低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法及系统技术方案

本申请实施例公开了一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法及系统，通过为主用卫星控制中心设置至少一个备用卫星控制中心，主、备用卫星控制中心地理上位于不同区域、供电电源也不相同，且主用卫星控制中心与备用卫星控制中心的状态互斥，同一时刻有且仅有一个主用卫星控制中心；实现主用卫星控制中心和备用卫星控制中心在管理上及信息处理上的完全分工，并在主、备用卫星控制中心之间进行遥测、遥控、测距、测速和外部接口信息的交互通信，实现了备用卫星控制中心对主用卫星控制中心的核心信息的完全备份，在主用卫星控制中心遭遇故障时，能实时、无缝切换，适用于低轨卫星地面测控系统卫星控制中心的容灾备份的设计与建设，提高了地面测控系统的可靠性和可用度。

Disaster recovery backup method and system for satellite control center of LEO satellite ground measurement and control system

【技术实现步骤摘要】
低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法及系统
本专利技术涉及一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法及系统。
技术介绍
近地卫星地面测控系统包括卫星控制中心和测控站，一般由一个卫星控制中心和多个测控站组成。卫星控制中心主要负责后端数据处理，包括遥测数据处理、卫星状态监视、遥控指令或数据块加工、利用遥测下传的定位数据和地面测距测速数据定轨等；测控站提供与卫星进行信息交互的通道，跟踪卫星，并完成数字信号与射频信号的转换。对于近地卫星地面测控系统，为了保证测控的可靠性和可用度，在规划和论证测控站的数量和布署时，是基于提高对卫星的可见弧段时长进行设计的，但卫星控制中心一般通过对中心内的硬件、软件进行冗余热备份来避免单点失效，从而保证其可靠性。卫星控制中心作为地面测控系统的关键分系统，在任何情形下，必须要保证其可用。考虑到自然灾害如地震、战乱等因素，卫星控制中心按整系统来进行备份显得尤为重要。遗憾的是，目前并无相关技术方案可供参考。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法及系统，能够提供冗余卫星控制中心，保障低轨卫星地面测控系统的稳定运行，不受自然灾害、电力供应等影响而稳定提供通信、遥测、定位等服务。本专利技术的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法，包括：为主用卫星控制中心设置至少一个备用卫星控制中心，所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心的硬件及系统应用配置一致且匹配；所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心之间通过至少一种通信传输线路电连接；所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心通过通信传输线路连接测控站的基带设备；在卫星跟踪过程中，测控站接收到卫星发送的下行遥测数据后，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于所连接的基带设备接收所述遥测数据，并进行校验和相应处理；所述主用卫星控制中心通过网络连接控制所述测控站的基带设备，由所述测控站对卫星进行捕获、测距和测速，接收测距和测速结果，并将测距和测速结果向所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心均对测距和测速结果进行分析；在所述测控站捕获卫星后，所述主用卫星控制中心通过所述测控站的基带设备向被捕获的卫星发送遥控指令和轨道数据块，基于所发送的遥控指令和轨道数据块对卫星进行遥测，以确定卫星的遥控接收状态；所述主用卫星控制中心将发送给卫星的遥控指令和轨道数据块的发送状态同步至所述至少一个备用卫星控制中心，并发送遥控指令和轨道数据块过程中进行主用卫星控制中心切换时，由切换后的新的主用卫星控制中心基于当前的遥控指令和轨道数据块的发送状态继续发送未上行注入的或未成功上行注入的遥控指令和轨道数据块：使用过程中，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心同时接收其他地面应用系统的交互信息并予以响应，仅由所述主用卫星控制中心向其他地面应用系统发送卫星测控计划、跟踪引导文件、轨道瞬时根数和星历的相关任务信息。所述方法还包括：所述主用卫星控制中心周期性地解析卫星发送的定位数据、卫星与测控站之间的测量数据，对卫星进行定轨和外推，生成待上行注入的轨道数据块，以及卫星测控计划和测控站跟踪引导文件，并将卫星测控计划和测控站跟踪引导文件向测控站发送，并将卫星测控计划、定轨数据及星历向地面应用系统发送；所述地面应用系统周期性地将卫星工作计划向所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于卫星工作计划生成上行注入数据块。上述技术方案中，所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的至少之一选址不同；所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的各卫星控制中心的供电电源不同；所述选址不同包含地理位置上相距超过设定阈值。上述技术方案中，所述至少一个备用卫星控制中心为两个以上时，所述至少一个备用卫星控制中心中的至少两个备用卫星控制中心选址不同。上述技术方案中，所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心的状态互斥，同一时刻有且仅有一个主用卫星控制中心。一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份系统，所述系统包括：主用卫星控制中心、至少一个备用卫星控制中心、测控站、测控站的基带设备、地面应用系统；所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心之间通过至少一种通信传输线路电连接；所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心通过通信传输线路连接测控站的基带设备；所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心的硬件及系统应用配置一致且匹配；在卫星跟踪过程中，测控站接收到卫星发送的下行遥测数据后，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于所连接的基带设备接收所述遥测数据，并进行校验和相应处理；所述主用卫星控制中心通过网络连接控制所述测控站的基带设备，由所述测控站对卫星进行捕获、测距和测速，接收测距和测速结果，并将测距和测速结果向所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心均对测距和测速结果进行分析；在所述测控站捕获卫星后，所述主用卫星控制中心通过所述测控站的基带设备向被捕获的卫星发送遥控指令和轨道数据块，基于所发送的遥控指令和轨道数据块对卫星进行遥测，以确定卫星的遥控接收状态；所述主用卫星控制中心将发送给卫星的遥控指令和轨道数据块的发送状态同步至所述至少一个备用卫星控制中心，并发送遥控指令和轨道数据块过程中进行主用卫星控制中心切换时，由切换后的新的主用卫星控制中心基于当前的遥控指令和轨道数据块的发送状态继续发送未上行注入的或未成功上行注入的遥控指令和轨道数据块；使用过程中，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心同时接收其他地面应用系统的交互信息并予以响应，仅由所述主用卫星控制中心向其他地面应用系统发送卫星测控计划、跟踪引导文件、轨道瞬时根数和星历的相关任务信息。