一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，包括内部音/视频传输网络和外部试验数据网络，两个网络相对独立；内部音/视频传输网络用于传输试验监控图像数据，包括试验监控前端采集设备、外部设备接入交换机、监控数据核心交换机、监控数据服务器接入交换机、以及监控数据服务器；外部试验数据传输网络用于传输试验数据和广播数字信号，包括试验验证器、验证器设备接入交换机、试验信号核心交换机、试验控制终端接入交换机、试验数据存储阵列以及试验控制计算机终端。根据信息实时性、传输可靠性要求进行分类，建立分层的双核心网络，有效防止了航天器着陆试验场网络系统中多种数据同时传输可能造成数据风暴导致网络瘫痪的风险。暴导致网络瘫痪的风险。暴导致网络瘫痪的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统


[0001]本专利技术属于地外天体着陆试验
，特别涉及一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统。

技术介绍

[0002]随着人类航天技术的不断发展，人类的太空探索活动已经从近地空间向更深更远的宇宙空间不断延伸。美国已经实现了载人月球登陆，并多次成功实现了火星着陆探测。深空探测过程中从接近地外天体，到在地外天体表面着陆的过程分为：进入、减速与着陆工作段(entry，descent and landing
‑
EDL)。EDL段对于整个探测任务的成败起着至关重要的任务。以火星着陆探测为例，目前人类进行的火星着陆任务中仅有43％的成功率，而大多数任务都在EDL段失败。因此国内外在航天器研制过程中进行了大量的地面试验，对航天器在EDL段工作性能进行评估，由此建立了专门为航天器地面着陆试验建造的试验场，其中美国lengly研究中心的着陆试验场是其中比较著名的。
[0003]着陆试验中会使用大量控制设备、测量设备以及对试验过程进行监控的摄像头等设备。这些设备均需要通过网络将数据传递至服务器，因此航天器试验场对于网络传输的宽带流量、实时性、安全性要求极高。然而，航天器着陆试验场网络系统中多种数据同时传输可能造成数据风暴导致网络瘫痪。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，建立了针对着陆试验场在试验过程中的音/视频监控、广播数字信号、试验数据等信息能够可靠、实时传输的网络系统，根据信息实时性、传输可靠性要求进行分类，建立了分层的双核心网络，达到了试验控制可靠、试验数据传输及时、试验监控信号传输安全的目的，有效防止了航天器着陆试验场网络系统中多种数据同时传输可能造成数据风暴导致网络瘫痪的风险，以及与试验控制信号传输可靠性要求高的矛盾。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，包括内部音/视频传输网络和外部试验数据网络，两个网络相对独立；
[0007]内部音/视频传输网络用于传输试验监控图像及音频数据，包括：
[0008]试验监控前端采集设备，用于将采集到的试验监控图像及音频数据发送至外部设备接入交换机；
[0009]外部设备接入交换机，用于接收试验监控前端采集设备发送的试验监控图像及音频数据，并传输至监控数据核心交换机；同时，接收监控数据核心交换机传输的试验监控前端采集设备的设备开关、焦距调整、摄像机转动等指令，发送至试验监控前端采集设备，控制试验监控前端采集设备开关机、执行摄像机焦距调整、摄像机转动等动作；
[0010]监控数据核心交换机，用于接收外部设备接入交换机传输的试验监控图像及音频
数据，并发送至监控数据服务器接入交换机；同时，将监控数据服务器接入交换机传输的试验监控前端采集设备的设备开关、焦距调整、摄像机转动等指令发送给外部设备接入交换机；
[0011]监控数据服务器接入交换机，用于接收监控数据核心交换机传输的试验监控图像及音频数据，并传输至监控数据服务器；同时，将监控数据服务器发送的试验监控前端采集设备的设备开关、焦距调整、摄像机转动等指令传输给监控数据核心交换机；
[0012]监控数据服务器，用于存储接收到的试验监控图像及音频数据，进行存储或处理，并发送试验监控前端采集设备的设备开关、焦距调整、摄像机转动等指令至监控数据服务器接入交换机。
[0013]外部试验数据传输网络用于传输试验数据和广播数字信号，包括：
[0014]试验验证器，用于将试验过程中产生的试验数据和广播数字信号发送至验证器设备接入交换机；
[0015]验证器设备接入交换机，用于接收试验验证器发送的试验数据和广播数字信号，并传输至试验信号核心交换机；同时，接收试验信号核心交换机传输的验证器上设备控制指令，发送至试验验证器，控制试验验证器设备加断电并执行相应功能；
[0016]试验信号核心交换机，用于接收验证器设备接入交换机传输的试验数据和广播数字信号，并传输至试验控制终端接入交换机；同时，将试验控制终端接入交换机传输的验证器上设备控制指令发送至验证器设备接入交换机；
[0017]试验控制终端接入交换机，用于接收试验信号核心交换机传输的试验数据和广播数字信号，并传输至试验数据存储阵列和试验控制计算机终端；同时，接收试验控制计算机终端发送的验证器上设备控制指令，传输至试验信号核心交换机；
