CN201397471Y

CN201397471Y - 一种测控管理系统

Info

Publication number: CN201397471Y
Application number: CN2009201086752U
Authority: CN
Inventors: 马金成; 刘心泉; 王冬; 刘建东; 陈曦
Original assignee: BEIJING GUOKEHUANYU SPACE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Guoke Huanyu Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-06-01

Abstract

本实用信息涉及一种测控管理系统，包括管理用户、存储并处理用户设备通过接口转换器发送的服务器查询请求、控制指令和数据请求、飞艇航电系统发送的飞艇航电信息的数据服务器，根据飞艇航电信息实时监控飞艇飞行状态与飞艇各部件设备工作状态的用户设备，通过数据格式配置信息将飞艇航电信息由专用数据格式转换为开放式网络能识别的通用数据格式以及将服务器查询请求、控制指令和数据请求由通用数据格式转换为专用数据格式的接口转换器；其中，数据服务器通过通用无线接收信道连接飞艇航电系统，数据服务器通过导线连接接口转换器，接口转换器通过开放式网络连接用户设备。本实用新型具有可扩展性好、成本小的特点，可广泛应用于航空航天领域。

Description

一种测控管理系统

技术领域

本实用新型涉及组网和组件构架技术，特别是涉及一种测控管理系统。

背景技术

目前，地面的测控管理系统应用于军事领域的无人遥控飞行系统中。图1为现有技术中测控管理系统的组成结构示意图。如图1所示，测控管理系统包括数据服务器和用户设备，数据服务器通过专用数据接口与飞艇航电系统连接，实现了测控管理系统与飞艇航电系统之间的数据传输；数据服务器的专用人机接口连接用户设备的专用人机接口，数据服务器接收用户设备发送的请求和控制指令，用户设备接收并显示数据服务器发送的请求数据。另外，针对不同的应用，需要配置不同的用户设备显示界面。这里，专用接口为串行接口，可采用1553串行接口，也可采用高速串行接口。

由此可见，现有技术中，数据服务器与飞艇航电系统之间的接口为专用数据接口，测控管理系统与飞艇航电系统之间的数据传输通过专用测控链路传输；数据服务器与用户设备之间的接口为专用人机接口，测控管理系统内部的数据传输通过专用的局域网进行，因此，该测控管理系统的可扩展性比较差、成本也比较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种可扩展性好、成本小的测控管理系统。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：

一种测控管理系统，包括数据服务器(1)，用于管理用户、存储并处理用户设备(2)通过接口转换器(3)发送的服务器查询请求、控制指令和数据请求，存储并处理飞艇航电系统发送的飞艇航电信息；

用户设备(2)，用于根据数据服务器(1)通过接口转换器(3)发送的飞艇航电信息，实时监控飞艇飞行状态与飞艇各部件设备工作状态；

接口转换器(3)，用于通过数据格式配置信息将来自数据服务器(1)的飞艇航电信息由专用数据格式转换为开放式网络能识别的通用数据格式以及将来自用户设备(2)的服务器查询请求、控制指令和数据请求由通用数据格式转换为专用数据格式；

其中，数据服务器(1)通过通用无线收发信道连接飞艇航电系统，数据服务器(1)通过导线连接接口转换器(3)，接口转换器(3)通过开放式网络连接用户设备(2)。

综上所述，本实用新型提出的测控管理系统中，接口转换器将飞艇航电系统通过通用无线收发信道向数据服务器发送的飞艇航电信息由专用数据格式转换为通用数据格式，因此，本实用新型所述测控管理系统具有较好的扩展性，较多地降低了研发成本。

