一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法技术方案

一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法，主要涉及以虚拟机服务器、镜像应用终端为主的硬件设备和虚拟计算机、操作系统镜像为主的软件服务。方法中需在卫星工厂测试场地和外场试验场地建立同样的环境系统，工厂测试系统配置后使用数据库服务器存储卫星遥测数据和测试结果，使用镜像为用户提供指令发送和数据显示服务。转场时将数据库服务器和镜像数据导出，并在外场测试环境中执行导入操作，导入后在外场形成的测试系统可以完全复制工厂测试系统的最终状态，发射场测试结束后可以将数据再次导出封存或参考。本发明专利技术方法具有通用性，快速性，高可靠性等特点，可以降低测试及维护成本，缩短卫星的测试周期，减轻测试人员的工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法
本专利技术属于航天器测试领域，涉及一种卫星测试方法。
技术介绍
目前，大多数卫星地面测试系统均是采用实体计算机建立的分布式结构，即测试系统中各计算机都是独立存在的，各计算机之间的数据通信通过交换机进行互联，每一台计算机的软件配置等都需要单独进行，即使是配置两台完全一样的计算机，也需要进行两次操作，这就使得地面测试系统的管理和维护工作比较困难。每当有一个新的卫星型号进行测试时，测试人员都需要重新配置每一台计算机的操作系统和相关软硬件设置，且当测试系统中的应用软件版本状态发生改变时，测试人员需要分别更新每一台计算机上安装的应用软件。这就必然给测试人员造成很多重复性的工作，从而影响卫星型号测试任务的完成周期，同时也降低了测试系统的稳定性和可靠性。另一方面，这种依赖于实体计算机的分布式结构中，由于每一台计算机的独立性，需要分别添加标记以区分不同的计算机，且计算机使用人只能在固定的计算机上找到本地文档。当需要借鉴其他卫星的测试数据或文档时，则需要找到相应卫星的测试计算机，这就使测试人员的文档维护工作更加繁琐，同时增加了管理成本。在执行多星测试任务时，上述问题由于卫星测试文件交叉使用且卫星数据在同一网段内的传输而变得更加严峻。此外，对于常规的卫星生产模式，卫星测试周期的最后阶段将从工厂测试转到发射场测试，实体计算机测试系统的转场工作需要携带工厂测试过程中的全部测试计算机及相关设备，人力、物力成本较大，增加了时间成本，不利于提高测试效率。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法，通过建立虚拟化计算机系统快速建立卫星地面测试环境，便于快速转场测试，简化对卫星地面测试环境的管理和维护，缩短卫星型号的测试周期，提高卫星的测试效率。本专利技术的技术解决方案是：一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法，包括如下步骤：(1)在卫星生产场地和卫星发射场均建立相同的测试环境；所述的测试环境包括通过网络互联在一起的虚拟机服务器、XenCenter主控台计算机、镜像应用终端、镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器，其中镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器通过XenServer系统在虚拟机服务器中构建，虚拟机服务器中安装XenServer服务系统，镜像应用终端设置为网络启动，利用动态主机配置协议服务器管理测试环境中的IP地址分配，利用镜像推送服务器存储镜像并将镜像推送到镜像应用终端上使用；所述的卫星测试用数据库服务器中安装有用于卫星测试的测试模块，所述的镜像中包含有操作系统，以及用于向卫星发送测试指令的控制台或者用于查看卫星遥测数据的数据显示模块；(2)卫星组装完成后，在卫星生产场地的测试环境中，通过XenCenter主控台计算机访问虚拟机服务器，导入镜像启动镜像应用终端，镜像应用终端启动加载镜像并由控制台调用卫星测试用数据库服务器上的测试模块对卫星进行测试，利用数据显示模块查看卫星的遥测数据，并将测试结果存储在卫星测试用数据库服务器中；(3)在卫星生产场地测试工作结束后，将所述的镜像、卫星测试用数据库服务器导出并通过移动存储介质携带至卫星发射场；(4)待卫星转运至发射场后，在卫星发射场的测试环境中，将存储介质中的镜像导入卫星发射场的镜像推送服务器，将卫星测试用数据库服务器导入虚拟机服务器，通过XenCenter主控台计算机访问虚拟机服务器，导入镜像启动镜像应用终端，镜像应用终端利用镜像启动并由控制台调用卫星测试用数据库服务器上的测试模块对卫星进行测试，利用数据显示模块查看卫星的遥测数据，将测试结果与卫星生产场地测试得到的测试结果进行比对，完成对卫星的测试。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术采用基于Citrix的计算机虚拟化方法，将卫星测试网络内的测试计算机虚拟化并在同一台服务器上运行，不同卫星的测试人员通过访问不同的虚拟机进行卫星测试工作。由于计算机集中虚拟在同一台服务器中，减少了实际计算机的分布数量，便于测试人员对计算机及数据进行管理和维护。利用Citrix提供的PVS服务进行操作系统镜像推送可以快速复制多台同一功能镜像供多人使用，提高卫星地面测试环境的建立效率，缩短卫星的测试周期。基于上述的计算机虚拟化和操作系统镜像推送功能，可以在有相同设备环境的两地实现快速的测试系统复制和重建，并减少随卫星转运的地面测试设备数量，降低了卫星的测试成本；(2)本专利技术方法采用基于Citrix的操作系统镜像推送服务(PVS)设计，不同的卫星使用统一的测试计算机终端来进行指令发送或卫星遥测数据显示，各型号测试人员只需为不同功能计算机推送配置了相应功能的操作系统镜像即可。