一种多卫星测控数据并行处理设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种多卫星测控数据并行处理设备及方法，属于卫星数据处理技术领域，解决了现有单个测控数据处理设备只能处理一个测控处理任务及资源占用比较高的问题。包括：通信模块，接收中心站发送的所有测控任务的测控数据，并对上述数据进行过滤，将本设备支持的数据按照卫星任务并行进行合法性检查，将合法的数据传输给数据协议处理模块；将数据协议处理模块处理后的数据发送到指定IP地址；数据协议处理模块，对接收到的数据并行进行数据协议处理，并将处理后的数据传输给通信模块。该设备功耗低、空间占用小，通过模块划分，在单个设备中并行完成多个任务的数据过滤和协议处理，在满足处理实时性的基础上，有效较低了设备的资源占用比。

A Parallel Processing Equipment and Method for Multi-Satellite TT&C Data

The invention relates to a parallel processing equipment and method for multi-satellite TT&C data, belonging to the technical field of satellite data processing, and solves the problem that the existing single TT&C data processing equipment can only handle one TT&C processing task and occupy relatively high resources. Including: communication module, receiving all TT&C data sent by central station, filtering the above data, parallel validity checking of data supported by this equipment according to satellite tasks, transmitting legitimate data to data protocol processing module, sending data processed by data protocol processing module to designated IP address, data protocol processing module, and so on. The received data are processed by data protocol in parallel, and the processed data are transmitted to the communication module. The device has low power consumption and small space occupancy. Through module division, data filtering and protocol processing of multiple tasks are accomplished in parallel in a single device. On the basis of real-time processing, the resource occupancy ratio of the device is effectively reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种多卫星测控数据并行处理设备及方法
本专利技术涉及卫星数据处理
，尤其涉及一种多卫星测控数据并行处理设备及方法。
技术介绍
卫星测控系统用于对航天器(卫星、飞船和其它航天器)进行跟踪、测量和控制的系统；主要包括遥控系统和遥测系统两种系统，遥控系统用于完成航天器的姿态、轨道和有效载荷部件的控制，遥测系统用于传递航天器内部工作状态和飞行参数。测控数据处理通常采用中心站处理方式，同一中心同时处理的测控任务一般为几十至几百个。遥控数据具有突发性，遥测数据具有周期性，遥控、遥测数据都具有实时性要求，处理时延要求为不大于50ms或不大于100ms，且具有先进先出的要求。不同飞行器测控数据格式和处理协议要求不同。单个任务需要处理的遥控的和遥测数据量分别为2000bit/s～1Mbit/s和4096bit/s～1Mbit/s。测控数据的处理由测控数据处理设备(实现星地测控链路上行遥控信息解析处理、下行遥测信息解析处理的设备)完成，同一个任务的遥控和遥测数据处理通常在一台测控数据处理设备中完成。中心站集中处理各任务的测控数据，通过网络组播方式调用测控数据处理设备，测控数据处理设备完成处理后通过网络组播方式将数据发送出去。为保证测控数据处理的长期稳定可靠，测控数据处理设备通常采用双机热备工作方式。因为测控数据的组播发送方式，测控数据处理设备需从大量测控任务数据中过滤出需要处理的数据，对设备的网络接收性能有较高要求。目前，测控数据处理设备一般采用工控机的方式，单任务独立设备集中部署方式完成多任务测控数据处理任务，这种方式需占用大量机房空间，能耗较大。另外，出现了小型嵌入式设备，通过两台热备的小型嵌入式设备可完成一个测控数据处理任务，采用10台设备一组的集中的部署方式，这种方式空间占用和能耗都有所减少，但是一个设备仍然只能处理一个测控处理任务，且资源占用比(空间任务比与功耗任务比的乘积)依旧较高。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种多卫星测控数据并行处理设备及方法，用以解决现有单个测控数据处理设备只能处理一个测控处理任务及资源占用比较高的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，提供了一种多卫星测控数据并行处理设备，包括：通信模块、数据协议处理模块；所述通信模块，接收中心站发送的所有测控任务的测控数据，并对上述数据进行过滤，将本设备支持的数据按照卫星任务并行进行合法性检查，将合法的数据传输给数据协议处理模块；同时将数据协议处理模块处理后的数据发送到指定IP地址；所述数据协议处理模块，对接收到的合法数据并行进行数据协议处理，并将处理后的数据传输给所述通信模块；所述数据协议处理模块存储多套测控数据协议所需的协议参数，同时进行多套测控数据协议处理。本专利技术有益效果如下：本专利技术设备功耗低、空间占用小，通过模块划分，在单个设备中并行完成多个任务的数据过滤和协议处理，提高了数据处理的效率，实现测控数据的实时更新处理，在满足处理实时性的基础上，有效较低了设备的资源占用比。在上述方案的基础上，本专利技术还做了如下改进：进一步，所述通信模块，包括：数据收发单元、队列生成单元、规则检查单元；所述数据收发单元用于：接收和发送测控数据；所述队列生成单元，对上述接收的测控数据进行过滤，将本设备支持处理的卫星测控数据，按照卫星分为N个队列；所述规则检查单元，分为N个规则检查子单元，所述检查子单元与上述N个队列一一对应；所述规则检查子单元并行对对应队列中的测控数据进行合法性检查，并将检查合格的数据发送给数据协议处理模块。进一步，所述数据协议处理模块，包括：指令解析单元、协议处理单元、协议参数存储单元；所述指令解析单元，对通信模块传递来的数据进行解析，辨别出指令，并根据指令进行协议查看或协议解析处理；所述协议参数存储单元，用于存储M套测控数据协议所需的协议参数，每套测控数据协议用于处理同一卫星的测控数据；所述协议处理单元，包括N个协议处理子单元，每个子单元对上述规则检查子单元一一对应，所述子单元调用所述协议参数存储单元相应的协议参数，对所支持卫星的测控数据进行分析处理。进一步，所述数据收发单元包括：数据接收子单元，通过通信端口从一个或几个固定网络地址接收所有测控数据；数据发送子单元，分为N个数据发送通道，每个通道与上述规则检查子单元一一对应，将数据协议处理模块处理后的该卫星任务的数据发送到局域网。进一步，所述通信模块、数据协议处理模块分别设置在不同的板卡上，且两个板卡之间通过自高速总线相连。另一方面，提供了一种多卫星测控数据并行处理方法，包括以下步骤：包括以下步骤：单台设备接收多路测控数据，并对接收到的数据进行过滤；对本设备支持的测控数据并行进行规则检查；对上述规则检查合法的测控数据并行进行数据协议处理；将数据协议处理后的数据发送到指定IP地址。本专利技术有益效果如下：本方法在单个设备中并行完成多个任务的数据过滤和协议处理，提高了数据处理的效率，实现测控数据的实时更新处理，在满足处理实时性的基础上，有效较低了设备的资源占用比。在上述方案的基础上，本专利技术还做了如下改进：进一步，所述对接收到的数据进行过滤，包括：根据测控数据帧中的卫星标识符滤除非本设备支持卫星任务的数据；在设备内部为每一个卫星任务单独设立一个独立的数据队列；将本设备支持的测控数据按卫星任务放入各自对应的数据队列。进一步，所述进行规则检查，包括：将设备中规则检查单元，按照卫星任务划分为各自对应的规则检查子单元；每个卫星任务对应的规则检查子单元分别从各自对应的数据队列中获取本任务测控数据，进行规则检查。进一步，所述并行进行数据协议处理，包括：将设备中的协议处理单元，按照卫星任务划分为各自对应的协议处理子单元；各协议处理子单元，根据接收到的测控数据，调用对应的协议参数进行协议解析处理。进一步，所述将数据协议处理后的数据发送到指定IP地址，为将处理后的测控数据，通过卫星任务对应的发送通道，发送到指定的IP地址。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例中多卫星测控数据并行处理设备框图；图2为本专利技术实施例中多卫星测控数据并行处理设备结构图；图3为本专利技术实施例中多卫星测控数据并行处理方法流程图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术的一个具体实施例，公开了一种多卫星测控数据并行处理设备；包括：通信模块、数据协议处理模块；通信模块，接收中心站发送的所有测控任务的测控数据，并对上述数据进行过滤，将本设备支持的数据按照卫星任务并行进行合法性检查，将合法的数据传输给数据协议处理模块；同时将数据协议处理模块处理后的数据发送到指定IP地址；数据协议处理模块，对接收到的合法数据并行进行数据协议处理，并将处理后的数据传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多卫星测控数据并行处理设备，其特征在于，包括：通信模块、数据协议处理模块；所述通信模块，接收中心站发送的所有测控任务的测控数据，并对上述数据进行过滤，将本设备支持的数据按照卫星任务并行进行合法性检查，将合法的数据传输给数据协议处理模块；同时将数据协议处理模块处理后的数据发送到指定IP地址；所述数据协议处理模块，对接收到的合法数据并行进行数据协议处理，并将处理后的数据传输给所述通信模块；所述数据协议处理模块存储多套测控数据协议所需的协议参数，同时进行多套测控数据协议处理。