附图说明

图1为现有技术中测控管理系统的组成结构示意图。

图2为本实用新型所述测控管理系统的基本组成结构示意图。

图3为本实用新型所述测控管理系统的较佳组成结构示意图。

图4为本实用新型数据服务器的组成结构示意图。

图5为本实用新型数据处理单元的组成结构示意图。

图6为本实用新型用户设备的基本组成结构示意图。

图7为本实用新型用户设备的较佳组成结构示意图。

图8为本实用新型所述测控管理系统的另一种组成结构示意图。

图9为本实用新型中服务器检测界面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

图2为本实用新型所述测控管理系统的基本组成结构示意图。如图2所示，本实用新型所述测控管理系统包括：

数据服务器(1)，用于管理用户、存储并处理用户设备(2)通过接口转换器(3)发送的服务器查询请求、控制指令和数据请求，存储并处理飞艇航电系统发送的飞艇航电信息；

实际应用中，用户设备2向接口转换器3发送服务器查询请求，接口转换器3将服务器查询请求由通用数据格式转换为专用数据格式后，发送至数据服务器1；数据服务器1收到服务器查询请求后，根据自身存储的用户列表对用户设备2进行身份认证，并通过接口转换器3向通过身份认证的用户设备2发送携带有自身地址的服务器查询响应，这里，接口转换器3将服务器查询响应由专用数据格式转换为通用数据格式；用户设备2根据服务器查询响应中的数据服务器地址与服务器建立连接之后，通过接口转换器3向数据服务器1发送控制指令、数据请求，其中，接口转换器3将控制指令和数据请求由通用数据格式转换为专用数据格式；数据服务器1存储来自用户设备2的服务器查询请求、控制指令、数据请求，并对控制指令、数据请求进行处理后，由通用无线收发信道发送至飞艇航电系统。飞艇行电系统根据数据请求，通过通用无线收发信道向数据服务器1发送飞艇航电信息，数据服务器1对飞艇航电信息进行存储、处理后发送至接口转换器3；接口转换器3将飞艇航电信息由专用数据格式转换为开放式网络能识别的通用数据格式后，发送至用户设备2；用户设备2根据接收的飞艇航电信息，对飞艇飞行状态进行监控。

实际应用中，控制指令包括飞艇的任务信息和调整信息，任务信息包括起飞、飞行轨迹、返航、悬停、载荷等命令，调整信息包括调整飞行姿态、飞行速度等命令。

实际应用中，飞艇飞行状态包括飞行姿态、飞行轨迹、飞行航向、飞行速度、飞行高度和飞行位置，飞艇各部件设备的工作状态包括压力状态、温度状态、能源状态、动力推进状态、通信状态、载荷状态、自主/人工控制飞行状态、任意点悬停、定点悬停、紧急返航和紧急降落等工作状态。

实际应用中，数据服务器1接收到飞艇航电系统发送的飞艇航电信息后，以组播方式通过接口转换器3向用户设备2分发该飞艇航电信息。

图3为本实用新型所述测控管理系统的较佳组成结构示意图。如图3所示，本实用新型所述测控管理系统还包括用于为接口转换器3进行数据格式配置的接口配置部件4；其中，接口转换器3与接口配置部件4通过导线连接。

实际应用中，接口配置部件4根据不同的专用数据格式，为接口转换器3进行不同的数据格式配置。

实际应用中，接口转换器3包括两方面的功能，首先它将接口配置部件4发送的数据格式配置信息由专用格式转换为开放式网络能识别的通用格式；进一步，它由通过数据格式配置信息将从飞艇航电系统接收的飞艇航电信息由专用数据格式转换为开放式网络能识别的通用数据格式。

图4为本实用新型数据服务器的组成结构示意图。如图4所示，数据服务器1包括用于对飞艇航电系统发送的飞艇航电信息进行数据采集的数据采集卡11；用于将接口转换器3发送的控制指令和数据请求以及飞艇航电系统发送的飞艇航电信息发送至存储单元13，同时对接口转换器3发送的控制指令和数据请求以及飞艇航电系统发送的飞艇航电信息进行调制解调、加密解密、滤波、功率放大的数据处理单元12；用于将接口转换器3发送的服务器查询请求发送至存储单元(13)，同时根据接收的服务器查询请求对用户进行权限管理的用户管理单元14；用于存储用户列表、用户管理单元14发送的服务器查询请求和数据处理单元12发送的控制指令、数据请求以及飞艇航电信息的存储单元13；其中，数据采集卡11、数据处理单元12、存储单元13和用户管理单元14通过导线连接在一起。