操作系统镜像根据功能的不同分别预安装控制台或数据显示软件，由PVS服务器将镜像池中的镜像快速推送到网络中的终端计算机上。由于同一个卫星的所有相同功能终端(如数据显示终端)均采用同一个镜像文件，则无论测试系统中有多少台终端计算机，在建立卫星测试系统时测试人员只需对每一个镜像进行一次配置，再将配置后的镜像用PVS推送即可帮助快速完成测试系统的建立。采用这种设计方法可以提高测试系统的通用性，同时可以有效地减少测试系统建立和维护的工作量；(3)本专利技术采用PVS推送镜像的方式可以设置每个镜像的读写模式，当多终端共用一个镜像时，镜像必须为只读模式，用户对镜像所进行的所有修改在终端重启重新加载镜像后都将失效。这就意味着即便操作系统感染病毒，或系统崩溃，测试人员也可以通过重启计算机恢复系统而不影响测试进度，这种配置镜像读写权限的方式提高了系统的稳定性与可靠性。若镜像需修改，则设置为读写模式，然后测试人员可以通过在一台终端上永久修改镜像，进行例如病毒库升级和软件安装等操作。镜像再次重新设置为只读模式后，所有被推送此镜像的终端重启时将自动加载更新。此外，利用PVS的终端集中管理功能，可以在PVS服务器端同时对多镜像终端计算机发送远程关机指令而不必分别进行关机，进一步提高了测试工作人员的工作效率。相比于传统的测试系统，虚拟化系统中的PVS镜像推送服务管理模式还可以减少对物理计算机的依赖，当一个测试任务结束，所需功能的终端不再使用时，只需删除镜像并为终端指定新的镜像就可以使终端快速加入新的测试任务中，节约计算机资源和测试时间成本；(4)本专利技术基于XenServer的计算机虚拟化设计方式可以将测试数据库计算机集中虚拟在一台服务器中运行，测试人员通过远程桌面访问计算机进行控制。此方法能够使不同型号间的卫星数据查询更加灵活快速，在需要查询其它卫星数据或使用某历史卫星数据(也采用此虚拟系统)时，可以通过XenCenter软件开启相应后台计算机进行数据查询。由于所有的后台虚拟机均在服务器上运行，所以测试数据库计算机同时也脱离了物理计算机在占地空间和功耗等方面的限制。由于虚拟机建立在虚拟机服务器中，而服务器适合保持长加电状态，且服务器的可靠性也高于普通计算机，所以其中建立的卫星数据基础库、实时库可以不必关机，当有测试任务时可以快速启动其中的数据库，提升工作效率。当有虚拟机不再使用时可以对其上数据进行备份，然后将虚拟机删除，释放服务器资源。相比传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在卫星生产场地和卫星发射场均建立相同的测试环境；所述的测试环境包括通过网络互联在一起的虚拟机服务器、XenCenter主控台计算机、镜像应用终端、镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器，其中镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器通过XenServer系统在虚拟机服务器中构建，虚拟机服务器中安装XenServer服务系统，镜像应用终端设置为网络启动，利用动态主机配置协议服务器管理测试环境中的IP地址分配，利用镜像推送服务器存储镜像并将镜像推送到镜像应用终端上使用；所述的卫星测试用数据库服务器中安装有用于卫星测试的测试模块，所述的镜像中包含有操作系统，以及用于向卫星发送测试指令的控制台或者用于查看卫星遥测数据的数据显示模块；(2)卫星组装完成后，在卫星生产场地的测试环境中，通过XenCenter主控台计算机访问虚拟机服务器，导入镜像启动镜像应用终端，镜像应用终端启动加载镜像并由控制台调用卫星测试用数据库服务器上的测试模块对卫星进行测试，利用数据显示模块查看卫星的遥测数据，并将测试结果存储在卫星测试用数据库服务器中；(3)在卫星生产场地测试工作结束后，将所述的镜像、卫星测试用数据库服务器导出并通过移动存储介质携带至卫星发射场；(4)待卫星转运至发射场后，在卫星发射场的测试环境中，将存储介质中的镜像导入卫星发射场的镜像推送服务器，将卫星测试用数据库服务器导入虚拟机服务器，通过XenCenter主控台计算机访问虚拟机服务器，导入镜像启动镜像应用终端，镜像应用终端利用镜像启动并由控制台调用卫星测试用数据库服务器上的测试模块对卫星进行测试，利用数据显示模块查看卫星的遥测数据，将测试结果与卫星生产场地测试得到的测试结果进行比对，完成对卫星的测试。...

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟化计算机系统的小卫星地面测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在卫星生产场地和卫星发射场均建立相同的测试环境；所述的测试环境包括通过网络互联在一起的虚拟机服务器、XenCenter主控台计算机、镜像应用终端、镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器，其中镜像推送服务器、动态主机配置协议服务器、卫星测试用数据库服务器通过XenServer系统在虚拟机服务器中构建，虚拟机服务器中安装XenServer服务系统，镜像应用终端设置为网络启动，利用动态主机配置协议服务器管理测试环境中的IP地址分配，利用镜像推送服务器存储镜像并将镜像推送到镜像应用终端上使用；所述的卫星测试用数据库服务器中安装有用于卫星测试的测试模块，所述的镜像中包含有操作系统，以及用于向卫星发送测试指令的控制台和用于查看卫星遥测数据的数据显示模块；(2)卫星组装完成后，在卫星生产场地...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵川，杨海龙，王志勇，柳佳，许鹏，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11