高速卫星遥测数据处理系统的设计方案
２０１２年１月 第３３卷第１期 计算机工程与设计
ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＤＥＳＩＧＮ Ｊａｎ．２０１２ ＶｏＩ．３３ Ｎｏ．１
高速卫星遥测数据处理系统的设计方案
李犟 ，李绪志
（１．中国科学院光电研究院，北京１０００９４；２．中国科学院研究生院，北京１０００４９）
摘要：为了解决高速下行的卫星遥测数据的接收和处理问题，对地面卫星遥测数据处理系统进行了研究。针对集中式卫
星遥测数据处理系统无法正常接收和解析下行速率较高的遥测数据的缺点，提出了一种基于分布式处理的遥测数据处理系
统的设计方案。该方案将分布式系统构架和并行计算技术相结合，把原始的单机处理过程分散到多台计算机上，同时利用 多台计算机的计算能力对数据进行处理。仿真测试结果表明，该方案有效地解决了集中式数据处理系统接收高速遥测数据
丢包的问题，同时也具有较高的可重用性和扩展性。
关键词：遥测数据；虚拟信道；数据分流；数据解析；工厂模式 中图法分类号：ＴＰ３１１ 文献标识号：Ａ 文章编号：１０００—７０２４（２０１２）０１—０１９８—０６
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩ Ｊｉａｎｇ ．ＬＩ Ｘｕ－ｚｈｉ
（１．Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｄｅａｌ、）ｌ，ｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ ｏｆ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ ｉｎｃｏｒｒｅｃｔｌｙ，ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｏ ｄｉｓ—
ｔｒｉｂｕｔｅ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｎｔｏ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ｔＯ ｕｔｉｌｉｚｅ ｔｈｅｉｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｓｙｓ－
ｔｅｒｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｌｏｓｉｎｇ ｄａｔａ ｐａｃｋｅｔ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ，ａｎｄ ｉｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｘｐａｎｄａｂｉｌｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｄａｔａ；ｖｉｒｔｕａｌ ｃｈａｎｎｅｌ；ｄａｔａ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｆａｃｔｏｒｙ ｐａｔｔｅｒｎ
０引 言
卫星遥测数据处理系统是航天器运控信息管理系统的 重要组成部分『１］，其主要功能是接收航天器下行的遥测数
据帧，并在系统内部解析处理这些数据帧，然后将处理结 果分发到运控信息管理系统的其它组成部件。作为遥测数
据解析的第一道程序，遥测数据处理系统有着十分重 要的作用。 遥测数据处理系统处理的下行数据主要是ＣＣＳＤＳ（空
间数据系统咨询委员会）标准格式的遥测数据帧【２］，这些 数据以数据流的形式发送给遥测数据处理软件，数据处理
软件接收到这些数据后进行解包处理，得到最终的遥测参
数数据。
实际的卫星通信系统，在数据发送端，卫星上不同的 信源产生的遥测数据经过编码后，分别以不同的服务形式
生成对应的虚拟信道帧，其中每个虚拟信道有一个唯一的 虚拟信道标识符（ＶｃＩＤ）。多路虚拟信道帧复用一个物理
信道完成数据的下行传输。对于工程遥测参数数据，由于 数据量较小，其下行速率相对较低；而空间科学实验数据， 如图像、视频等，由于数据量很大，航天器一次过境的可
视时间又很短，所以其下行数据的速率就会很高。因此对
于不同的遥测参数数据，其数据的下行速率也是不尽相同 的，带宽变化可以从几比特每秒至上百兆每秒或更高的
量级 。 。 原始的遥测数据处理系统［６］，采用集中式的数据处理
方式，它将数据的接收、处理和分发集中在同一个软件部