实际应用中，数据采集卡11通过通用无线收发信道接收飞艇航电系统发送的飞艇航电信息，并将飞艇航电信息发送至数据处理单元12；数据处理单元12一方面将接收的飞艇航电信息发送至存储单元13，另一方面对飞艇航电信息进行解调、解密和滤波处理后，将经过处理的飞艇航电信息发送至接口转换器3；用户管理单元4接收到用户设备2通过接口转换器3发送的服务器查询请求后，将服务器查询请求发送至存储单元13进行存储，并从存储单元13读取预先存储的用户列表，根据用户列表对用户设备2进行身份验证，将携带有服务器地址服务器查询响应发送至用户设备2。用户设备2根据服务器地址响应与数据服务器1建立连接后，向数据处理单元12发送控制指令、数据请求，数据处理单元12一方面将接收的控制指令、数据请求发送至数据存储单元13进行存储，另一方面对控制指令、数据请求依次进行加密、调制、放大处理后，通过通用无线收发信道发送至飞艇航电系统。

图5为本实用新型数据处理单元的组成结构示意图。如图5所示，数据处理单元12包括用于接收接口转换器3发送的控制指令、数据请求并将接收的控制指令、数据请求发送至存储单元13和加密器121的第一数据接收器120，对来自第一数据接收器120的控制指令、数据请求进行加密的加密器121，用于对加密数据进行调制的调制器122，用于对调制信号进行放大的功率放大器123，用于向飞艇航电系统发射信号的天线124，用于从数据采集卡11接收飞艇航电信息并将接收的飞艇航电信息发送至存储单元13和滤波器126的第二数据接收器125，用于对来自第二数据接收器125的飞艇航电信息进行滤波的滤波器126，用于对滤波信号进行解调的解调器127，以及用于对解调信号进行解密的解密器128；其中，第一数据接收器120、加密器121、调制器122、功率放大器123和天线124通过导线连接在一起，第二数据接收器125、滤波器126、解调器127和解密器128通过导线连接在一起。

实际应用中，第一数据接收器120接收到接口转换器3发送的控制指令、数据请求后，第一数据接收器120一方面将接收的控制指令、数据请求发送至存储器13进行存储，另一方面将控制指令、数据请求发送至加密器121进行处理；加密器121对接收的控制指令、数据请求进行加密处理后，发送至调制器122；调制器122对接收的加密的控制指令、数据请求进行调制后，发送至功率放大器123；功率放大器123对经过调制的控制指令、数据请求进行功率放大处理后，发送至天线124，并由天线124通过通用无线收发信道发送至飞艇航电系统。

数据处理单元12第二数据接收器125接收到数据采集卡11发送的飞艇航电信息后，一方面发送至存储器13进行存储，另一方面发送至滤波器126；滤波器126对接收的飞艇航电信息进行滤波处理后，发送至解调器127；解调器127对经过滤波的飞艇航电信息进行解调后，发送至解密器128，由解密器解密后发送至用户设备2。

图6为本实用新型用户设备的基本组成结构示意图。如图6所示，用户设备2包括用于通过数据转换接口23、开放式网络发送服务器查询请求、控制指令、数据请求并接收服务器查询响应和飞艇航电信息的至少一个控制终端21，用于通过开放式网络、数据转换接口23接收并以组件构架方式显示飞艇航电信息的至少三个监视器221～22n，用于将从开放式网络接收的服务器查询响应和飞艇航电信息的数据格式转换为控制终端21、监视器221～22n所需显示格式的数据转换接口23；其中，n为自然数且n≥3；控制终端21、监视器221～22n、数据转换接口23通过导线连接。

实际应用中，控制终端21依次通过数据转换接口23、开放式网络向数据服务器1发送服务器查询请求、控制指令、数据请求；数据转换接口23通过开放式网络接收数据服务器1发送的服务器查询响应和飞艇航电信息，并将服务器查询响应和飞艇航电信息的数据格式转换为控制终端21、监视器221～22n所需显示格式后，将服务器查询响应和飞艇航电信息发送至控制终端21，同时将飞艇航电信息发送至监视器221～22n；控制终端21、监视器221～22n以组件方式显示接收的服务器查询响应和飞艇航电信息。

