参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统与流程
未命名
09-13
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1.本技术涉及卫星测控技术领域,特别是涉及一种参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统。
背景技术:
2.航天测控通信在现代航天技术中扮演着至关重要的角色。一旦航天器进入太空轨道,地面监控站就必须时刻对其进行监测和跟踪,以确保航天器的安全运行和任务的顺利完成。这项任务要求地面监控站获取航天器内部设备的实际工况状态和空间物理参数,以便随时做出必要的调整和决策。
3.随着商业卫星的迅速发展,轨道上的卫星数量急剧增加,相应的在轨测控任务也愈加繁重。这种情况下,用户进行测控操作的场景会不断变化,可能需要在不同地方对卫星进行遥测遥控操作。同时,不同类型的卫星也可能需要使用各自不同的遥测遥控指令,这给测控系统的维护和运营带来了巨大的挑战。传统上,每个卫星的遥测遥控指令都需要手动编写,这将消耗大量的人力和时间。
4.因此,迫切需要一种灵活、参数化配置的通用卫星地面测控系统,以提高测控系统的适配度和使用灵活性,从而更好地满足卫星测控的日益增长的需求。
技术实现要素:
5.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种架构灵活,参数可配置的参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统。
6.一种参数化配置的通用卫星地面测控方法,所述方法包括:
7.构建指令配置数据库;
8.基于所述指令配置数据库,用户通过测控操作端对卫星指令进行参数化配置,生成并发送遥控指令;其中,所述测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;所述遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据;
9.卫星测控地面站端获取所述遥控指令,并将所述遥控指令发送给对应卫星;
10.卫星根据所述遥控指令生成遥控应答数据,并将所述遥控应答数据发送给所述卫星测控地面站端;
11.所述卫星测控地面站端对接收到的所述遥控应答数据进行检验,并从验证通过的所述遥控应答数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送所述遥控应答数据。
12.其中一个实施例中,所述方法还包括:
13.卫星测控地面站端获取卫星发送的遥测数据,并对所述遥测数据进行检验,从验证通过的所述遥测数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送所述遥测数据。
14.其中一个实施例中,在所述卫星测控地面站端与所述远程测控操作端之间还具有
云平台中间端;
15.所述远程测控操作端生成的遥控指令通过所述云平台中间端转发给所述卫星测控地面站端;
16.所述云平台中间端对接收的遥控应答数据和/或遥测数据进行检验,并从检验通过的遥控应答数据和/或遥测数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端,并向对应的所述远程测控操作端发送所述遥控应答数据和/或遥测数据。
17.其中一个实施例中,构建指令配置数据库,包括:
18.构建固定属性指令模块和动态属性指令模块,通过所述固定属性指令模块生成固定指令列表;和/或
19.通过所述动态属性指令模块生成动态指令用户操作界面。
20.其中一个实施例中,所述动态指令用户操作界面包括前置处理单元及后置处理单元;
21.通过所述前置处理单元对后续解析处理过程和用户界面初始化作准备;
22.通过所述后置处理单元解析验证生成的所述遥控指令是否正确,并对验证后的所述遥控指令进行自定义处理。
23.其中一个实施例中,所述帧部件元素包括固定字、卫星编号、卫星同步字、指令转换函数、自定义函数调用、ui函数调用;
24.所述流程控制部件包括顺序、条件、循环;
25.通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令。
26.其中一个实施例中,通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令,包括:
27.通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧时,其帧组装过程保存为动态生成的程序,并在远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控指令时调用该组帧程序。
28.其中一个实施例中,所述卫星测控地面站端与所述云平台中间端、所述云平台中间端与所述远程测控操作端、所述卫星测控地面站端与所述直连测控操作端之间通过tcp或udp自定义数据传输协议进行数据传输。
29.其中一个实施例中,卫星测控地面站端通过天线端与卫星进行通讯,发送遥控指令,以及接收遥测数据;
30.所述天线端获取天线旋转器的运行状态、监视功放状态和功放服务,并对卫星进行实时跟踪并进行轨道预测。
31.一种参数化配置的通用卫星地面测控系统,所述系统包括:测控操作端、云平台中间端及卫星测控地面站端;
32.所述测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端,用于构建指令配置数据库,对卫星指令进行参数化配置,以及对卫星进行遥控遥测操作;
33.所述云平台中间端分别与所述远程测控操作端、所述卫星测控地面站端连接,用于监听所述远程测控操作端与所述卫星测控地面站端,转发遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验;
34.所述卫星测控地面站端分别与所述云平台中间端、所述直连测控操作端以及天线端连接,用于监听所述直连测控操作端,接收遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验。
35.上述参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,通过构建指令配置数据库,基于指令配置数据库,用户通过测控操作端对卫星指令进行参数化配置,生成并发送遥控指令;其中,测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据;卫星测控地面站端获取遥控指令,并将遥控指令发送给对应卫星;卫星根据遥控指令生成遥控应答数据,并将遥控应答数据发送给卫星测控地面站端;卫星测控地面站端对接收到的遥控应答数据进行检验,并从验证通过的遥控应答数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控应答数据。