件当中，对遥测数据帧的接收以及解析都在同一个进程执 行，数据帧的处理过程中对不同虚拟信道的数据也不做区
收稿日期：２０１１一Ｏ１—２６；修订日期：２０１１—０３—２９ 作者简介：李犟（１９８５一），男，河北廊坊人，硕士研究生，研究方向为计算机应用技术；李绪志，男，黑龙江哈尔滨人，研究员，博士生 导师，研究方向为航天地面系统总体设计技术、综合信息系统技术等。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｊｉａｎｇｅｎｉｘ＠ｇｒｎａｉｌ．ｃ
ｏｍ 第３３卷第１期 李犟，李绪志：高速卫星遥测数据处理系统的设计方案 ．１９９．
分，统一由一个数据解析的线程处理，给ＣＰＵ造成的压力
很大，这种原始的数据处理系统，由于数据解析的过程比 较集中，对于下行速率较低的遥测数据帧，该处理系统的
数据接收速率和遥测数据的下行速率还可达到一致，如下 行速率在２０Ｍｂｐｓ时，该数据处理系统可以保证完整接收
所有的遥测数据帧，并且有较好的处理结果；但对于下行
速率很高的遥测数据帧，由于数据的下行速率和数据处理 系统的数据接收速率存在较大的差异，就会造成原始数据
帧的丢失，而原始数据在测控任务中是不允许丢失的，因 此，就需要有一种改进的数据处理系统来完成对具有高速
下行速率的遥测数据的接收与解析。
１ 系统的总体架构设计
本文中遥测数据处理系统采用分布式处理Ｅ 的设计思
想，将高速下行的遥测数据的接收过程和解析过程分解为
两个独立的进程，并且针对每一种虚拟信道数据帧，都设 置一个解析进程进行并行处理，从而使数据下行速率和数
据处理系统的接收速率达到平衡，使数据处理系统能够保 证具有高速下行速率的遥测数据的完整性。系统的整体结
构分为两层：
第一层是数据的分流层，它接收来自星上的遥测数据
帧，之后按照不同的虚拟信道，将数据进行分流，同时平 衡各虚拟信道帧的出口速率，使不同虚拟信道的数据帧在 不同的数据解析服务器上进行处理。这一层功能的实现依
靠的是数据分流处理进程。
第二层是数据处理层，这一层的作用是接收分流过来
的虚拟信道数据帧，然后按照具体的处理方法从数据帧中 解析遥测参数数据包，得到具体的遥测参数数据处理结果，
并将其分发到运控信息管理系统的其它软件部件进行处理。 这一层功能的实现依靠的是数据解析处理进程。
系统的总体构架如图１所示。
监控终端 监控终端 监控终端
图１遥测数据处理系统总体架构 数 据 帧 分 流 层
数 据 处 理 层 由系统的架构图可知，遥测数据首先进行分流处理，
然后被分发到下一层进行解析，最后分发到其它软件部件 去进行显示和应用。分流层按虚拟信道标识将原始数据分
发给不同的数据处理服务器，这一层是数据处理系统的基 础和前提；数据处理层是系统主要运算的集中层，这一层
采用了分布式的数据处理方法，即数据解析处理进程根据
所分配的虚拟信道标识选取相应的数据解析方法，对分流
层发送过来的原始数据进行解析，并且只有分流层对原始
数据进行了正确的分流，本层才可以运用多台计算机对分 流数据并行处理＿８ ］。此外，系统中每层都需要存储接收到
的数据，以便用户开展后续不同阶段的回放和查询工作。 另外，各层次在系统中的重要程度是不同的。数据分
流层是系统正确运转的关键，如果分流服务器上的数据分 流处理进程出现故障，那么就会造成原始数据的丢失，同
时也会使下面数据处理层的数据解析进程不能得到数据，
无法完成数据的解析。数据处理层的解析进程如果出现问
题，只会导致某些虚拟信道的遥测参数数据包无法正常解
析，但不会造成原始数据的丢失，对于这些无法正常解析
的数据包，可以通过在分流层回放原始数据再次获得。因
此，根据系统两个层次重要程度的不同，本系统中对分流
层的处理进程进行了冗余设置，采取了双机热备的处理方 式，具体处理过程稍后讨论。
２系统各层次的功能描述
２．１数据分流层
分流层的主要功能是从数据源接收数据，并把数据按
照不同的虚拟信道标识分流到下一层的数据处理服务器上。 这一层的特点是数据入口速率大，即遥测数据的下行速率
很高，一般在１ＯＯ一１５０Ｍｂｐｓ，并且本层是系统的关键层，
因为下层数据处理程序的正常运行完全取决与本层对原始 数据的正确分流。
分流层的硬件设施主要是两台分流服务器，其中一台 作为主份机，进行正常的分流工作，另一台作为备份机，
以提供冗余。因为分流服务器承载着大数据量的高速遥测
数据的分流工作，所以该服务器需要有较高的网络硬件和
系统配置。分流服务器的处理器应采用多核ＣＰＵ，以保证 有足够的处理和分流速度，并且要选用千兆网，同时进行 双网卡设置，其中一块对应下行数据的接收，一块用于数