【技术特征摘要】
1.一种多卫星测控数据并行处理设备，其特征在于，包括：通信模块、数据协议处理模块；所述通信模块，接收中心站发送的所有测控任务的测控数据，并对上述数据进行过滤，将本设备支持的数据按照卫星任务并行进行合法性检查，将合法的数据传输给数据协议处理模块；同时将数据协议处理模块处理后的数据发送到指定IP地址；所述数据协议处理模块，对接收到的合法数据并行进行数据协议处理，并将处理后的数据传输给所述通信模块；所述数据协议处理模块存储多套测控数据协议所需的协议参数，同时进行多套测控数据协议处理。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通信模块，包括：数据收发单元、队列生成单元、规则检查单元；所述数据收发单元，用于接收和发送测控数据；所述队列生成单元，对上述接收的测控数据进行过滤，将本设备支持处理的卫星测控数据，按照卫星分为N个队列；所述规则检查单元，分为N个规则检查子单元，所述检查子单元与上述N个队列一一对应；所述规则检查子单元并行对对应队列中的测控数据进行合法性检查，并将检查合格的数据发送给数据协议处理模块。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述数据协议处理模块，包括：指令解析单元、协议处理单元、协议参数存储单元；所述指令解析单元，对通信模块传递来的数据进行解析，辨别出指令，并根据指令进行协议查看或协议解析处理；所述协议参数存储单元，用于存储M套测控数据协议所需的协议参数，每套测控数据协议用于处理同一卫星的测控数据；所述协议处理单元，包括N个协议处理子单元，每个子单元与上述规则检查子单元一一对应，所述子单元调用所述协议参数存储单元相应的协议参数，对所支持卫星的测控数据进行分析处理。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述数据收...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵景琰，张清钰，朱春婷，支莎莎，秦岳，魏瑛，
申请(专利权)人：数据通信科学技术研究所，兴唐通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11