图7为本实用新型用户设备的较佳组成结构示意图。如图7所示，本实用新型的用户设备2还包括用于对数据转换接口23进行显示格式配置的信息配置部件24，信息配置部件24与数据转换接口23通过导线连接。

实际应用中，信息配置部件24为数据转换接口23配置各种显示格式的转换，针对不同显示格式的转换，控制终端21、监视器221～22n以不同的组件进行显示。

实际应用中，用户设备2采用com组件技术，根据配置的显示格式的转换，以组件构架方式搭建显示界面，可通过组件扩展来扩展显示功能，或者根据实际需要配置显示界面，比如显示方式为图表、曲线、三维视图等等。用户设备2的显示内容一方面包括飞艇飞行状态、飞艇各部件设备工作状态，另一方面包括对飞艇飞行状态和飞艇各部件设备工作状态的分析结果、处理结果。由此可见，用户设备2的显示界面可根据实际需要进行定制，这样就使得该测控管理系统的可移植性和继承性也比较高，而且成本较低。这里，com组件技术为现有技术，此处不再赘述。

图8为本实用新型所述测控管理系统的另一种组成结构示意图。如图8所示，所述测控管理系统在图2所示的测控管理系统的基础上，还包括用于扩展用户容量的镜像服务器51～5m，所述数据服务器(1)依次通过所述接口转换器(3)、开放式网络与镜像服务器51～5m连接，同时镜像服务器51～5m通过开放式网络连接各自网段内的相应用户设备21～2m；其中，m为自然数。

实际应用中，镜像服务器51～5m启动后，通过开放式网络、接口转换器3向数据服务器1发送服务器查询请求；数据服务器1收到服务器查询请求后，存储服务器查询请求并通过接口转换器3、开放式网络向镜像服务器51～5m发送服务器查询响应，镜像服务器51～5m根据服务器查询响应携带的数据服务器地址，加入数据多播组，接收数据服务器1发送的飞艇航电信息。

用户设备21～2m通过开放式网络向相应的镜像服务器51～5m发送控制指令、数据请求，镜像服务器51～5m通过开放式网络、接口转换器3将控制指令、数据请求转发至数据服务器1；数据服务器1存储控制指令、数据请求，并对控制指令、数据请求进行处理后，通过通用无线收发信道发送至飞艇航电系统。

飞艇航电系统根据来自数据服务器1的数据请求，通过通用无线收发信道向数据服务器1发送飞艇航电信息；数据服务器1存储飞艇航电信息，并对飞艇航电信息进行处理后，通过接口转换器3、开放式网络和镜像服务器51～5m发送至用户设备21～2m，用户设备21～2m以组件构架方式显示飞艇航电信息。

实际应用中，在用户设备较少的情况下，测控管理系统不设置镜像服务器，用户设备以网络广播方式发送服务器查询请求；数据服务器收到广播后，根据自身存储的用户列表对用户设备进行身份验证，向通过身份验证的用户设备发送服务器查询响应；用户设备根据服务器查询响应中的数据服务器地址，向数据服务器发起连接请求，与数据服务器建立连接。在用户较多的情况下，测控管理系统设置镜像服务器，由镜像服务器分流用户，镜像服务器启动后，以网络广播方式发送服务器查询请求，并根据数据服务器查询响应中的数据服务器地址加入数据多播组，接收数据服务器的多播数据。

实际应用中，数据服务器、镜像服务器、用户设备均采用主动连接方式。图9为本实用新型中服务器检测界面示意图。如图9所示，服务器启动后，自动检测是否连接有CPCI或PCI高速数据板，如果有，则该服务器被作为数据服务器；如果没有，则该服务器被作为镜像服务器。比如，服务器启动后扫描PCI类设备，检测PCI类设备的设备号DeviceID，如果设备号为0x474B4859，即设备号为“GKHY”的ASCII码，则检查网络连接状态，网络连接正常时将启动模式设置为数据服务器，网络连接异常则报错并等待处理；如果没有检测到设备号为0x474B4859的设备，则检测网络连接状态，网络连接正常时将启动模式设置为镜像服务器，并向数据服务器发起呼叫连接，网络连接异常时报错并等待处理。