据的分发。
分流层的网络连接有两个方向，首先是向上连接星上
数据源，接收星上下行的原始遥测数据帧；然后是向下连
接下层数据处理层，把分流出来的不同虚拟信道的数据发 送到相应的数据处理服务器。分流服务器向上的连接是单
一的，因为遥测数据是以统一的数据流从星上设备上发送
出来的；面向下层的连接，对于分流服务器来说是一对多
的，因为每次下行的遥测数据会有多个虚拟信道，所以数
地面测控接收站的卫星遥测与遥控技术
地面测控接收站的卫星遥测与遥控技术
地面测控接收站是卫星通信系统中至关重要的组成部分。它负责接收、处理和发送卫星传输的遥测与遥控数据，实现对卫星的监测和控制。为保证卫星通信系统的正常运行，地面测控接收站的卫星遥测与遥控技术必须准确可靠、快速高效。本文将从数据传输、信号处理、故障处理和安全保障等角度，探讨地面测控接收站的卫星遥测与遥控技术。
首先，地面测控接收站的卫星遥测技术是实现卫星与地面之间遥测数据传输的关键环节。卫星遥测数据包括卫星的状态信息、传感器采集的环境参数等。为了确保遥测数据传输的准确性和可靠性，地面测控接收站使用先进的调制解调技术、编码译码技术和差错控制技术。调制解调技术用于将数字遥测数据转换为模拟信号进行传输，而编码译码技术则可以增强数据的纠错能力，提高数据传输的可靠性。另外，差错控制技术可通过采用差错检测和纠错算法来进一步确保数据传输的准确性。
其次，地面测控接收站的卫星遥控技术是实现对卫星进行控制的核心技术。卫星遥控系统通过地面测控接收站发送遥控指令到卫星，控制卫星的姿态、推进器、电源等系统。为了实现卫星遥控的精确性和实时性，地面测控接收站需要具备高精度的时钟同步技术和快速的数据传输技术。时钟同步技术可以确保地面测控接收站和卫星之间的时间同步，从而保证指令的精确执行。而快速的数据传输技术则可保证指令能够迅速传输到卫星，实现实时遥控。
此外，地面测控接收站还需要具备故障处理的能力。卫星遥测与遥控系统是一个复杂的系统，可能出现各种故障情况。地面测控接收站需要具备故障检测、故障诊断和故障恢复的能力。故障检测技术可以监测卫星遥测数据中的异常情况，通过分析异常情况，识别故障原因。故障诊断技术可以进一步确定故障的具体位置和原因，并提供相应的故障处理方案。故障恢复技术可以根据故障的严重程度和影响范围，采取相应的故障处理措施，保证卫星系统的正常运行。 最后，地面测控接收站的卫星遥测与遥控技术需要具备安全保障措施。卫星通信系统是国家重要的信息基础设施，面临着各种安全威胁。地面测控接收站需要加强对卫星遥测与遥控数据的安全保护，采取加密传输技术和身份认证技术，阻止非法入侵和数据泄露。此外，地面测控接收站还应建立完善的操作规范和安全管理制度，确保操作人员的合法合规、专业高效。
小卫星软件遥测方案及模块化设计方法
小卫星软件遥测方案及模块化设计方法
王平
【期刊名称】《量子电子学报》
【年(卷),期】2004(21)3
【摘 要】本文介绍了一种用于某型号卫星的软件遥测方案,与传统的硬件遥测方式相比,软件遥测不仅能够正确获知卫星的各种工作状态参数,而且具有软件町复用、可以减小体积和减少重量、降低卫星的整体功耗、降低卫星系统的结构复杂度、缩短卫星硬件开发周期等优点,有利于提高卫星的可靠性。
【总页数】4页(P392-395)
【关键词】遥感;遥测;软件;模块化
【作 者】王平
【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院小卫星工程部
【正文语种】中 文
【中图分类】P407.2
【相关文献】
1.从模块化设计嵌入式软件测试方法看睿捷存储管理软件的可用及可靠性测试 [J],
温砚书;
2.基于主从式双CPU的小卫星智能遥测系统设计 [J], 刘强;李志刚;赵文彦;侯文才;王旭
3.遥测软件中支持公式计算二次开发的设计方法 [J], 吕波;周鑫;魏波 4.一种基于微小卫星系统软件在轨编程功能的设计方法 [J], 钱方亮;林荣锋;周宇;张增安;张磊
5.提高航天遥测产品FPGA软件质量设计方法 [J], 王伟伟;修展;苏峰;马瑞;任昌健
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基于光纤传输的卫星导航数据采集系统设计与实现
・１６８・ 现代导航
基于光纤传输的卫星导航数据采集系统设计与实现
马煦，谢欣，韩玉宏
（北京市５１３６信箱，北京１０００９４）
摘要：本文提出了基于光纤传输的远程数据采集系统的设计方案，该方案利用在Ｄｅｌｐｈｉ