36.本技术提供的参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,为了满足不同操作场景的需求,通过远程测控操作端与直连测控操作端的联合设计,用户根据自己所处地域,可以通过远程测控操作端来远程操作完成测控任务,也可以通过直连测控操作端在本地完成测控任务。对卫星指令进行参数化配置,可以通过点击卫星指令配置列表或输入相关参数就可以完成相应指令的生成,能够快速适配新的卫星,而无需大规模修改系统代码。对遥控指令与遥测数据进行组帧配置,能够自动编写相应指令,减少人工编写指令的工作量,提高了操作的效率,具有较强的复用性、灵活性和可配置性。
附图说明
37.图1为一个实施例中参数化配置的通用卫星地面测控方法流程示意图;
38.图2为一个实施例中参数化配置的通用卫星地面测控系统结构示意图;
39.附图标记说明:远程测控操作端11,直连测控操作端22,云平台中间端33,卫星测控地面站端44,天线端55。
具体实施方式
40.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
41.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
42.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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,除非另有明确具体地限定。
43.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是物理连接或无线通信连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相
连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.本技术发明人在实现本技术发明技术方案的过程中,发现由于在轨卫星数量的急剧增长以及操控场景变化的需求,传统手段中对每个卫星的遥控指令与遥测数据进行手动编写,将消耗大量的人力和时间,测控效率无法提高。因此发明人提出了一种参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,从地面测控的整体框架设计上,对各组成部分进行参数化配置,从而来提高卫星地面系统在测控应用方面的效率。设计时,主要从以下角度考虑:(1)为了满足不同操作场景的需求,通过远程测控操作端与直连测控操作端的联合设计,用户根据自己所处地域,可以通过远程测控操作端来远程操作完成测控任务,也可以通过直连测控操作端在本地完成测控任务。(2)对卫星指令进行参数化配置,可以通过点击卫星指令配置列表或输入相关参数就可以完成相应指令的生成,能够快速适配新的卫星,而无需大规模修改系统代码。(3)对遥控指令与遥测数据进行组帧配置,能够自动编写相应指令,减少人工编写指令的工作量,提高了操作的效率。以下将结合实施例对本技术技术方案进行说明:
45.在一个实施例中,以遥控指令为例,如图1所示,提供了一种参数化配置的通用卫星地面测控方法,包括以下步骤:
46.步骤102,构建指令配置数据库。
47.可以理解,在进行卫星遥控遥测之前,首先完成相应的参数化配置设计。在测控操作端构建指令配置数据库,对卫星指令进行参数化配置,通过参数化指令配置匹配不同的卫星,且不同卫星的遥控指令都可以通过指令配置数据库进行指令配置,并根据配置自动生成用户操作界面。
48.具体地,指令配置具有固定属性值和/或动态属性值,值的类型具有16进制、2进制、10进制;指令配置动态属性值可配置为列表,用户可根据列表选择其中一项的执行相关操作;动态属性值则是在生成界面输入相关参数,根据参数自动生成操作界面。
49.在其中一个实施例中,构建固定属性指令模块和动态属性指令模块,通过固定属性指令模块生成固定指令列表;和/或通过动态属性指令模块生成动态指令用户操作界面。
50.可以理解,固定属性值和动态属性值的配置有不同的配置符号和格式。通过动态属性指令模块生成动态指令用户操作界面可以让用户进行可选输入、指定或选择指令属性值和发送指令。
51.指令配置具备前置处理和后置处理配置选项,前置处理指的是对后续解析处理过程和用户界面初始化作准备,即在指令配置中属性具有选项,会在前置处理单元上进行显示,用户可以通过相应操作进行配置,为后续解析处理过程和用户界面初始化作准备;后置处理指的是执行验证后但在指令执行前对指令数据进行再次自定义处理功能,自定义处理功能可以改变已生成的指令数据,将其进行转换,以符合卫星接收数据的格式,或达到满足用户要求的显示结果。
52.在其中一个实施例中,动态指令用户操作界面包括前置处理单元及后置处理单元;通过前置处理单元对后续解析处理过程和用户界面初始化作准备;通过后置处理单元解析验证生成的遥控指令是否正确,并对验证后的遥控指令进行自定义处理,将已生成的指令数据进行转换,以符合卫星接收数据的格式。
53.另外,在进行指令执行配置时,可以配置指令执行时调用的外部library及函数,不同的卫星指令其调用的外部library和函数可以不同;并且在指令执行的返回结果时,除了单项结果值外,还可以是某一具体返回结果类别,依据此类别可返回具有多项结果值的结果条目列表;指令配置对于有返回结果的指令,可以配置返回结果中的单项结果值进行额外处理。
54.步骤104,基于指令配置数据库,用户通过测控操作端对卫星指令进行参数化配置,生成并发送遥控指令;其中,测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据。
55.可以理解,远程测控操作端与直连测控操作端均可对卫星指令进行参数化配置,其中,远程测控操作端通过云平台中间端与卫星测控地面站端连接。
56.另一方面,由于各个卫星的遥控包数据结构很大程序上是有差异的,但同一颗卫星其遥控指令数据格式是相同的,也就是说对于同一颗卫星(或同系列卫星的第1颗、第2颗
…
第n颗)而言,它的各个遥控指令包数据的结构是一致的,因此,为了能匹配不同的卫星,可以为每颗不同的(或每个不同系列的)卫星配置遥控指令包进行组帧。因此,在指令配置数据库中,通过使用事先规定的一些帧部件元素和流程控制部件来完成“搭积木组合式”地遥控指令帧组装,用户操作更简单方便。
57.值得说明的是,基于本发明中的配置以数据库形式保存,如采用配置文件亦可实现同样的功能,二者在本质上是完全一致的,都属于本发明保护的范围。