[0018]试验数据存储阵列，用于存储试验控制终端接入交换机传输的试验数据和广播数字信号；
[0019]试验控制计算机终端，用于接收试验控制终端接入交换机传输的试验数据和广播数字信号进行显示、处理，并发送验证器上设备控制指令至试验数据存储阵列。
[0020]根据本专利技术提供的一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术提供的一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，通过对信息实时性要求，传输可靠性要求进行分类，建立两个独立的数据传输网络；同时采用双核心交换技术，将各传输网络构建为分层的双核心网络，双核心交换技术是利用两台独立工作的交换机分别接收所有的数据的交换机备份工作模式，提高传输可靠性；
[0022](2)本专利技术提供的一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，通过采用双核心交换技术构建了二层星型网络结构，二层星型网络结构将网络数据进行汇集，通过提高接入交换机至核心数据交换机的网络带宽，满足多终端到接入交换机的带宽要求，同时与双核心数据交换机形成高速可靠的核心数据传输网络；
[0023](3)本专利技术提供的一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，适用于多种信号同时传输，对带宽需求大且对高可靠性要求较高的航天器综合试验场网络系统构建、对于提高试验数据传输效率、提高试验控制可靠性起到有益作用。
附图说明
[0024]图1为双独立网络关系图；
[0025]图2为核心网络单向路由关系图；
[0026]图3为内部音/视频传输网络核心交换机心跳诊断图；
[0027]图4为内部音/视频传输网络外部设备接入交换机备份功能示意；
[0028]图5为试验场网络拓扑结构。
具体实施方式
[0029]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0030]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0031]对着陆试验场试验过程中产生的数据进行分析，确定试验场网络上需要传输的数据类型。试验场网络传递的资源包括试验数据、试验监控图像数据和广播数字信号等，据此数据类型分为纯文本型数据流量、多媒体流量及广播。(i)纯文本型数据流量(比如部分试验数据信息等)对网络带宽要求均不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，其特征在于，包括内部音/视频传输网络和外部试验数据网络，两个网络相对独立；内部音/视频传输网络用于传输试验监控图像数据，包括：试验监控前端采集设备，用于将采集到的试验监控图像及音频数据发送至外部设备接入交换机；外部设备接入交换机，用于接收试验监控前端采集设备发送的试验监控图像及音频数据，并传输至监控数据核心交换机；同时，接收监控数据核心交换机传输的对试验监控前端采集设备的控制指令，发送至试验监控前端采集设备，控制试验监控前端采集设备加断电并执行相应功能；监控数据核心交换机，用于接收外部设备接入交换机传输的试验监控图像及音频数据，并发送至监控数据服务器接入交换机；同时，将监控数据服务器接入交换机传输的对试验监控前端采集设备的控制指令发送给外部设备接入交换机；监控数据服务器接入交换机，用于接收监控数据核心交换机传输的试验监控图像及音频数据，并传输至监控数据服务器；同时，将监控数据服务器发送的对试验监控前端采集设备的控制指令传输给监控数据核心交换机；监控数据服务器，用于存储接收到的试验监控图像及音频数据，进行存储或处理，并发送对试验监控前端采集设备的控制指令至监控数据服务器接入交换机。外部试验数据传输网络用于传输试验数据和广播数字信号，包括：试验验证器，用于将试验过程中产生的试验数据和广播数字信号发送至验证器设备接入交换机；验证器设备接入交换机，用于接收试验验证器发送的试验数据和广播数字信号，并传输至试验信号核心交换机；同时，接收试验信号核心交换机传输的验证器上设备控制指令，发送至试验验证器，控制试验验证器设备加断电并执行相应功能；试验信号核心交换机，用于接收验证器设备接入交换机传输的试验数据和广播数字信号，并传输至试验控制终端接入交换机；同时，将试验控制终端接入交换机传输的验证器上设备控制指令发送至验证器设备接入交换机；试验控制终端接入交换机，用于接收试验信号核心交换机传输的试验数据和广播数字信号，并传输至试验数据存储阵列和试验控制计算机终端；同时，接收试验控制计算机终端发送的验证器上设备控制指令，传输至试验信号核心交换机；试验数据存储阵列，用于存储试验控制终端接入交换机传输的试验数据和广播数字信号；试验控制计算机终端，用于接收试验控制终端接入交换机传输的试验数据和广播数字信号进行显示、处理，并发送验证器上设备控制指令至试验数据存储阵列。2.根据权利要求1所述的高可靠性试验场实时控制监控网络传输系统，其特征在于，所述监控数据核心交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎光宇，黄伟，隋毅，郭李杨，张剑勇，刘威，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：