程序设计中应用ＴＡｐｄＣｏｍＰｏｒｔ控件实现串口通信的方法，实现了计算机和接收机之间数据更加快
捷的传输。 关键词：卫星导航；数据传输；远程数据采集
中图分类号：ＴＮ９６７．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４．７９７６一（２０１１）ｏ３．１６８．０４
Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ＭＡ Ｘｕ，ＸＩＥＸｉｎ，ＨＡＮ Ｙｕｈｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｒｅｍｏｔｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＴＡｐｄＣｏｍＰｏｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｄｅｌｐｈｉ Ｐｒｏｇｒａｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｍａｋｉｎｇ ｅｎｓｕｒｅ ｍｏｒｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄａｔａ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ－Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；Ｒｅｍｏｔｅ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
卫星导航系统是国家的战略基础设施。以其精
度高、速度快、全天候等优点广泛应用于作战指挥、
部队行动、防灾、减灾、自然环境测报、航空定位
调度等多种行业，在国民经济建设中具有重要的应
用价值。
由于各个监测站分布在全国各地，地域分散，
航天测控PTC-6000 PXI总线遥测遥控系统
航天测控PTC-6000 PXI总线遥测遥控系统
一、产品简介
遥测遥控系统是我国国防建设和国民经济建设中不可缺少的重要技术手段，主要用于远距离遥测信息获取、处理和控制。例如，在卫星研制阶段，利用遥测遥控系统获取卫星地面试验中星上各系统的工作参数和环境数据，为检验卫星的性能及故障分析提供依据。在卫星使用阶段，需要利用遥测遥控手段接收卫星下传的遥测数据并控制卫星的工作状态等等。
PXI总线遥测遥控系列模块在汲取传统遥测遥控技术精髓的同时，以标准化、模块化、系列化为主要设计思想，将遥测遥控技术与PXI总线技术有机结合，具有很灵活的可重组性，使系统可根据任务的具体特点对各遥测遥控功能模块进行选择使用与合理配置，从而使遥测遥控系统更为简洁和精炼。PXI遥测遥控系统的小型化、便携式特点更是扩大了其应用空间。
PXI总线遥测遥控系统适合于针对小卫星的各种小型站、机动站、小型无人机测控体制的各种应用场合。图1为PXI总线遥测遥控系统组成原理图（以PCM-PSK体制为例）。
[align=center]图１ ＰＸＩ总线遥测遥控系统组成原理图
[/align]
[b]二、系统技术指标
[/b] 遥测系统主要技术指标：
频段：S频段下行/2200.5MHz～2300.5MHz，步进0.5MHz；
数据流数目：1个
解调体制：PCM-FM体制；PCM-PSK体制
中频带宽：3.3MHz 1.5MHz 1.0MHz 0.5MHz
视频带宽：1.5MHz 0.75MHz 0.5MHz 0.1MHz
码速率：2.4kbit/s～2Mbit/s；
字长：8位、16位；
误码率：≤1×10-4（Eb/N0=12dB）。
系统接收灵敏度：不小于-133dBm
·遥控系统主要技术指标：
频段：S频段上行/2020MHz～2120MHz，步进0.5MHz；
调制体制：PCM-FM体制；PCM-PSK体制
日本高级地球观测卫星ADEOS-Ⅱ任务数据和勤务遥测数据
日本高级地球观测卫星ADEOS-Ⅱ任务数
据和勤务遥测数据
1前言
日本高级地球观测卫星ADEOS?II
任务数据和勤务遥测数据 lI本l级地球观测IJ.JIADEOS—IIj200212Jj送入轨道,质I轨道j19965t-:8
JJ丌的ADEOS—l村I.它搭域J,l0个仃务设符,~t-,t?两个为核心遥感器,即九进的
微波 {l描辐射汁(AMSR)利个球成像仪(GLI),还彳『它的遥感器,如表1所示.AMSR能
个=人候个人时探测Ij水"1父的物理参数,如水汽浓度,降雨莓,水面温度,海面风势
及海冰
.
