星载制造技术

本发明专利技术提供了一种星载

【技术实现步骤摘要】
星载IP协议网络与1553B总线网络间的通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及空间和星载通信网络
，具体地，涉及星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信方法及系统
。

技术介绍

[0002]星载电子设备之间的信息传递通过专门的互连技术实现
。
现场总线技术的引入在一定程度上缓解了互连代价，建立了适用于空间环境的物理层和链路层传输体系
。
但是，面对卫星智能化
、
联网化需求，异构现场总线带来的传输壁垒阻碍了星内数据共享
。
在天地一体化通信发展趋势下，基于
CCSDS
协议与
TCP/IP
协议的“物理层
、
数据链路层
、
网络层
、
传输层
、
应用层”五层通信协议模型已逐渐形成主流共识，目前正在逐步推广应用中
。
但是，星内数据通信仍然以现场总线技术为主，包括
RS
‑
422、MIL
‑
STD
‑
1553B、CAN
等，尤以
1553B
总线应用最为广泛
。
如何将以
1553B
总线为代表的星内数据网络与
IP
网络进行融合通信，形成统一的寻址机制，减少数据传输转换开销，打通信息交互堵塞和数据应用孤岛，成为提高星地
、
星间r/>、
星内数据传输网络的效率和可靠性的关键
。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，国内外部分航天器已开展星地
、
星间
、
星内数据传输通信的研究，但总体上尚未形成成熟的解决方案
。
[0004]在公开号为
CN105991384B
的专利文献
《
兼容时间触发以太网与
1553B
的航天以太网通信方法
》
中提出了一种
1553B
命令响应式传输机制与时间触发消息
、IT
应用数据基于优先级共享以太网
MAC
链路层的数据传输方法，该方法减少了
1553B
接口用户的应用层通信适配修改，底层的通信方式已完全变为以太网
。
[0005]在公开号为
CN110417630A
的专利文献
《
一种兼容
1553B
的时间触发以太网交换装置及方法
》
中提出了
1553B
总线处理模块和时间触发以太网交换模块的实现方式，通过
1553B
远程终端地址与时间触发以太网虚链路号的地址映射表实现数据转换
。
[0006]在公开号为
CN108173587B
的专利文献
《
一种基于网络通信的空间站航天技术试验信息管理系统
》
中公开了一种基于
1553B、
以太网
、RS422
等连接方式的空间站测试系统，其中各设备的
1553B、
以太网接口连接相对固定，
RT
地址
、IP
地址为固定配置，基于特定协议进行数据拆包
、
解包
。
[0007]在公开号
CN108011797B
的专利文献
《
一种基于
1553B
协议的以太网通信系统
》
中公开了一种通过在
OSI
七层网络模型数据链路层中添加
1553
控制子层的方式实现在以太网络和
1553B
网络中传输
1553B
数据帧，
RT
地址映射为虚拟
MAC
地址实现数据传输命令字
、
数据字的相对映射
。
该方法解决了以太网络和
1553B
网络物理地址的映射问题，但是没有解决大型复杂网络规模的逻辑地址映射与寻址问题
。
[0008]在公开号为
CN106790104A
的专利文献
《
多协议融合系统
、
节点之间的
IP
通信及
FC
‑
AE
‑
1553
通信方法
》
中公开了一种支持
IP
协议的
FC
‑
AE
‑
1553
与以太网络系统，但是未涉及主从式
1553B
网络
。
[0009]对现有技术进行检索和分析可以发现，存在下述问题：
[0010]1)
现有方法通常针对特定网络规模
、
拓扑
、
业务交互需求等进行定制化设计，通用性
、
灵活性不足，无法解决星内
、
星间
、
星地
IP
网络与
1553B
网络数据交互的普遍性问题；
[0011]2)
现有方法较少涉及复杂空间网络逻辑地址的统一设计以及与
1553B
网络地址的映射方法，不同卫星
、
不同网络之间进行通信时，数据源端无法直接指向数据目的端的地址，往往通过各种协议转换设备进行处理，全网统一寻址的能力严重不足
。

