基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统技术方案

本发明专利技术公开了基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，涉及软件通信技术领域。包括硬件环境层、平台支持层、业务服务层、人机交互层，其中：硬件环境层，为业务功能运行提供基础硬件环境，采用一体机和千兆网络交换机；平台支持层，基于SpringCloud的微服务平台，开发依赖的基础插件和软件运行环境，实现软件功能服务化，为数传基带池监控软件提供软件运行框架，完成统一的服务治理；业务服务层，提供数据访问服务、通用服务和业务处理服务，专注不同业务需求；人机交互层，为各类操作用户提供人机交互接口，人机交互层以视图对资源池进行功能展示。本发明专利技术利用率高、维护升级成本低，具有可重构、高扩展性。高扩展性。高扩展性。

【技术实现步骤摘要】
基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统


[0001]本专利技术涉及软件通信
，特别涉及基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统。

技术介绍

[0002]中继卫星是通信卫星的一种，主要用于数据传输。随着航天器种类和数量的增多，航天器的跟踪和控制任务原来越重，数据传输量也日益增多，单靠地面测控站难以胜任。同时加上我国空间站投入使用，全天候的跟踪和控制需求成为必备条件，因此，对中继卫星系统地面终端站提出了越来越高的功能及性能要求。以前国内中继卫星系统地面终端站主要采用基于链路的资源调配模式，通过提前进行链路规划来确定任务所需的独立基带设备和链路。随着中继任务种类和复杂度的增加，直接导致设备套量种类繁多、多专用性强、互替性弱、设备备份链路复杂的应用现状已成为制约其发展的瓶颈性问题。针对此类问题，综合化基带池架构的信号和数据处理平台是未来发展的趋势，综合化基带池平台采用软件定义一切(SoftwareDefinedX，SDX)的设计思想，支持多任务多功能线程并发同时工作，并支持任务重构。
[0003]参阅图2。中继卫星数传基带池由6个设备(包括主备)组成：2个数字化设备，4个综合处理设备，需完成前返向中低速数传、返向高速数传和前返向多目标数传业务，同时具备对用户航天器测距的能力。根据不同的任务需求，可以分时配置为16个中低速数传基带、8个高速数传基带或2个中低速数传基带、2个高速数传基带、1个多目标基带(支持12目标)等多种组合场景。
[0004]中继卫星数传基带池监控软件作为数传基带池的重要组成部分，是整个池的监控核心和业务调度核心，为用户提供人机交互界面，为上层监控提供远程控制和监视接口，完成监控任务调度。具备接收终端站监控软件的资源部署请求及链路配置信息，通过平台管控软件完成基带池资源的分配和部署；针对单台基带提供，设置各单元的工作参数、监视所有单元的运行状态，提供详细菜单和简单的图形显示；配合系统监控完成基带设备单元的远程监控；接收功能管控及数据处理软件测距数据、测频数据进行数据存储；组织实现与及基带相关的所有测试，包括：接收机捕获时间测试、数传误码率测试、频率动态范围测试、测距精度统计、测频精度统计、前向时延测试、返向时延测试、前向帧频测试，向数传模拟源、前向调制器注入数据帧等；具有故障实时监测告警功能，实时监测硬件板卡、功能单元、链路状态。
[0005]传统的中继卫星数传基带分为中低速数传基带、高速数传基带、多目标数传基带，不同时期研制的基带设备平台、基带软件组成和软件体系架构各异，每台基带均至少具有一块监控或数据处理主板完成设备监控功能。此外，还存在软件运行环境不统一，选用的开发语言也不统一的情况，造成资源无法共享，难以维护。地面站需要7*24小时不间断稳定运行，软件系统在软硬件体系架构设计上需要综合考虑，采用硬件热备份、数据定期备份、状态自动监测、故障自动分析处理等措施，满足系统长期稳定运行的要求。在设计时需要考虑
基带池监控软件的高可用，避免由于硬件或软件的故障造成整个基带池系统失效。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：为了满足中继卫星数传基带池的特性，结合传统基带监控软件的功能需求，为了便于计算资源共建共享、统一运维管理、统一调度、灵活使用、动态扩容，针对不同类型基带的共性需求进行集中开发，减少不同类型基带软件的重复开发，能够满足基带池式的设备运行管理要求，针对现有技术存在不足之处，提供一种资源的利用率高、维护升级成本低、可重构、高扩展性的监控软件架构设计。
[0007]具体技术方案如下：
[0008]本专利技术是基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，包括：包括硬件环境层、平台支持层、业务服务层、人机交互层，其中：
[0009]硬件环境层，为业务功能运行提供基础硬件环境，采用一体机和千兆网络交换机；
[0010]平台支持层，基于SpringCloud的微服务平台，开发依赖的基础插件和软件运行环境，实现软件功能服务化；为数传基带池监控软件提供软件运行框架，完成统一的服务治理；
[0011]业务服务层，提供数据访问服务、通用服务和业务处理服务，专注不同业务需求；