GLI址多光光学遥感l搽,能探测陆地,海洋和人气,如植物指数,叶绿素含:以及冰,
劣,分状.外,ILAS—II是ILAS的改进,捉I了探测精度利光谱范m.SeaWinds
址火j航』敞射汁NSCAT的继遥感器,能提供Ir,q'4'1!度企球海洋风速I风向数.J
载
POLDER足ADEOS—l的POLDER继遥感器.
2ADEOS—II任务操作概要
fI小j"~ifJl:发.jf,I(NASDA)地球观测叶I心(EOC)的ADEOS—II地而站接收
CCSDS
分l数格式的ADEOSII仟务数据,以及GLI.250m数据利光学数据记录仪(ODR)
爿之
教.海外地Ifii~,'i(瑞典丛律纳地Ifli~li,阿拉斯加SAR地面站和沃洛斯地站)接收 ADEOS—II的x波段仃务数.
U资料2005年4期
表1ADEOS—I10级数据集
传感器供应商0级数据格式描述 AMSRNASDAAMSR0级格式
(矗级微波{I描牟;}Ii射仪)(1I奉)(AD2一EOSD一99一l43)
GL!一lkm0级格式
GLINASDA(AD2一EoSD一99一l50)
(伞球成像仪)(1l奉)GLI一250m0级格式
(AD2一EOSD一99一l53)
SeaWindsNASA/JPLSeaWinds0级格式
(海风散射仪)(炎围)(AD2.EoSD一99一l42)
基于双总线的FY-4卫星测控数管分系统及应用
基于双总线的FY-4卫星测控数管分系统及应用
范颖婷;朱振华;王震;顾强;王军旗;闫奎
【摘 要】介绍了风云四号(FY-4)卫星测控数管分系统特点及其应用.给出了测控数管分系统的组成和工作流程.采用CCSDS协议分包遥测,提出了虚拟信道遥测包调度策略、遥测包传输灵活配置策略、高精度高频可编程遥测,以及境外遥测全程采集4种分包遥测优化方法,实现了自主动态遥测采集和下传、在轨遥测异常排查、重点遥测波道高精度高频采样、卫星发射至定点过程的遥测盲区消除.分包遥控采用遥控数据优先级选择策略,保证了遥控与程控指令同时输出,实现了卫星发射至定点全过程的程控管理功能.设计了部件级和整星级故障管理策略,对部件级故障具备一定自主管理功能,其检测策略可对部件级故障进行诊断与切换重组,实现了对卫星重要故障状态的监视与应急处置.采用1553B+ SpaceWire双总线结构,既满足了高低速数据使用需求,又提高了数据传输接口的通用性,同时对卫星重要参数有备份与恢复功能.FY-4A星表明:其测控数管分系统实现了预期的功能.
