一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，试验鉴定业务系统与各卫星研制单位数据系统均分发有proto文件，验鉴定业务系统与各卫星研制单位数据系统之间需要进行数据传输时，按照待传输数据的类型采用不同的proto文件将待传输数据转换为设定的消息结构，解决了不同研制单位卫星装备产品的数据格式多样、传输效率低、传输数据量大以及不向前向后兼容等问题，提高了卫星发射场试验鉴定系统的数据处理效率和稳定性，保证了转化的准确与高效性，一旦需求有变，可以更新数据结构，而不会影响已部署程序，能够降低数据报文中挟带数据的长度，同时降低数据的序列化以及反序列化成本。化成本。化成本。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法及系统


[0001]本专利技术属于航天器试验鉴定领域，尤其涉及一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法及系统。

技术介绍

[0002]随着信息化战争对航天装备的需求和依赖日益强烈,我军面临着航天装备由“试验型”转变为真正“装备型”的挑战。近年来，我军一直在探索、尝试以增强航天装备研制能力为目标的试验考核策略和方法。
[0003]确保卫星在轨服役期间“好用管用”是开展卫星发射场试验鉴定的初衷，而我国传统的航天装备试验鉴定一直以来是在系统发射后才开展，其中暴露出的缺陷在航天装备在轨运行中往往难以修正，同时试验数据和评估结果对采办程序的关键决策支撑力度弱，从而很难达到降低采办风险的目的，因此开展航天装备发射场试验鉴定，将其作为卫星上天之前的最后一道关口是十分必要的。
[0004]卫星发射场试验鉴定工作需要从各个卫星研制单位获取数据，而不同研制单位的数据格式和信息交互流程多种多样，导致卫星发射场试验鉴定业务传输、采集和解析数据的难度很大，目前大部分系统都采用自定义应用层协议或XML、JSON等标准数据格式来实现数据的解析及传输。对于这一类的协议解析大多存在以下问题：
[0005]1)采用自定义应用层协议：一般采用协议头+消息体策略，其中协议头是固定边界，消息体是混合编码，此种协议需要根据约定的字节序逐个读取每个字节，以便于程序中其他代码逻辑的编写，由于不能直观的判断拼接的字节流协议是否正确，而且扩展或修改协议时，数据的生产者和消费者都要修改程序，工作量极大。
>[0006]2)使用XML/JSON描述的协议：XML格式解析效率较低，同时XML需要传输标记，会导致数据比自定义协议字节流数据、数据在数据量上极大的增加，当传输的数据量大的时候，传输效率就成为了很大的问题。使用JSON描述的协议：数据结构较简单，对于复杂数据结构的支持有限。
[0007]3)前向和后向兼容性不高：当系统间协议升级后，所有相关部分都必须重新编写协议解析部分，否者将不能正确解析协议。