[0012]人机交互层，为各类操作用户提供人机交互接口，人机交互层以视图对资源池进行功能展示。
[0013]进一步的，所述平台支持层基于SpringCloud的微服务平台，提供服务治理中心、配置中心、数据缓存、数据库以及消息队列业务功能，微服务平台通过服务治理中心为上层业务提供统一的服务治理、微服集群平台服务，上接业务服务层提供软件运行框架。
[0014]进一步的，所述平台支持层的软件采用B/S架构，与设备联网的终端PC均可访问；
[0015]其中：B端，人机交互采用浏览器方式，可通过不同Web页面视图对数传基带池设备进行操作和状态监视；
[0016]S端：由数据访问服务、通用服务、业务处理服务三类服务组成，通过业务处理服务中的中台服务向B端推送状态、数据，显示整个数传基带池的设备硬件健康状态、分配的任务运行情况以及单个任务的详细信息。
[0017]进一步的，所述业务服务层将不同类型基带业务分层，通过数据访问接口提供通用服务和业务处理服务，业务处理服务聚焦具体业务逻辑，通用服务专注共性功能；
[0018]所述数据访问服务为各种业务处理服务、通用服务提供数据库信息访问接口和文件管理访问接口；
[0019]所述通用服务细分为三类，包括系统框架管理服务、参数分组服务和设备监控服务，具体的：
[0020]所述系统框架管理服务提供网关服务、门户插件服务、门户服务和鉴权服务；
[0021]所述参数分组服务提供日志管理服务、数据存储服务、参数联动关系验证服务和配置管理服务通用功能；
[0022]所述设备监控服务提供数据帧模型服务、设备数据处理服务、控制查询服务和通信监视服务参数监控相关功能，通过配置实现设备监控功能的低代码化；
[0023]所述业务处理服务包括监控接口管理服务、资源管理服务、中台服务、故障诊断服
务以及中低速业务、高速数传业务、高速模拟源业务、多目标数传业务服务。
[0024]进一步的，所述业务服务层的资源管理服务接收监控接口管理服务或中台服务下发的资源申请，根据当前资源占用情况、物理资源的健康状态、请求任务类型资源上限的约束条件，自动查找可用资源进行部署，并将部署结果反馈至站监控用于系统信号流和信息流的建链；针对特殊场景还支持用户指定物理资源部署功能。
[0025]进一步的，所述业务服务层的各类业务服务均采用多节点部署，各类服务以负载均衡或主备方式完成业务处理。
[0026]进一步的，所述人机交互层的视图包括首页视图、任务视图和物理视图，其中：
[0027]所述物理视图展示硬件机箱、板卡的健康状态和占用状态，提供机箱、板卡维护、时码、频综整机设置功能；
[0028]所述任务视图展示当前任务部署运行情况，提供任务创建、任务释本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，其特征在于：包括硬件环境层、平台支持层、业务服务层、人机交互层，其中：硬件环境层，为业务功能运行提供基础硬件环境，采用一体机和千兆网络交换机；平台支持层，基于SpringCloud的微服务平台，开发依赖的基础插件和软件运行环境，实现软件功能服务化，为数传基带池监控软件提供软件运行框架，完成统一的服务治理；业务服务层，提供数据访问服务、通用服务和业务处理服务，专注不同业务需求；人机交互层，为各类操作用户提供人机交互接口，人机交互层以视图对资源池进行功能展示。2.根据权利要求1所述的基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，其特征在于：所述平台支持层基于SpringCloud的微服务平台，提供服务治理中心、配置中心、数据缓存、数据库以及消息队列业务功能，微服务平台通过服务治理中心为上层业务提供统一的服务治理、微服集群平台服务，上接业务服务层提供软件运行框架。3.根据权利要求2所述的基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，其特征在于：所述平台支持层的软件采用B/S架构，与设备联网的终端PC均可访问；其中：B端，人机交互采用浏览器方式，可通过不同Web页面视图对数传基带池设备进行操作和状态监视；S端：由数据访问服务、通用服务、业务处理服务三类服务组成，通过业务处理服务中的中台服务向B端推送状态、数据，显示整个数传基带池的设备硬件健康状态、分配的任务运行情况以及单个任务的详细信息。4.根据权利要求1所述的基于微服务架构的中继卫星数传基带池监控软件系统，其特征在于：所述业务服务层将不同类型基带业务分层，通过数据访问接口提供通用服务和业务处理服务，业务处理服务聚焦具体业务逻辑，通用服务专注共性功能；所述数据访问服务为各种业务处理服务、通用服务提供数据库信息访问接口和文件管理访问接口；所述通用服务细分为三类，包括系统框架管理服务、参数分组服务和设备监控服务，具体的：所述系统框架管理服务提供网关服务、门户插件服务、门户服务和鉴权服务；所述参数分组服务提供日志管理服务、数据存储服务、参数联动关系验证服务和配置管理服务通用功能；所述设备监控服务提供数据帧模型服务、设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文渊，王钧慧，何可，王豪，张修盛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：