【期刊名称】《上海航天》
【年(卷),期】2017(034)004
【总页数】14页(P104-117)
【关键词】CCSDS协议;分包遥测遥控;调度配置策略;高精高频;境外遥测;遥控优先级;程控;安全管理
【作 者】范颖婷;朱振华;王震;顾强;王军旗;闫奎 【作者单位】上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109
【正文语种】中 文
【中图分类】V447
FY-4卫星是我国第二代静止轨道气象卫星，主要任务是接替FY-2卫星以确保我国静止轨道气象卫星观测业务的连续、稳定，实现静止轨道气象卫星更新换代。随着星上终端及下位机微处理器的普遍使用，其自主性越来越强、应用过程越来越丰富，传统的PCM遥测遥控体制因其固定采样率、固定编排格式，以及指令码距要求等的局限性，已不能满足星上复杂多变的数据源的传输要求和功能灵活性要求，因此对FY-4卫星测控系统提出了分包遥测、遥控体制的要求。与第一代静止轨道气象卫星和其他遥感、通信卫星相比，FY-4卫星有更多的遥控上行通道用于地面根据气象应用情况进行突发或批量的业务指令上注，同时为尽可能减少地面遥控干预，最大限度地发挥星上计算机的自主运行能力并提高安全性，对星上遥控机优先级策略、程控功能覆盖性提出了更高要求。为保证卫星在轨观测业务的连续性，卫星须具备部件级故障检测及重组、整星应急情况管理的能力。与我国第一代静止气象卫星相比，FY-4卫星的功能性能有跨越式提高，达到探测通道3倍、空间分辨率4倍、时间分辨率2倍，以及探测灵敏度0.1 ℃和探测精度0.5 ℃，卫星平台数据及载荷遥感数据是第一代静止轨道气象卫星的20倍，这对整星高低速数据的有效传输提出了更高的要求。
一种卫星载荷地面测试系统的设计
一种卫星载荷地面测试系统的设计
徐凡
【摘 要】卫星载荷在卫星发射前需要通过地面各种类型的测试.针对某卫星载荷地面测试的需求特性和特点,设计了一种卫星载荷地面测试系统.该系统通过将载荷相关外部测试接口功能集成到一个通用的接口适配器,采用数据库,结合自动测试技术实现测试计划、 数据文件和测试结果的分布式管理.该系统的建立能够高效解决重复开发载荷测试设备的问题,提高载荷测试效率,同时有利于形成可靠考核载荷技术指标的专用设备.应用结果表明,该卫星载荷地面测试系统在项目地面测试中显著提升了测试效率.
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】2019(049)007
【总页数】4页(P645-648)
【关键词】卫星载荷;电性能测试;接口适配器;地面测试系统
【作 者】徐凡
【作者单位】中国西南电子技术研究所, 四川 成都 610036
【正文语种】中 文
【中图分类】TP274
0 引言
随着我国综合国力的日益强盛，航天事业也步入一个飞速发展的黄金期，各类卫星包括微小卫星的研发和应用不断推陈出新，作为配套测试卫星载荷的地面测试系统也面临新的挑战。美国早在2007年就提出了快速响应空间(ORS)的概念，其中就重点明确指出快速响应卫星(有效载荷)要具备快速测试能力[1]。近些年我国发射卫星的数量也呈现爆炸式的增长，卫星生产流程不断精益优化，研制周期随之缩短。卫星载荷作为卫星的主要功能载体，从开始研发到最终装备，经历各种严格而全面的地面电性能测试[2-3]和在轨测试，其中地面测试阶段的电性能测试具有测试组合态多、测试阶段多、测试项目多、测试用例多和测试结果比对多的“五多”特点，在整个卫星载荷的研发周期中占据大量时间，对卫星载荷关键功能和性能指标测试和验证起到至关重要的作用。
目前，国内卫星载荷地面电性能测试主要以人工测试为主，只在部分地方引入了自动测试[4-11]，导致载荷测试效率依旧低下。同时由于不同卫星载荷功能和接口变换多样，导致适配的地面测试系统[12-15]开发难度大，复用程度不高。本文通过梳理卫星载荷与卫星平台[16-17]的接口关系、地面常规测试流程和测试内容要求，采用常规通用信号源、定制信号模拟设备、载荷接口适配器[18-20]、计算机和以太网交换机，建立了一种卫星载荷地面测试系统，结合数据库技术，开发测试平台软件实现了整个测试系统的控制和管理，最大程度实现了对卫星载荷的全流程自动化测试。