58.其中一个实施例中,帧部件元素包括固定字、卫星编号、卫星同步字、指令转换函数(带map参数,接收指令配置属性字段名和值作为map参数的值)、自定义函数调用、ui函数调用等;流程控制部件包括顺序、条件、循环;通过帧部件元素包与流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令。
59.其中一个实施例中,通过帧部件元素包与流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令,包括:通过帧部件元素包与流程控制部件进行遥控组帧时,其帧组装过程保存为动态生成的程序,并在远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控指令时调用该组帧程序。
60.具体地,通过配置帧部件元素和流程控制部件向卫星发送遥控数据帧的组帧过程,最终配置的组帧过程会被保存为一个动态生成的程序(类库),并在远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控指令时调用该组帧程序,进行应用。
61.具体地,对遥测数据和遥控指令参数化配置共同的配置项属性进行说明:
62.配置属性名称作用satenum即卫星编号cmdname当前遥测或遥控配置项的名称cmddllclassname遥控指令调用和遥控指令获取所使用的软件类库名称cmdcfuncname软件类库中的函数名称,遥控和遥测功能的实现依赖于该函数
63.进一步具体地,satenum,即卫星编号,因为配置数据库是可以容纳任意多颗卫星的配置,因此必须对于每一项遥测遥控配置项,指明其属于哪颗卫星是很关键的,satenum配置属性(字段)就是用于指明当前遥测或遥控配置项属于哪颗卫星。
64.cmdname,即当前遥测或遥控配置项的名称,例如对某卫星相机进行拍照的遥控指
令其配置项名称就设置为“相机拍照”。
65.cmddllclassname,即卫星遥控指令调用和遥控指令获取所使用的软件类库名称(也是被调用类库函数所在的类名称)。
66.cmdcfuncname,即卫星遥控指令调用和遥控指令获取在软件类库中的函数名称,遥控和遥测功能的实现依赖于配置软件类库和函数,通过配置类库和函数名称,使得各不相同的卫星(对应的功能实现类库)都可以集成到本系统中来,从而实现集中(遥控)调用、集中保存遥控指令到数据库中
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为了集中保存遥控指令,配置数据库还具有一项业务数据库初始化功能,其原理/过程中是根据每颗卫星配置好的遥测数据列表,按照每颗卫星生成一个业务数据库的方式,为遥控指令记录表添加对应于每一遥测数据项的遥测值字段,自动生成数据库ddl语句,从而自动化业务数据库建模的过程。
67.分别对遥测数据和遥控指令的参数化配置机制和关键配置项属性进行说明。
68.(1)遥测数据参数化配置机制和关键配置属性:
69.遥测数据参数化配置机制,有2种遥测数据参数化类别,第一种是每个遥测数据是独立的一个配置,一般对应于由卫星主动发出的广播遥测数据:
70.此类别的的遥测在配置数据库中有一个关键配置属性(字段)
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rtnresulttype,即遥测结果返回值类型,对于第一种遥测数据,此属性会被配置一个“单个值”类型,如bool(真假、开关值),float(带小数位的数)、short/int/quint8(小整数和大整数及小于255的整数);遥测数据值是通过配置每个(单个)遥测项在接收卫星数据流中的数据位置索引(下文中的rtnresulmovepos配置属性)和遥测项数据类型从而获取原始遥测值,并且,通过配置动态转换函数,来对原始遥测值进行自定义的转换,从而达到满足用户要求的显示结果,在配置数据中有几个关键配置属性(字段)说明如下:
71.配置属性名称作用rtnresulttype即遥测结果返回值类型rtnresulmovepos遥测数据的值在接收卫星数据流中的数据位置索引tranfuncname即遥测数据值转换函数,为自定义的转换函数名称rtn0xmaskcode转换基于掩码时的转换规则
72.rtnresulmovepos,即该遥测数据项在接收的卫星数据流中的位置索引(偏移位置),tranfuncname,即遥测数据值转换函数,设置为自定义的转换函数名称,则该函数将在获取到遥测数据值后被自动调用(将获取到的遥测数据值作为函数参数,因此要求自定义的转换函数必须有一个rtnresulttype属性设定数据类型的参数),类似地,如果转换基于掩码转换规则,则rtn0xmaskcode属性中设置了掩码值,系统将在获取到遥测数据值后将值与掩码进行和运算,从而获取用户期望的遥测数据项的显示,最后,配置属性(tranresulttype)设置了值转换后的数据类型,因此,只有当转换值类型与原始遥测数据值类型不同时才需要设置,否则,自定义转换函数将返回和原始遥测值类型相同类型的值。
73.第二种遥测数据参数化类别是指每个遥测数据并不会单独被查看,该指令将作为“某个主题”遥测数据集的一部分,被一起访问和查看,这种遥测数据配置属性(字段)上相比第一种遥测数据,有下面不同点:首先该指令并不像第一种广播遥测数据是由卫星主动发出的,而是必须由用户主动发送遥控指令来获取,因此,在对应主动发送的遥控指令配置属性(字段)中,rtnresulttype即结果返回值类型不是一个“单个值”类型(可参考第一种庶
则指令参数化配置的描述),而是一个指令类别值,该值表示一类遥测数据,即多个遥测数据项同属于这个指令类别,该值会被配置为此类别遥测数据的cmdtypenum,即指令类别属性(字段)配置上。至于该类别的每个遥测数据配置属性,则和第一种遥测数据参数化配置是相同的。
74.(2)遥控指令参数化配置机制和关键配置属性:
75.遥控指令参数化配置相对于遥测数据而言复杂很多,有十几项关键配置属性(字段),分别列示如下:
76.配置属性名称作用cmdcode单机编码cmdtypenum指令类别cmdsolidparamvaluetype遥控指令固定参数值进制类别cmdsolidparamvalue遥控指令固定参数值cmdparamvaluetype遥控指令动态参数值进制类别cmdparamvaluelists动态参数值列表cmdparamvalueliststip动态参数值列表的提示cmdparamvaluebefdelfunc动态值(组帧前)处理函数cmdparamvaluelistsdealfunc动态值(组帧前)处理函数