上述技术方案中，所述主用卫星控制中心周期性地解析卫星发送的定位数据、卫星与测控站之间的测量数据，对卫星进行定轨和外推，生成待上行注入的轨道数据块，以及卫星测控计划和测控站跟踪引导文件，并将卫星测控计划和测控站跟踪引导文件向测控站发送，并将卫星测控计划、定轨数据及星历向地面应用系统发送；所述地面应用系统周期性地将卫星工作计划向所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于卫星工作计划生成上行注入数据块。上述技术方案中，所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的至少之一选址不同；所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的各卫星控制中心的供电电源不同；所述选址不同包含地理位置上相距超过设定阈值。上述技术方案中，所述至少一个备用卫星控制中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法，其特征在于，所述方法包括：/n为主用卫星控制中心设置至少一个备用卫星控制中心，所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心的硬件及系统应用配置一致且匹配；所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心之间通过至少一种通信传输线路电连接；所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心通过通信传输线路连接测控站的基带设备；/n在卫星跟踪过程中，测控站接收到卫星发送的下行遥测数据后，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于所连接的基带设备接收所述遥测数据，并进行校验和相应处理；所述主用卫星控制中心通过网络连接控制所述测控站的基带设备，由所述测控站对卫星进行捕获、测距和测速，接收测距和测速结果，并将测距和测速结果向所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心均对测距和测速结果进行分析；/n在所述测控站捕获卫星后，所述主用卫星控制中心通过所述测控站的基带设备向被捕获的卫星发送遥控指令和轨道数据块，基于所发送的遥控指令和轨道数据块对卫星进行遥测，以确定卫星的遥控接收状态；所述主用卫星控制中心将发送给卫星的遥控指令和轨道数据块的发送状态同步至所述至少一个备用卫星控制中心，并发送遥控指令和轨道数据块过程中进行主用卫星控制中心切换时，由切换后的新的主用卫星控制中心基于当前的遥控指令和轨道数据块的发送状态继续发送未上行注入的或未成功上行注入的遥控指令和轨道数据块；/n使用过程中，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心同时接收其他地面应用系统的交互信息并予以响应，仅由所述主用卫星控制中心向其他地面应用系统发送卫星测控计划、跟踪引导文件、轨道瞬时根数和星历的相关任务信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星地面测控系统卫星控制中心容灾备份方法，其特征在于，所述方法包括：
为主用卫星控制中心设置至少一个备用卫星控制中心，所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心的硬件及系统应用配置一致且匹配；所述至少一个备用卫星控制中心与所述主用卫星控制中心之间通过至少一种通信传输线路电连接；所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心通过通信传输线路连接测控站的基带设备；
在卫星跟踪过程中，测控站接收到卫星发送的下行遥测数据后，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于所连接的基带设备接收所述遥测数据，并进行校验和相应处理；所述主用卫星控制中心通过网络连接控制所述测控站的基带设备，由所述测控站对卫星进行捕获、测距和测速，接收测距和测速结果，并将测距和测速结果向所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心均对测距和测速结果进行分析；
在所述测控站捕获卫星后，所述主用卫星控制中心通过所述测控站的基带设备向被捕获的卫星发送遥控指令和轨道数据块，基于所发送的遥控指令和轨道数据块对卫星进行遥测，以确定卫星的遥控接收状态；所述主用卫星控制中心将发送给卫星的遥控指令和轨道数据块的发送状态同步至所述至少一个备用卫星控制中心，并发送遥控指令和轨道数据块过程中进行主用卫星控制中心切换时，由切换后的新的主用卫星控制中心基于当前的遥控指令和轨道数据块的发送状态继续发送未上行注入的或未成功上行注入的遥控指令和轨道数据块；
使用过程中，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心同时接收其他地面应用系统的交互信息并予以响应，仅由所述主用卫星控制中心向其他地面应用系统发送卫星测控计划、跟踪引导文件、轨道瞬时根数和星历的相关任务信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主用卫星控制中心周期性地解析卫星发送的定位数据、卫星与测控站之间的测量数据，对卫星进行定轨和外推，生成待上行注入的轨道数据块，以及卫星测控计划和测控站跟踪引导文件，并将卫星测控计划和测控站跟踪引导文件向测控站发送，并将卫星测控计划、定轨数据及星历向地面应用系统发送；所述地面应用系统周期性地将卫星工作计划向所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心发送，所述主用卫星控制中心及所述至少一个备用卫星控制中心基于卫星工作计划生成上行注入数据块。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的至少之一选址不同；所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心中的各卫星控制中心的供电电源不同；
所述选址不同包含地理位置上相距超过设定阈值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个备用卫星控制中心为两个以上时，所述至少一个备用卫星控制中心中的至少两个备用卫星控制中心选址不同。


5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述主用卫星控制中心与所述至少一个备用卫星控制中心的状态互斥，同一时刻有且仅有一个主用卫星控制中心。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文洁，杨蛟龙，赵军祥，吕波，陈爱平，张玉峰，柴建国，苗留成，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：北京;11