基于GPS和北斗卫星的智能航标遥控遥测系统设计
第１２卷 ２０１２住 第９期 ９月 中 国水运 Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗａｒｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ＶｏＩ．１２ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ Ｎｏ．９ ２Ｏ１２
基于ＧＰＳ和北斗卫星的智能航标遥控遥测系统设计
方 杰
（广东海事局，广东广州５１０２３０）
摘要：文中介绍了航标遥测遥控技术及其发展现状，提出了基于ＧＰＳ／北斗卫星的智能航标遥测遥控系统的设计
方案，将逆向差分ＧＰＳ技术应用在航标遥测遥控系统进行航标移位监测，并依靠北斗卫星通信系统实现逆向差分 ＧＰＳ改正数据传输，实现航标遥测数据传输及遥控命令的发布。系统设计具有前瞻性，对于我国的航标遥测遥控系
统建设可以提供参考。 关键词：智能航标；遥测遥控；ＧＰＳ；北斗 中图分类号：Ｕ６４４４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１２）０９—００４８—０３
一、引言
航标是能够帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物，并 表示警告的人工标志，以标示航道、锚地、滩险及其他碍航
物的位置。航标对于支持航运、渔业、海洋开发和国防建设 等具有重要作用。为适应航运的协调发展，各国均在建设先
进的、可靠的航标遥测遥控系统，以提高航标运行可靠性和 设备利用率，从而提高航运管理的水平、服务质量及运输水
平，保障船舶航运的安全，促进航运经济发展。智能航标已
经成为航运领域的研究重要内容之一。 本文针对我国内河水域特点，提出了基于ＧＰＳ／北斗卫
星的航标遥测遥感系统设计方案。 二、智能航标遥测遥控技术发展概述
航标遥测遥控主要应用于航标灯器的监控、供电设备的
自动控制，航标工作状态报警等方面。采用的监测、控制设 备有：遥控终端（ＲＴＵ）、可编程控制器（ＰＬＣ），实现数据
通讯的技术有：数传电台、蜂窝电话（ＮＭＴ），卫星通讯， 无线通讯、有线电话等设备。 国外在９０年代初利用电子和通信技术建立航标遥测遥 控系统，为航运事业提供了高效服务。纵观英、法、美、Ｉ：１
等航运大国，已经利用现代电子技术和通讯技术建立起了较 为完善的航标遥测遥控系统，为海运事业提供了高效服务；
实验遥测系统的设计与实现
２００２年 ４月 第ｌ３卷第２期 装备指挥技术学院学报 ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｍａｎｄ ａａｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ａｐｒｉｌ ２００２ Ｖｏ１．１３ Ｎｏ．２
实验遥测系统的设计与实现
林小江 郑海昕 （装备指挥技术学院测量控制系，北京ｌｏｌ４ｌ６） 摘 要：遥测技术在国防、科研和国民经济曲各个领域都有广阔曲应用和 发展前景。介绍了一种自行研制开发的简易曲、适音实验教学使用曲计算机遥测系 统 研制开发的目的是为了弥补遥测遥控专业实验教学设备的不足，并尝试改进专业 课原理实验与实习曲方法。该系统甘前已作为教学设备投＾使用，取得了满意的兢 果 关键词：遥测系统；码同步器；帧同步器；数据处理 中图分类号：ＴＮ ９１９ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ１卜３９８７／Ｇ３（２００２）０２—００６３ ０５ 遥测系统在航空航天测控系统中占有十分重 要的地位，遥测技术在国防、科研和国民经济的各 个领域都有广泛的应用和发展前景。