77.cmdcode,即单机编码,向卫星发送的遥控指令可以有或者没有单机编码,cmd0xcode,即指令代码,遥控指令根据每颗卫星的通讯协议不同,向卫星发送的遥控指令可以有或者没有单机编码和指令代码,而遥测数据都是没有单机编码和指令代码的cmdtypenum,即指令类别,将不同的遥控指令(集合)分配到不同的指令类别(包括遥测数据也是),有助于分类识别指令的功能类别差异以及分类计算处理
78.cmdsolidparamvaluetype,遥控指令固定参数值进制类别,用于定义指令固定参数值的进制,1表示16进制,2表示2进制,3表示10进制,其他值无效
79.cmdsolidparamvalue,即遥控指令固定参数值,某些遥控指令有固定的指令参数值,可以在这个配置属性(字段)中设置好,以便向卫星发送指令时可以依据这些配置参数值进行字节组帧(和其他配置属性一起,后面会有叙述)
80.cmdparamvaluetype,即遥控指令动态参数值进制类别,用于定于遥控指令动态参数值的进制,和上面固定参数值进制类别是相同的进制分类
81.cmdparamvaluelists,即动态参数值列表,系统将根据动态参数值列表自动生成供用户选择的列表项,以便将用户选择的参数值组合到遥控指令帧中去,对于有多个动态参数者,约定了以下规则:以“!动态参数名称”开头表示一个动态参数,后接()括号表示参数选项值,选项值放到()括号里,选项值由”值:值说明”组成,例如卫星上有2个相机,cmdparamvaluetype已设置为1(即16进制),2个相机分别用值0x01和0x02表示,则括号里的选项值为(01:相机1,02:相机2),对于非选项值,即需要用户直接输入的动态参数值,则如下表示:!相机编号《byte》,这里在!相机编号后面用《参数值数据类型》来表示用户输入参数值的数据类型,可以为byte、short、int等c语言中的基本数据类型,若有2个以上动态参数,则每个参数之间使用;号分隔。cmdparamvalueliststip,即动态参数值列表的提示,用于在自动生成的用户界面显示提示信息(用户将光标或鼠标移到该动态参数项上时就显示
提示信息)
82.cmdparamvaluebefdelfunc和cmdparamvaluelistsdealfunc,即动态值(组帧前)处理函数,cmdparamvaluebefdelfunc中的函数先执行,然后再执行cmdparamvaluelistsdealfunc中设置的函数,处理函数必须返回bool(真、假),可以有多个处理函数,函数之间使用;号分隔,如果处理函数有参数,则可以使用!参数名称来表示传入用户输入的参数值,多个处理函数按照这里的顺序逐一执行,如果某个处理函数执行时返回假,则系统将停止继续组帧,不向卫星发送指令。
83.步骤106,卫星测控地面站端获取遥控指令,并将遥控指令发送给对应卫星;卫星根据遥控指令生成遥控应答数据,并将遥控应答数据发送给卫星测控地面站端。
84.步骤108,卫星测控地面站端对接收到的遥控应答数据进行检验,并从验证通过的遥控应答数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控应答数据。
85.可以理解,本发明支持两种测控操作,即远程测控操作和直连测控操作,可以根据需求选择两种网络同时连接,或者使用其中一种连接方式。直连测控操作端通过局域网与卫星测控地面站端连接,远程测控操作端通过云平台中间端与卫星测控地面站端连接,因此,当远程测控操作端通过云平台中间端与卫星测控地面站端连接时,遥控指令及遥测数据在云平台中间端进行检验。
86.其中一个实施例中,在卫星测控地面站端与远程测控操作端之间还具有云平台中间端;远程测控操作端生成的遥控指令通过云平台中间端转发给卫星测控地面站端;云平台中间端对接收的遥控应答数据和/或遥测数据进行检验,并从检验通过的遥控应答数据和/或遥测数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端,并向对应的远程测控操作端发送遥控应答数据和/或遥测数据。
87.其中一个实施例中,卫星测控地面站端与云平台中间端、云平台中间端与远程测控操作端、卫星测控地面站端与直连测控操作端之间通过tcp或udp自定义数据传输协议进行数据传输。
88.可以理解,当多个远程测控操作端或多个直连测控操作端连接到卫星测控地面站端时,在基于tcp和udp自定义数据传输协议中包含卫星授权码字段,并在测控操作端、云平台中间端或卫星测控地面站端配置参数中配置授权码和卫星的对应关系,通过从传输的数据中提取卫星授权码字段值从而匹配到对应的卫星(或天线端)和对应的测控操作端(测控操作端在开始连接操作时会指定当前操作的目标卫星)。
89.具体地,以tcp通讯方式,解释本发明各端的分步运行过程。
90.对于测控操作端,包括连接到云平台中间端的远程测控操作端和通过局域网连接到卫星测控地面站端的直连测控操作端。
91.进一步具体地,直连测控操作端的遥控指令分步处理过程如下:
92.步骤210,卫星测控地面站端设置监听直连测控操作端的通信参数,且启动监听。
93.步骤212,直连测控操作端连接卫星测控地面站端,并基于指令配置数据库生成遥控指令,发送给卫星测控地面站端,卫星测控地面站端将遥控指令数据包发送至天线端,天线端将遥控指令数据包发送给相应卫星。
94.步骤214,卫星测控地面站端接收卫星下发的遥控应答数据包,并从遥控应答数据
包中提取授权码,然后对收到的遥控应答数据包进行检验,验证通过则根据授权码从卫星测控地面站端已保存的直连测控操作端连接参数列表中获取对应的直连测控操作端,然后向对应的直连测控操作端发送此遥控应答数据包。
95.步骤216,直连测控操作端收到应答数据包,验证通过则析数据并在用户界面上显示应答信息。
96.远程测控操作端的遥控指令分步处理过程如下:
97.步骤220,在云平台中间端设置监听远程测控操作端的通信参数,且云平台中间端已经运行。
98.步骤222,远程测控操作端连接云平台中间端,并向云平台中间端发送遥控指令,云平台中间端将指令数据包转发到卫星测控地面站端,卫星测控地面站端再将指令数据包发送到卫星。
99.步骤224,卫星测控地面站端收到卫星下发的遥控应答数据包,卫星测控地面站端将收到的应答数据包转发到云平台中间端。
100.步骤226,云平台中间端提取授权码字,然后对收到的数据进行检验,如果验证通过则根据授权码从云平台中间端已保存的远程测控操作端连接参数列表中获取对应的远程测控操作端连接,然后向对应远程测控操作端发送此应答数据包。
101.步骤228,远程测控操作端收到应答数据包,验证通过则析数据并在用户界面上显示应答信息。
102.对于云平台中间端,作为tcp服务器,包括配置监听远程测控操作端,和监听卫星测控地面站端两个部分,分步逐项处理/运行过程如下:
103.步骤230,在卫星测控地面站端上设置连接云平台中间端的连接参数,本实例卫星测控地面站端以tcp客户端方式与云平台中间端连接通讯,并设置好卫星测控地面站端收到云平台中间端tcp数据包的处理功能
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将tcp数据转发到卫星天线;在卫星测控地面站端上执行连接卫星天线操作,与卫星建立连接。
104.步骤232,设置云平台中间端监听远程测控操作端的连接参数,包括监听端口、卫星名称、授权码字,以便云平台中间端以tcp服务器方式监听测控操作端的连接和识别测控操作端是否授权,可以分别设置多个远程测控操作端的参数,保存配置,启动云平台中间端监听功能,启动后可以保持常驻运行。
105.步骤234,远程测控操作端连接云平台中间端,建立tcp连接,但此时不能发送遥控指令,等待卫星测控地面站端连接上云平台中间端后再操作。
106.步骤236,步骤230中已设置好卫星测控地面站端连接云平台中间端的连接参数,此时先执行连接云平台中间端的操作,与云平台中间端建立好tcp连接。
107.步骤238,
108.步骤a,步骤234中远程测控操作端已连接上云平台中间端,此时可以向云平台中间端发送遥控指令,云平台中间端收到遥控指令后会转发到卫星测控地面站端,因为步骤230中已设置卫星测控地面站端收到云平台中间端tcp数据包的处理功能
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将tcp数据转发到卫星天线,因此卫星测控地面站端会将收到的数据包发送到卫星。
109.步骤b,步骤230中卫星测控地面站端已设置连接云平台中间端的连接参数,当卫星测控地面站端收到卫星天线下发的卫星状态数据和应答数据包时,会将此数据包转发到
云平台中间端,步骤232中已设置好云平台中间端监听远程测控操作端的连接参数,因此云平台中间端收到卫星测控地面站端转发的卫星状态数据和应答数据包时,会先对收到的数据进行检验,如果验证通过,再从数据包中提取卫星授权码,并根据授权码从云平台中间端已保存的远程测控操作端连接参数列表中获取对应的远程测控操作端连接,然后使有此连接向对应的远程测控操作端发送卫星状态数据和应答数据包。
110.以上步骤a、步骤b项并非先后顺序关系,而是并列关系,即步骤a、步骤b任何一个都可以先发生或者同时发生。
111.步骤240,在远程测控操作端上解析收到的数据包,如数据验证通过,则解析数据并在用户界面上显示卫星状态数据和应答信息。
112.对于卫星测控地面站端,包含了与卫星连接和通讯、与云平台中间端连接和通讯、监听直连测控操作端和通讯;接收云平台中间端和卫星数据、及监听直连测控操作端发出的指令数据时,通过提取授权码字,查找到对应的卫星或直连测控操作端,向对应直连测控操作端转发通讯数据。分步逐项处理/运行过程如下:
113.步骤260,设置卫星测控地面站端与卫星之间的连接参数(可以有多个卫星,则分别设置连接参数),保存与各卫星的连接,本实例选择以tcp方式与卫星天线通讯,与卫星(天线)建立连接。
114.步骤262,设置卫星测控地面站端与云平台中间端之间的连接参数,以tcp客户端方式连接到云平台中间件云平台中间端,与云平台建立连接,保存此连接以便向云平台发送信息和接收云平台发来的遥控指令信息
‑‑‑‑
在连接云平台中间端前,必须先运行云平台中间端,因此可让云平台中间端保持常驻运行,以便随时接受卫星测控地面站端的连接。
115.步骤264,设置监听通过局域网直接连接到卫星测控地面站端的直连测控操作端的通信参数,包括监听端口、卫星名称、授权码字,以便卫星测控地面站端以tcp服务器方式监听直连测控操作端的连接和识别直连测控操作端是否授权,当直连测控操作端连接到卫星测控地面站端时,保存此连接以便向该直连测控操作端发送卫星状态和应答信息。
116.步骤264,
117.步骤a,步骤264的tcp服务器监听到直连测控操作端连接上测控站软件卫星测控地面站端,则保存该连接(配置信息),若tcp服务器收到该直连测控端发来的遥控指令信息,则从指令信息中提取授权码字,根据该授权码字从步骤260已保存的各卫星连接参数中查找到对应的卫星(对应的tcp连接),向查找到的卫星发送该遥控指令信息。
118.步骤b,步骤262连接云平台后,若接收到云平台发来的遥控指令信息,则从指令信息中提取授权码字,则根据该授权码字从步骤260已保存的各卫星连接列表中查找到对应的卫星(对应的tcp连接),向对应的卫星发送该遥控指令信息。
119.步骤c,步骤260连接到卫星后,当卫星测控地面站端接收到卫星下发的遥测信息或遥控应答信息后,从指令信息中提取授权码字,然后对收到的数据进行检验,如果验证通过,则根据该授权码字从步骤262中保存的云平台连接向云平台发送该信息,同时根据该授权码字从步骤264中保存的直连测控端列表中找到对应的连接(对应直连测控端),向对应的直连测控操作端发送该信息。
120.以上步骤a、步骤b、步骤c并非先后顺序关系,而是并列关系,即步骤a、步骤b、步骤c任意一项都可以先于或后于其他项发生
‑‑‑‑
除了步骤c中卫星测控地面站端接收到卫星
下发的遥控应答信息,此时应当先发生步骤a中卫星测控地面站端接收到直连测控端发来的遥控指令信息或步骤b项中卫星测控地面站端接收到云平台发来的遥控指令信息。
121.5、在直连测控操作端上解析收到的数据包,如数据验证通过,则解析数据并在用户界面上显示卫星状态数据和应答信息。
122.其中一个实施例中,卫星测控地面站端通过天线端与卫星进行通讯,发送遥控指令,以及接收遥测数据;天线端获取天线旋转器的运行状态、监视功放状态和功放服务,并对卫星进行实时跟踪并进行轨道预测。
123.具体地,获取天线旋转器的运行状态包括:监视和控制天线旋转器的运行状态,包括通信、电压、温度、速度、角度等,其分步运行过程如下:
124.步骤312,配置天线连接参数,连接天线(可以通过网口或串口)。
125.步骤314,获取天线通信状态、电压、温度、速度、角度等当前值在界面上显示。
126.步骤316,在参数设置中设置要调整的方位角、俯仰角的值,发送更改指令。
127.步骤318,完成更改后,重新获取天线最新状态值并在界面上显示。
128.监视功放状态和功放服务包括:天线内部集成了智能放大器,监视其运行状态,包括电压、功率、通信、温度等状态和录制通信数据,其分步运行过程如下:
129.步骤322,配置天线连接参数,连接天线(可以通过网口或串口)。
130.步骤324,获取天线功放的通信状态、电压、温度等当前值在界面上显示。
131.步骤326,在参数设置中设置保存路径和自动记录遥控和遥测数据。
132.步骤328,到步骤326指定的文件保存路径中查看自动保存的遥控和遥测数据。
133.对卫星进行实时跟踪并进行轨道预测包括:实时卫星跟踪和轨迹道预测,包括方位俯仰角、窗口时间、轨道预报(出入境时间、过境时长、最大仰角等),其分步运行过程如下:
134.步骤332,配置天线连接参数,连接天线(可以通过网口或串口)。
135.步骤334,添加要跟踪预报的卫星参数。
136.步骤336,选择某颗卫星,获取当前卫星的基本状态数据。
137.步骤338,选择某颗卫星,获取该卫星轨道预报信息(列表):入境时间、出境时间、过境时长、最大仰角、入境方位角和出境方位角等。
138.其中一个实施例中,还包括遥测数据的处理过程:卫星测控地面站端获取卫星发送的遥测数据,并对遥测数据进行检验,并从验证通过的遥测数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送所述遥测数据。
139.具体地,对于测控操作端,直连测控操作端的遥测数据分步处理过程如下:
140.步骤410,卫星测控地面站端设置监听局域网直连的直连测控操作端的通信参数,且启动运行(监听)。
141.步骤412,直连测控操作端连接卫星测控地面站端,卫星测控地面站端监听到连接并将直连测控操作端连接参数保存起来。
142.步骤414,卫星测控地面站端收到卫星下发的遥测数据包,卫星测控地面站端会从遥测数据包中提取授权码字,然后对收到的数据进行检验,如果验证通过则根据授权码从已保存的连接参数列表中获取对应的直连测控操作端连接,然后使有此连接向对应直连测
控操作端发送此遥测数据包。
143.步骤416,直连测控操作端收到遥测数据包,验证通过则析数据并在用户界面上显示遥测结果。
144.远程测控操作端的遥测数据分步处理过程如下:
145.步骤420,在云平台中间端设置监听远程测控操作端的通信参数,云平台中间端启动运行。
146.步骤422,远程测控操作端连接云平台中间端,云平台中间端监听到连接并将远程测控操作端连接参数保存起来。
147.步骤424,卫星测控地面站端收到卫星下发的广播遥测数据包,卫星测控地面站端将收到的数据包转发到云平台中间端。
148.步骤426,云平台中间端从数据包中提取授权码字,然后对收到的数据进行检验,如果验证通过则根据授权码从已保存的远程测控操作端连接参数列表中获取对应的远程测控操作端连接,然后向对应的远程测控操作端发送此数据包。
149.步骤428,远程测控操作端收到此数据包,验证通过且判断是广播遥测数据包,然后解析数据包并在用户界面上显示遥测信息。
150.其中一个实施例中,以tcp通讯方式,解释遥控指令数据组帧、遥测数据包解包处理过程:
151.遥控指令数据帧配置:
152.步骤502,配置一个顺序流程部件作为遥控指令数据帧组帧的总体流程
153.步骤504,配置一个用于缓存数据帧数据的qbytearray(部件元素),定义其大小为512和初始化默认元素值都为0xaa(因为按协议每个遥控指令数据帧固定大小为512字节,其各个字节顺序均定义了不同的业务内容,不足512字节的以0xaa填充)
154.步骤506,配置一个自定义函数(部件元素)修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray,即以第2)步骤配置的缓存数据帧qbytearray作为第一个引用参数,以索引位置为为起始位置,固定值0x1d6fe93a作为第3个参数,修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray的前4个字节值,其业务含义为填充卫星同步字。另外自定义函数是作为一个部件元素定义的,后面不重述。
155.步骤508,仿照步骤506配置一个自定义公共函数,但以已配置的当前指令名称作为参数,修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray的第5个字节值为0x5a或0x69,其业务意义为填充方式字。
156.步骤510,依此类推,按照卫星通讯协议文档继续仿照步骤506配置自定义公共函数,修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray的后续字节,相继填充授权码字、指令类型、单机编号、指令代码、指令ack属性值、指令执行时间、复帧计数属性值,直到按协议文档完成指令有效数据的配置。
157.步骤512,配置一个返回一个短整型数的自定义公共函数,以上面修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray全部字节(减去最前面的4个字节和最后面的4个字节)作为参数,计算得到一个短整型的校验码
158.步骤514,配置一个自定义公共函数,以步骤512计算得到的校验码为参数,修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray的倒数第3和第4个字节,即填充校验码。
159.步骤516,配置一个自定义公共函数,以固定值0xd709为参数,修改步骤504配置的缓存数据帧qbytearray的最后2个字节,其业务含义为填充帧结束字。
160.至少,一个遥控指令数据的组帧配置完成,系统在发送一项业务指令时,只需从指令项配置中获取指令名称作为参数,动态执行上述遥控组帧配置(过程),就完成了一个遥控指令的组帧发送操作。
161.遥测数据包解析处理配置:
162.步骤602,配置一个顺序流程部件作为数据包解析处理的总体流程
163.步骤604,配置一个自定义函数(部件元素)调用读取缓冲区数据(qbytearray),以系统tcp连接作为参数。注意自定义函数都是公共静态函数,也是通过配置其dll类库名称和静态函数名称通过反射加载到系统中来的(以下同,不重述)。
164.步骤606,解包处理,以下根据每颗卫星通讯协议不现,配置不同的数据帧处理元素,本实例中遥测数据协议规定一个完整的遥测数据包包含4字节卫星同步字+4字节授权码+502字节有效状态数据+2字节校验码,因此继续配置解析元素和步骤:
165.步骤608,配置一个自定义公共静态函数读取4字节的授权码,以步骤604的qbytearray和索引起始位置为4,长度为4字节作为参数。
166.步骤610,配置一个返回真假的自定义函数以上一步骤读取的授权码为参数,检查该参数值与卫星测控地面站端或云平台中间端配置的授权码参数比较,如果相同则为真,继续下一步处理,否则停止数据解包处理,并调用一个公共静态弹出提示框函数,提醒用户:“授权码不正确,停止本次遥测数据包解析”。
167.步骤612,配置一个返回字节数组的自定义公共静态函数读取502字节有效数据,以第2)步qbytearray和索引起始位置为8,长度502作为参数(上一步如果为真此步聚才会继续执行)。
168.步骤614,配置一个返回2字节的公共静态函数读取有效数据的校验码,以第2)步qbytearray和索引起始位置为510,长度为2作为参数.