实际应用中，镜像服务器向数据服务器发起呼叫连接时，如果3秒内无应答，则呼叫失败，等待5秒后重新发起呼叫连接，连续10次呼叫失败时，显示错误信息以等待处理，并继续进行呼叫连接。

由此可见，在用户数量较少的情况下，测控管理系统使用单台数据服务器；在用户数量较多的情况下，测控管理系统通过镜像服务器分流，解决数据服务器负载过重的问题。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种测控管理系统，其特征在于，所述系统包括：

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于为所述接口转换器(3)进行数据格式配置的接口配置部件(4)；其中，所述接口转换器(3)与接口配置部件(4)通过导线连接。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据服务器(1)包括用于对飞艇航电系统发送的飞艇航电信息进行数据采集的数据采集卡(11)；用于将接口转换器(3)发送的控制指令和数据请求以及飞艇航电系统发送的飞艇航电信息发送至存储单元(13)，同时对接口转换器(3)发送的控制指令和数据请求以及飞艇航电信息进行调制解调、加密解密、滤波、功率放大的数据处理单元(12)；用于将接口转换器(3)发送的服务器查询请求发送至存储单元(13)，同时根据接收的服务器查询请求对用户进行权限管理的用户管理单元(14)；用于存储用户列表、用户管理单元(14)发送的服务器查询请求和数据处理单元(12)发送的控制指令、数据请求以及飞艇航电信息的存储单元(13)；其中，数据采集卡(11)、数据处理单元(12)、存储单元(13)和用户管理单元(14)通过导线连接在一起。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据处理单元(12)包括用于接收所述接口转换器(3)发送的控制指令、数据请求并将接收的控制指令、数据请求发送至存储单元(13)和加密器(121)的第一数据接收器(120)，对来自第一数据接收器(120)的控制指令、数据请求进行加密的加密器(121)，用于对加密数据进行调制的调制器(122)，用于对调制信号进行放大的功率放大器(123)，用于向飞艇航电系统发射信号的天线(124)，用于从所述数据采集卡(11)接收飞艇航电信息并将接收的飞艇航电信息发送至存储单元(13)和滤波器(126)的第二数据接收器(125)，用于对来自第二数据接收器(125)的飞艇航电信息进行滤波的滤波器(126)，用于对滤波信号进行解调的解调器(127)，以及用于对解调信号进行解密的解密器(128)；其中，第一数据接收器(120)、加密器(121)、调制器(122)、功率放大器(123)和天线(124)通过导线连接在一起，第二数据接收器(125)、滤波器(126)、解调器(127)和解密器(128)通过导线连接在一起。

5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户设备(2)包括用于通过数据转换接口(23)、开放式网络发送服务器查询请求、控制指令、数据请求并接收服务器查询响应和飞艇航电信息的至少一个控制终端(21)，用于通过开放式网络和数据转换接口(23)接收飞艇航电信息、并以组件构架方式显示飞艇航电信息的至少三个监视器(221～22n)，用于将从开放式网络接收的服务器查询响应和飞艇航电信息的数据格式转换为控制终端(21)、监视器(221～22n)所需显示格式的数据转换接口(23)；其中，n为自然数且n≥3；控制终端(21)、监视器(221～22n)、数据转换接口(23)通过导线连接。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述用户设备(2)还包括用于对所述数据转换接口(23)进行显示格式配置的信息配置部件(24)，信息配置部件(24)与所述数据转换接口(23)通过导线连接。

7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于扩展用户容量的镜像服务器(51～5m)，所述数据服务器(1)依次通过所述接口转换器(3)、开放式网络与镜像服务器(51～5m)连接，同时镜像服务器(51～5m)通过开放式网络连接各自网段内的相应用户设备(21～2m)；其中，m为自然数。