从专业教学 的现实需要出发，在从基地和研究所引进少量测 控特装设备的基础上，由航天测控实验室自行研 制和开发了适合实验教学使用的实验遥测系统。 本文对其基本的设计思想、系统组成、工作原理、 技术特点和应用前景作了介绍。 １基本设计思想 为了适应遥测遥控专业本科教学的需要，实 验遥测系统应尽可能包括专业课所涉及的重点内 容和典型电路ｉ应尽可能在基本功能和技术状态 上和实际遥测系统相一致；尽可能地考虑实验的 需要｝尽可能跟踪遥测技术的现状和发展趋势，瞄 准微机遥测站的发展方向。本文所介绍的系统其 技术状态以××型号战术导弹弹头遥测和××型 号卫星遥测状态为背景，主要功能和设计要求如 下： １）采用时分制遥测体制，可接收外输入的 ＰＣＭ遥测数据流和时统信息。 ２）自带遥测信号源和编码时统源可进行系 统自检。 ３）具有码同步器的功能。可以从内／外输入 收稿日期：２００ｔ ０８－３ｏ 作者前开：林小江（１ ９５２），舅．高级１ 程师 的ＰＣＭ数据流中提取码同步信号作为系统时 钟。 ４）系统具有简易的ＰＳＫ解调功能。可将内／ 外输人的不同码型的ＰＣＭ—ＰＳＫ遥测数据进行 ＰＳＫ相关解调，并变换为ＮＲＺＩ 码数据，提供到 系统的其它单元。 ５）具有帧同步器功能 可以从内／步 输入的 ＰＣＭ遥测数据流中识别帧同步码组，提取帧选 出，进而形成系统所需要的字同步、帧同步等信 号 ６）帧同步器具有搜索——校核一锁定的 “三态逻辑”功能。 ７）遥测和时统数据以串码形式提供到计算 机接口电路，然后通过ＩＳＡ总线接口进入数据处 理计算机，进行所选定的处理和显示。 ８）计算机可将系统解调后的遥测信息以波 形、条图、文字、表格等形式进行处理和显示。并可 与其它终端（例如：指挥控制中心）进行数据传输 和通信。 ９）计算机通过并口与遥测系统进行控制命 令和监测数据的双向传输。系统的工作状态可以 通过计算机设置，监测信号可通过计算机采集并 进行显示和测量。 １０）实验遥测系统应与传统的大型遥测设备
基于北斗与LoRa的高可靠性遥测遥控系统
基于北斗与LoRa的高可靠性遥测遥控系统
摘要：随着无线技术的发展，远距离无线测量与控制的应用也越来越广泛。北斗通信以及LoRa通信非常适合遮挡少、距离远的应用环境。通过北斗通信网络与LoRa通信网络互为冗余，提高系统的通信可靠性。LoRa通信网络中各节点互为中继点，扩大了系统的覆盖范围，各通信链路互为冗余，进一步提高系统的可靠性。硬件设计的控制卡可复用为主从节点，具备数据处理、存储功能，能够良好满足远距离的遥测遥控系统需求。
关键词：北斗；LoRa；高可靠性；遥测遥控
1 研究背景
随着无线技术的发展，远距离无线测量与控制的应用也越来越广泛[1]。在海面或空中等应用环境，通常遮挡少、通信距离远。单一无线通信方式，在通信距离、数据量、抗干扰以及功耗等方面无法兼顾，致使远距离通信具有一定的局限性[2]。
北斗通信包含北斗短报文通信以及北斗定位系统，自正式对外提供服务以来，广泛应用于各行各业，能力日趋成熟，尤其近年来北斗三号系统建成并提供服务，大大提高了北斗通信的性能[3-4]。其优点为无视通信距离，可在北斗卫星覆盖范围内实现通信，功耗低，且具有定位功能[5]。其缺点为通信数据量小，通信频率低，民用每分钟只能收发一条报文（三级卡），报文长度不超过1000个汉字（北斗三号系统区域短报文通信），且受遮挡影响。[6-7]
LoRa通信作为低功耗广域网中具有代表性的技术，是一种远距离无线通信技术[8]，其优点为抗干扰能力强、通信距离较远、功耗低，空旷无遮挡环境下，可以在20km范围内良好通信[9-10]，可支持9600波特率的通信速率，通信数据量较大。其缺点为通信距离受限，且遮挡对通信具有一定的影响。[11] 飞机、舰船平台的环境为空中或海面，通常遮挡少，且距离远，结合北斗通信及LoRa通信的优点，可以良好契合该平台下的遥测遥控通信需求。
2 系统方案
遥测遥控系统一般包含相隔较远的前端与后端，将前端测量的信息传给后端即为遥测，由后端下发指令控制前端即为遥控。遥测遥控系统的重点为前端与后端通信，两者通信链路相同，遥测为数据上行，遥控为数据下行。[12]