169.步骤616,配置一个返回真假的公共静态函数,以步骤612返回的字节数组作为第1参数计算预期的校验码值,以步骤614返回的校验码作为第2参数,比较计算的预期校验码值和第2个参数的值,如果相同则为真,继续下一步处理,否则停止数据解包处理,并调用一个公共静态弹出提示框函数,提醒用户:“校验码不正确,停止本次遥测数据包解析”。
170.步骤618,配置一个返回浮点小数的自定义公共静态函数读取4字节有效数据,以上一步返回的字节数组和索引起始位置为0,长度为4作为参数,该返回值的含义是“母线电压”171.步骤620,配置一个公共ui界面处理函数,以ui部件名称为第1个参数,上1步的返回结果为第2个参数,此配置的目的是将上一步的“母线电压”显示在用户界面上,从而完成一个遥测项的解析和显示。
172.步骤622,依此类推,配置更多遥测项的有效数据读取和ui显示函数调用配置项,直到完成全部遥测项的数据读取和显示。
173.如上所述,完成整个遥测数据包解包的配置,整个过程包含2种类别的配置:一是上述解析过程配置,二是“配置”自定义的公共静态函数,此配置相对于解析过程配置,需要使用第三方开具进行(比如qt studio)编写、编译并在系统中“登记”(配置)公共静态函数
dll名称和函数名称,但是整个过程都是“配置”出来的,不需要更改系统本身。如此则完成了遥测数据解包的完整配置过程。
174.上述参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,通过构建指令配置数据库,基于指令配置数据库,用户通过测控操作端对卫星指令进行参数化配置,生成并发送遥控指令;其中,测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据;卫星测控地面站端获取遥控指令,并将遥控指令发送给对应卫星;卫星根据遥控指令生成遥控应答数据,并将遥控应答数据发送给卫星测控地面站端;卫星测控地面站端对接收到的遥控应答数据进行检验,并从验证通过的遥控应答数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控应答数据。
175.相较于现有技术,本技术提供的参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,从架构上来看,通过远程测控操作端与直连测控操作端的联合设计,以适应不同场景下对卫星进行测控遥测得到需求;通过对卫星指令进行参数化配置,用户通过卫星指令配置列表或相关参数输入便可生成遥控指令,同时遥控指令与遥测数据也通过帧部件元素和流程控制部件进行帧组装,自动编写相应指令,无需对每个卫星指令进行编写,减少人工编写指令的工作量,提高了操作的效率,具有较强的复用性、灵活性和可配置性,也能降低人为编写遥控指令时出错率,提高安全性和可靠性,通过这样的设计,极大的提高了卫星地面系统在测控应用方面的效率。
176.应该理解的是,虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
177.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种参数化配置的通用卫星地面测控系统,包括:测控操作端、云平台中间端33及卫星测控地面站端44;
178.测控操作端包括远程测控操作端11与直连测控操作端22,用于构建指令配置数据库,对卫星指令进行参数化配置,生成卫星指令配置列表,以及对卫星进行遥控遥测操作;
179.云平台中间端33分别与远程测控操作端11、卫星测控地面站端44连接,用于监听远程测控操作端11与卫星测控地面站端44,转发遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验;
180.卫星测控地面站端44分别与云平台中间端33、直连测控操作端22以及天线端55连接,用于监听直连测控操作端22,接收遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验。
181.具体地,从整体架构上看,包含了三个单独、可运行的系统单元,即测控操作端、云平台中间端33与卫星测控地面站端44。三个系统单元独立运行,通过tcp和udp自定义数据传输协议进行通讯,并通过参数化、可配置化相互交换卫星数据,以达成不同场景下使用卫星测控的能力。
182.进一步具体地,测控操作端从使用场所上分类,包括连接到云平台中间端33的远
程测控操作端11以及通过局域网直接连接到卫星测控地面站端的直连测控操作端22,远程测控操作端11与直连测控操作端22均具有以下功能:卫星和卫星测控地面站端相关配置、卫星指令参数化配置、遥控遥测操作、卫星测控历史数据管理等,测控操作端的历史数据管理功能,首先是测控操作端收到卫星下发的状态数据时会保存到历史状态数据库表中,然后后续可以随时查阅卫星历史状态数据。
183.云平台中间端33包括以下部分:
184.监听测控操作端/通讯配置,包括配置监听的远程测控操作端,包括网络连接方式、卫星名称、监听/通讯端口、授权码字等;监听卫星测控地面站端连接云平台/通讯配置,包括网络连接方式、地址等;云平台中间端是远程测控操作端和卫星测控地面站端之间通讯和相互进行数据交换的媒介。
185.卫星测控地面站端44包括以下部分:
186.卫星连接和通讯,包括卫星测控地面站端连接卫星天线列表设置(连接多颗卫星),可使用tcp/udp和串口连接卫星天线端。
187.云平台中间端33连接和通讯,包括卫星测控地面站端连接云平台地址设置和配置选项:加解扰开关、是否启用(云平台转发卫星数据及卫星测控地面站端接收云平台指令)。
188.测控操作端监听/通讯配置,包括配置监听的测控操作端列表(同时监听多个测控操作端),包括卫星名称、监听端口、授权码字等。
189.卫星测控地面站端44接收卫星数据、及收到云平台中间端和通过局域网连接的直连测控操作端发出的指令数据时,通过提取授权码字,查找到对应的卫星或测控操作端,向对应测控操作端转发通讯数据、及向云平台中间端和直连测控操作端转发接收到的卫星下发数据。
190.天线端55包括以下部分:
191.旋转器伺服控制,包括监视和控制天线旋转器的运行状态,包括通信、电压、温度、速度、角度等。
192.功放状态监视和功放服务,包括监视功能的运行状态,包括电压、功率、通信、温度等状态和录制通信数据。
193.卫星轨道预报跟踪,包括实时卫星跟踪和轨迹道预测,包括方位俯仰角、窗口时间、轨道预报(出入境时间、过境时长、最大仰角等)。
194.天线端是用于与卫星进行直接无线电通讯的终端,卫星测控地面站端通过和它进行通讯调整卫星的状态和行为。
