显示文本发送到报文存储模块，转到如下步骤：

S06，通过报文存储模块接收报文生成管理模块的报文显示文本，将报文显示文本存储到文件。

10.根据权利要求9所述的一种航天地面设备报文监视方法，其特征在于，上述步骤S03中，判断是否满足报文过滤模型要求包括以下步骤：

S0301，判断收发标识是否匹配，如果：报文过滤管理模块接收的报文为汇聚航天任务系统接收的报文且报文接收标识为“是”，或，报文过滤管理模块接收的报文为汇聚航天任务系统发送的报文且报文发送标识为“是”，则转入步骤S0302；否则，转入步骤S0307；

S0302，如果航天地面设备报文监视系统当前未设置暂停显示，则转入步骤S0303，否则转入步骤S0307；

S0303，如果航天地面设备报文监视系统设置的可显示报文来源与实际汇聚的报文一致，则转入步骤S0304，否则转入步骤S0307；

S0304，如果航天地面设备报文监视系统未启用报文索引过滤，则转入步骤S0306，否则转入步骤S0305；

S0305，航天地面设备报文监视系统通过组合判断的方式对报文索引过滤；根据是否通过报文索引过滤的条件，转入步骤S0306或步骤S0307；

S0306，若通过报文索引过滤的条件，则表示满足报文过滤模型；然后结束；

S0307，若未通过报文索引过滤的条件，则表示不满足报文过滤模型，然后结束。

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