一种航天器遥控开关指令的传输方法技术

技术编号:8106351 阅读:239 留言:0更新日期:2012-12-21 05:40
一种航天器遥控开关指令的传输方法,步骤为:(1)地面测控中心给在轨航天器上传数据时,首先编码生成码集V;(2)码集V中的每个码字均对应一条航天器遥控开关指令,地面测控中心给在轨航天器上传数据时,从码集V中选择待发送的航天器遥控开关指令所对应的码字,并将该码字封装成上行数据帧之后发送给在轨航天器;(3)在轨航天器接收到所述上行数据帧之后进行解包,再对解包之后得到的12bit码字进行译码,从而完成地面测控中心与在轨航天器之间的数据传输。本发明专利技术通过生成最小码距大于等于4的指令码,降低遥控开关指令的这种误指令概率,提高数据传输的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于航天器遥控开关指令编译码

技术介绍
航天器遥控是提供地面操控航天器的命令通道,开关指令是航天器遥控中重要部分。遥控开关指令是由地面测控中心发往航天器,经过航天器遥控译码器的译码和校验后输出开关指令脉冲送给航天器上各用户,触发某个“动作”。由于信道误码率的影响,地球站向航天器发出一个完整的遥控指令i后,航天器遥控系统有一定的概率会接收到并恢复为遥控指令j,也就是说发生错误
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足,提供,通过生成最小码距大于等于4的指令码,降低遥控开关指令的这种误指令概率,提高数据传输的可靠性。本专利技术的技术解决方案是,步骤如下(I)地面测控中心给在轨航天器上传数据时,首先按照如下方式编码(I. I)定义正交码集H4= {0,3,5,6}16进制,80、81和82均为4父4的矩阵且80、81和B2中的数都是16进制表示,其中,Btl为正交码集H4中的四个码字按行相同排列,B1为H4中的四个码字按照拉丁方阵的方式排列,B2为H4中的四个码字按列相同排列;(I. 2)根据公式 V。= B0X (IOV16js^B1X (IO)16进制+B2 生成矩阵 V0 ;(I. 3)根据公式K =5Qx(10)216_+戽X(IO)16进制+ 生成矩阵%,其中,瓦为对&取反所得到的矩阵,对B1取反即为对B1中的每个元素均按位取反;根据公式G =B0X (10)216进制+J1X (IO)16aa + ^生成矩阵V2,其中,瓦为对B2取反所得到的矩阵,对B2取反即为对B2中的每个元素均按位取反;根据公式K = B0X(10)216进制 +B'x(IO)16aa + B2生成矩阵 V3 ;根据公式r4=;^x(10)216进制+戽xClOL^+^生成矩阵V4,其中,瓦为对B。取反所得到的矩阵,对Btl取反即为对Btl中的每个元素均按位取反;根据公式&=B0X(IO)2J6jtffcy +5,x(IO)16进制 + B2生成矩阵 V5 ;根据公式匕=5。x(10)216进制+孕X(IO)16进制+52生成矩阵V6 ;_5] 根据公式F7 =5Q X (10)216进制+^S1 X(IO)16进制+尽生成矩阵V7 ;V0J1HVdVf^V7中的每个元素均为12bit ;(I. 4)编码生成的码集即为 V = V。U V1 U V2 U V3 U V4 U V5 U V6 U V7 ;(2)码集V中的每个码字均对应一条航天器遥控开关指令,地面测控中心给在轨航天器上传数据时,从码集V中选择待发送的航天器遥控开关指令所对应的码字,并将该码字封装成上行数据帧之后发送给在轨航天器;(3)在轨航天器接收到所述上行数据帧之后进行解包,再对解包之后得到的12bit码字进行译码,从而完成地面测控中心与在轨航天器之间的数据传输。所述拉丁方阵定义为N阶拉丁方阵列的数阵中,数K在每行和每列中出现且仅出现一次;其中,I彡K彡N,N为正整数。所述步骤(3)中对解包之后得到的12bit码字进行译码通过如下译码电路进行 译码电路包括三个4-16译码器和一个3-8译码器,三个4_16译码器用来对所述12bit码字的三段4bit码译码,3-8译码器用来对12bit码字所处的子集进行译码,即判断12bit 码字属于 V。、V1, V2, V3> V4, V5, V6 或 V7 中的哪一个。本专利技术与现有技术相比的有益效果是(I)本专利技术方法将指令编码过程用数据公式表示出来,解决了开关指令自动编码问题,可以实现遥控开关指令码的自动生成。(2)本专利技术给出了最小码距为4的开关指令编码,在航天器上行遥控指令传输时可以降低误指令的概率,而且满足最小码距为4的指令码集不唯一,允许不同的航天器选用不同的指令码集。(3)由于拉丁方阵的排列方法不是唯一的,实际上满足要求的码集种类为拉丁方阵的个数X行的排列数X列的排列数=576X4 ! X4 ! = 331776。在工程应用时可以为不同的航天器选用不同的码集。(4)根据编码特性,每个指令码集分成八个子集,这八个子集的特征码可以用二进制码000,001,010,011,100,101,110,111表示,利用这个特点在航天器上设计译码电路时除了判读Iv b:和b2外还可以加入是否属于子码集的判断,可以避免由于硬件故障造成的多出指令现象(由于硬件的故障发指令i时同时出了两条不同的指令指令i和指令j)。附图说明图I为本专利技术方法流程图;图2为本专利技术译码电路示意具体实施例方式本专利技术提供了,如图I所示,步骤如下(I)地面测控中心给在轨航天器上传遥控开关指令时,首先按照如下方式编码(I. I)定义正交码集H4= {0,3,5,6} 16进制,BpB1和B2均为4X4的矩阵且VB1和B2中的数都是16进制表示,其中,Btl为正交码集H4中的四个码字按行相同排列,B1为H4中的四个码字按照拉丁方阵的方式排列,B2为H4中的四个码字按列相同排列;拉丁方阵定义为N阶拉丁方阵在N行N列的数阵中,数K在每行和每列中出现且仅出现一次;其中,I彡K彡N,N为正整数。