技术实现思路

[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法及系统，基于protobuf数据协议快速统一不同研制单位卫星装备产品产生的格式多样的数据，提高了卫星发射场试验鉴定系统的数据处理效率和稳定性。
[0009]一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，试验鉴定业务系统与各卫星研制单位数据系统通过消息总线进行消息交互时，获取消息的一方为消息数据消费者，发出消息的一方为消息数据生产者；
[0010]其中，所述消息数据生产者根据待传输的原始消息数据所属的数据类型，调用对
应的proto文件进行编译，得到当前数据类型对应的消息结构，再使用当前得到的消息结构对待传输的原始消息数据的每个字段进行编码，得到二进制格式的序列化消息，并将序列化消息传输至消息总线；
[0011]所述消息数据消费者通过订阅的方式从消息总线获取序列化消息，根据序列化消息所属的数据类型，调用对应的proto文件进行编译，得到当前数据类型对应的消息结构，再使用当前得到的消息结构对接收到的序列化消息进行解析，得到序列化消息中包含的各个字段的数据，最后将各个字段的数据读取至由通用编程语言构建的当前数据类型对应的消息结构中，形成标准化消息对象。
[0012]进一步地，不同的数据类型对应不同的proto文件，其中，数据类型包括遥测源码、遥测参数结果、遥控指令信息、环境数据信息以及文件传输信息。
[0013]进一步地，当数据类型为遥测源码时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、虚拟信道vcid、源包识别pkid以及源码数据data；
[0014]当数据类型为遥测参数结果时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time以及数据内容vals，其中，数据内容是可重复单元，且每个单元均包括参数代号param、参数类型type、源码值raw、工程值val以及展示内容display；
[0015]当数据类型为遥控指令信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、指令源地址source、指令目的地址target以及指令内容data；
[0016]当数据类型为环境数据信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、温度temp以及湿度humi；
[0017]当数据类型为文件传输信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time以及文件全路径filepath。
[0018]进一步地，所述二进制格式的序列化消息依次由数据头、数据区以及数据尾拼接而成，其中，数据头包含数据长度字段和数据类型字段，数据区包含原始消息数据的每个字段进行编码后得到的Protobuf数据字段，数据尾包含对数据区进行循环冗余校验后得到的CRC校验字段。
[0019]进一步地，所述消息数据消费者获取序列化消息后，先执行多重判断操作再对序列化消息进行解析，其中，所述多重判断操作为：
[0020]判断序列化消息是否为由数据头、数据区以及数据尾拼接而成的完整消息，若为是，则判断数据头中包含的数据长度信息与序列化消息的实际长度是否一致，若一致，则判断数据头中包含的数据类型是否存在对应的proto文件，若存在，则调用对应的proto文件对数据区中的Protobuf数据字段进行解析。
[0021]进一步地，若各卫星研制单位数据系统为消息数据生产者时，待传输的原始消息数据为完成试验鉴定业务所需的数据；
[0022]若试验鉴定业务系统为消息数据生产者时，待传输的原始消息数据为对卫星的操
控指令数据。
[0023]进一步地，所述通用编程语言为Java、C++或Python。
[0024]进一步地，一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互系统，包括卫星数据采集模块、第一鉴定消息序列化模块、第一鉴定消息反序列化模块、卫星鉴定业务处理模块、第二鉴定消息序列化模块、第二鉴定消息反序列化模块以及卫星指令发送模块；
[0025]所述卫星数据采集模块用于采集卫星测控现场的各种不同类型的请求消息，完成数据的汇聚任务并生成json对象数据；
[0026]所述第一鉴定消息序列化模块用于根据所述json对象数据所属的数据类型调用对应的proto文件进行编译，得到当前数据类型对应的消息结构，再使用当前得到的消息结构对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，试验鉴定业务系统与各卫星研制单位数据系统通过消息总线进行消息交互时，获取消息的一方为消息数据消费者，发出消息的一方为消息数据生产者；其中，所述消息数据生产者根据待传输的原始消息数据所属的数据类型，调用对应的proto文件进行编译，得到当前数据类型对应的消息结构，再使用当前得到的消息结构对待传输的原始消息数据的每个字段进行编码，得到二进制格式的序列化消息，并将序列化消息传输至消息总线；所述消息数据消费者通过订阅的方式从消息总线获取序列化消息，根据序列化消息所属的数据类型，调用对应的proto文件进行编译，得到当前数据类型对应的消息结构，再使用当前得到的消息结构对接收到的序列化消息进行解析，得到序列化消息中包含的各个字段的数据，最后将各个字段的数据读取至由通用编程语言构建的当前数据类型对应的消息结构中，形成标准化消息对象。2.如权利要求1所述的一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，不同的数据类型对应不同的proto文件，其中，数据类型包括遥测源码、遥测参数结果、遥控指令信息、环境数据信息以及文件传输信息。3.如权利要求2所述的一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，当数据类型为遥测源码时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、虚拟信道vcid、源包识别pkid以及源码数据data；当数据类型为遥测参数结果时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time以及数据内容vals，其中，数据内容是可重复单元，且每个单元均包括参数代号param、参数类型type、源码值raw、工程值val以及展示内容display；当数据类型为遥控指令信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、指令源地址source、指令目的地址target以及指令内容data；当数据类型为环境数据信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time、温度temp以及湿度humi；当数据类型为文件传输信息时，其对应的proto文件所定义的消息结构为消息长度msglen、消息类型msgtype、型号代号sat、数据流标识flow、消息计数cnt、生成时间time以及文件全路径filepath。4.如权利要求1所述的一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，所述二进制格式的序列化消息依次由数据头、数据区以及数据尾拼接而成，其中，数据头包含数据长度字段和数据类型字段，数据区包含原始消息数据的每个字段进行编码后得到的Protobuf数据字段，数据尾包含对数据区进行循环冗余校验后得到的CRC校验字段。5.如权利要求4所述的一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，所述消息数据消费者获取序列化消息后，先执行多重判断操作再对序列化消息进行解析，其中，所述多重判断操作为：
判断序列化消息是否为由数据头、数据区以及数据尾拼接而成的完整消息，若为是，则判断数据头中包含的数据长度信息与序列化消息的实际长度是否一致，若一致，则判断数据头中包含的数据类型是否存在对应的proto文件，若存在，则调用对应的proto文件对数据区中的Protobuf数据字段进行解析。6.如权利要求1所述的一种卫星发射场试验鉴定业务消息交互方法，其特征在于，若各卫星研制单位数据系统为消息数据生产者时，待传输的原始消息数据为完成试验鉴定业务所需的数据；若试验鉴定业务系统为消息数据生产者时，待传输的原始消息数据为对卫星的操控指令数据。7.如权利要求1所述的一种卫星发射场试验鉴定业...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宏江，庄轲，常进，何晓宇，仝非，赵征，白少华，于澎，闫金栋，藏洁，李鹏，吴伟，张淳，刘一帆，闫旭，李乃海，付大伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三七九零部队保障部，
类型：发明
国别省市：