技术实现思路

[0012]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信方法及系统
。
[0013]根据本专利技术提供的一种星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，包括卫星内均有星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络的多颗卫星；所述星载
IP
协议网络包括
IP
网络终端
、IP
网络交换机
、
星载网关；所述
1553B
总线网络包括总线控制器
BC、
远程终端
RT
；
1553B
总线网络中的总线控制器或者远程终端作为
IP
网络终端接入
IP
网络，
1553B
总线网络承载
IP
数据包，根据
IP
网络层
IP
地址与
1553B
总线网络
RT
地址
、
子地址的映射关系，实现星载
IP
协议网络与
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，其特征在于，包括卫星内均有星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络的多颗卫星；所述星载
IP
协议网络包括
IP
网络终端
、IP
网络交换机
、
星载网关；所述
1553B
总线网络包括总线控制器
BC、
远程终端
RT
；
1553B
总线网络中的总线控制器或者远程终端作为
IP
网络终端接入
IP
网络，
1553B
总线网络承载
IP
数据包，根据
IP
网络层
IP
地址与
1553B
总线网络
RT
地址
、
子地址的映射关系，实现星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间双向数据寻址
、
传输
。2.
根据权利要求1所述的星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，其特征在于，星载
IP
协议网络的星载
IP
协议网络层的
IPv6
地址包括表示
CCSDS
空间数据链路协议子层的传输帧航天器标识符的航天器标识符
、
表示卫星所在空间网络编号的空间子网编号
、
表示卫星的星地
、
星间数据传输链路编号的空间链路编号
、
表示星内不同数据传输网络的地址编号的星载子网编号
、
表示星内不同数据传输网络中的各类终端设备的地址编号的星内终端编号；
1553B
总线网络总线控制器
、
远程终端的星内终端编号字段包括子地址
、RT
地址字段
。3.
根据权利要求2所述的星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，其特征在于，卫星内同一
1553B
总线网络内不同总线控制器
、
远程终端之间的通信方式中，数据发送端和接收端均为
1553B
总线网络总线控制器或远程终端，
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
目的
IP
地址的航天器标识符
、
空间子网编号
、
空间链路编号
、
星载子网编号字段由数据发送端赋为固定特征值，表示默认为本网内传输；
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
星内终端编号的
RT
地址字段为数据包发送端
BC/RT
地址，子地址字段为数据包发送预先定义的子地址编号；目的
IP
地址星内终端编号的
RT
地址字段为数据包接收端
BC/RT
地址，子地址字段为数据包发送预先定义的子地址编号；其中，源
IP
地址星内终端编号子地址字段与目的
IP
地址星内终端编号子地址字段保持一致
。4.
根据权利要求2所述的星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，其特征在于，在卫星内同一
IP
网络的任意网络终端之间通信方式中，数据发送端和接收端均为
IP
网络终端，
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
目的
IP
地址的航天器标识符
、
空间子网编号
、
空间链路编号
、
星载子网编号字段由数据发送端赋为固定特征值，表示默认为本网内传输；
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
目的
IP
地址星内终端编号由
IP
网络自行定义
。5.
根据权利要求2所述的星载
IP
协议网络与
1553B
总线网络间的通信系统，其特征在于，在卫星内
1553B
总线网络任意总线控制器或者远程终端，与本星
IP
网络任意终端之间的通信方式中，数据发送端和接收端均为本星内终端，
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
目的
IP
地址的航天器标识符
、
空间子网编号
、
空间链路编号字段由数据发送端赋为固定特征值，表示默认为本星内传输；源
IP
地址
、
目的
IP
地址的星载子网编号字段由数据发送端赋为预先定义的值，以区分
1553B
总线网络和星载
IP
协议网络；
1553B
总线网络任意总线控制器
、
远程终端发送数据至本星
IP
网络任意终端时，数据发送端为
1553B
总线网络总线控制器或远程终端，
IP
数据包包头中的源
IP
地址
、
星内终端编号的
RT
地址字段为数据包发送端
BC/RT
地址，子地址字段为数据包发送预先定义的子地址编号；数据接收端为
IP
网络终端，
IP
数据包包头中的目的
IP
地址星内终端编号由

【专利技术属性】
技术研发人员：吴侃侃，李林伟，齐晓军，张凯华，王驰，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：