195.关于参数化配置的通用卫星地面测控系统的具体限定可以参见上文中对于参数化配置的通用卫星地面测控方法的限定,在此不再赘述。上述参数化配置的通用卫星地面测控系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
196.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
197.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并
不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,所述方法包括:构建指令配置数据库;基于所述指令配置数据库,用户通过测控操作端对卫星指令进行参数化配置,生成并发送遥控指令;其中,所述测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;所述遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据;卫星测控地面站端获取所述遥控指令,并将所述遥控指令发送给对应卫星;卫星根据所述遥控指令生成遥控应答数据,并将所述遥控应答数据发送给所述卫星测控地面站端;所述卫星测控地面站端对接收到的所述遥控应答数据进行检验,并从验证通过的所述遥控应答数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送所述遥控应答数据。2.根据权利要求1所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,所述方法还包括:卫星测控地面站端获取卫星发送的遥测数据,并对所述遥测数据进行检验,从验证通过的所述遥测数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并向对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端发送所述遥测数据。3.根据权利要求2所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,在所述卫星测控地面站端与所述远程测控操作端之间还具有云平台中间端;所述远程测控操作端生成的遥控指令通过所述云平台中间端转发给所述卫星测控地面站端;所述云平台中间端对接收的遥控应答数据和/或遥测数据进行检验,并从检验通过的遥控应答数据和/或遥测数据中提取授权码,获取所述授权码对应的远程测控操作端,并向对应的所述远程测控操作端发送所述遥控应答数据和/或遥测数据。4.根据权利要求1至3任一项所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,构建指令配置数据库,包括:构建固定属性指令模块和动态属性指令模块,通过所述固定属性指令模块生成固定指令列表;和/或通过所述动态属性指令模块生成动态指令用户操作界面。5.根据权利要求4所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,所述动态指令用户操作界面包括前置处理单元及后置处理单元;通过所述前置处理单元对后续解析处理过程和用户界面初始化作准备;通过所述后置处理单元解析验证生成的所述遥控指令是否正确,并对验证后的所述遥控指令进行自定义处理。6.根据权利要求1至3任一项所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于:所述帧部件元素包括固定字、卫星编号、卫星同步字、指令转换函数、自定义函数调用、ui函数调用;所述流程控制部件包括顺序、条件、循环;通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令。
7.根据权利要求6所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧,生成各卫星的遥控指令,包括:通过所述帧部件元素包与所述流程控制部件进行遥控组帧时,其帧组装过程保存为动态生成的程序,并在远程测控操作端和/或直连测控操作端发送遥控指令时调用该组帧程序。8.根据权利要求3所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,所述卫星测控地面站端与所述云平台中间端、所述云平台中间端与所述远程测控操作端、所述卫星测控地面站端与所述直连测控操作端之间通过tcp或udp自定义数据传输协议进行数据传输。9.根据权利要求1至3任一项所述的参数化配置的通用卫星地面测控方法,其特征在于,卫星测控地面站端通过天线端与卫星进行通讯,发送遥控指令,以及接收遥测数据;所述天线端获取天线旋转器的运行状态、监视功放状态和功放服务,并对卫星进行实时跟踪并进行轨道预测。10.一种参数化配置的通用卫星地面测控系统,其特征在于,所述系统包括:测控操作端、云平台中间端及卫星测控地面站端;所述测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端,用于构建指令配置数据库,对卫星指令进行参数化配置,以及对卫星进行遥控遥测操作;所述云平台中间端分别与所述远程测控操作端、所述卫星测控地面站端连接,用于监听所述远程测控操作端与所述卫星测控地面站端,转发遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验;所述卫星测控地面站端分别与所述云平台中间端、所述直连测控操作端以及天线端连接,用于监听所述直连测控操作端,接收遥控指令与遥测数据,以及对遥控指令与遥测数据进行检验。
技术总结
本申请涉及参数化配置的通用卫星地面测控方法及系统,通过生成卫星指令配置列表,并基于卫星指令配置列表生成并发送遥控指令;其中,测控操作端包括远程测控操作端与直连测控操作端;遥控指令为基于帧部件元素与流程控制部件进行帧组装得到的数据;卫星测控地面站端获取遥控指令,将遥控指令发送对应卫星;卫星根据遥控指令生成遥控应答数据,将遥控应答数据发送给卫星测控地面站端;卫星测控地面站端对接收到的遥控应答数据进行检验,并从验证通过的遥控应答数据中提取授权码,获取授权码对应的远程测控操作端和/或直连测控操作端,并对应发送遥控应答数据。本申请能够自动编写相应指令,减少人工编写指令的工作量,提高了操作的效率。作的效率。作的效率。
技术研发人员:项军华 孙峰成 李洪峻
受保护的技术使用者:湖南航升卫星科技有限公司
技术研发日:2023.08.01
技术公布日:2023/9/9
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