(I. 2)根据公式 V。= B0X (IOV16js^B1X (IO)16进制+B2 生成矩阵 V0 ;(1.3)根据公式K 二凡“助^进制+孕入他繩制+ 生成矩阵V1,其中,瓦为对B1取反所得到的矩阵,对B1取反即为对B1中的每个元素均按位取反;根据公式匕=B0Xm2l6mj +JlXmiemj +冬生成矩阵V2,其中,瓦为对B2取反所得到的矩阵,对B2取反即为对B2中的每个元素均按位取反;根据公式K =B0X (10)216进制+J1 X (IO)i6进制+瓦生成矩阵V3 ;根据公式G =5;x(10)216进制+尽xaOL进制+孕生成矩阵V4,其中,瓦为对B。取反所得到的矩阵,对Btl取反即为对Btl中的每个元素均按位取反;根据公式F5 =B0X(10)216进制+5, X (IO)16进制+ B2生成矩阵V5 ;根据公式G =瓦x(10)2I6进制+^^(10)16进制+矣生成矩阵V6 ; 根据公式K = 5。X(IO)2,6进制+5, X(IO)16进制+尽生成矩阵V7 ;V。、V1'V2 JyV4JpVf^PV7 中的每个元素均为 12bit,V。、V1, W V4, V5, V6 和 V7 均包括 16 个码字,且 V。、\、'、'、V4, V5, V6 和 V7 均为4X4的矩阵。(I. 4)编码生成的码集即为 V = V0 U V1 U V2 U V3 U V4 U V5 U V6 U V7, V 中有128个码字,V的最小码距为4, V中的每个元素均为12bit ;根据上述编码特点可以实现指令码集的自动编码,上述构造方法得出的码集不唯一,确定Vtl后整个码集就确定了,在实际应用时可以为不同的航天器选取一组满足要求的码集,可以提高开关指令的保密性。(2)码集V中的每个码字均对应一条航天器遥控开关指令,地面测控中心给在轨航天器上传时,从码集V中选择待发送的航天器遥控开关指令所对应的码字,并将该码字封装成上行数据帧之后发送给在轨航天器;(3)在轨航天器接收到所述上行数据帧之后进行解包,再对解包之后得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器遥控开关指令的传输方法,其特征在于步骤如下:(1)地面测控中心给在轨航天器上传遥控开关指令时,首先按照如下方式编码:(1.1)定义正交码集H4={0,3,5,6}16进制,B0、B1和B2均为4×4的矩阵且B0、B1和B2中的数都是16进制表示,其中,B0为正交码集H4中的四个码字按行相同排列,B1为H4中的四个码字按照拉丁方阵的方式排列,B2为H4中的四个码字按列相同排列;(1.2)根据公式V0=B0×(10)216进制+B1×(10)16进制+B2生成矩阵V0;(1.3)根据公式生成矩阵V1,其中,为对B1取反所得到的矩阵,对B1取反即为对B1中的每个元素均按位取反;根据公式生成矩阵V2,其中,为对B2取反所得到的矩阵,对B2取反即为对B2中的每个元素均按位取反;根据公式生成矩阵V3;根据公式生成矩阵V4,其中,为对B0取反所得到的矩阵,对B0取反即为对B0中的每个元素均按位取反;根据公式生成矩阵V5;根据公式生成矩阵V6;根据公式生成矩阵V7;V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7中的每个元素均为12bit;(1.4)编码生成的码集即为V=V0∪V1∪V2∪V3∪V4∪V5∪V6∪V7;(2)码集V中的每个码字均对应一条航天器遥控开关指令,地面测控中心给在轨航天器上传时,从码集V中选择待发送的航天器遥控开关指令所对应的码字,并将该码字封装成上行数据帧之后发送给在轨航天器;(3)在轨航天器接收到所述上行数据帧之后进行解包,再对解包之后得到的12bit码字进行译码,从而完成地面测控中心与在轨航天器之间的控开关指令传输。FSA00000767058800011.tif,FSA00000767058800012.tif,FSA00000767058800013.tif,FSA00000767058800014.tif,FSA00000767058800015.tif,FSA00000767058800016.tif,FSA00000767058800017.tif,FSA00000767058800018.tif,FSA00000767058800019.tif,FSA000007670588000110.tif...

【技术特征摘要】
1.一种航天器遥控开关指令的传输方法,其特征在于步骤如下 (1)地面测控中心给在轨航天器上传遥控开关指令时,首先按照如下方式编码 (I. I)定义正交码集H4 = {0,3,5,6}16进制,B。、BjP B2均为4X4的矩阵且B。、BjPB2中的数都是16进制表示,其中,Btl为正交码集H4中的四个码字按行相同排列,B1为H4中的四个码字按照拉丁方阵的方式排列,B2为H4中的四个码字按列相同排列;(I. 2)根据公式 V。= BtlX (IOV16js^B1X (IO)16进制+B2 生成矩阵 V0 ; (I.3)根据公式R=^xaoA6进制+^xCKO16进制+瓦生成矩阵V1,其中,瓦为对&取反所得到的矩阵,对B1取反即为对B1中的每个元素均按位取反; 根据公式^ = 5。x(10)216进制+5, X(IO)16ffia +52生成矩阵V2,其中,瓦为对B2取反所得到的矩阵,对B2取反即为对B2中的每个元素均按位取反; 根据公式K = B0Xm2l6mi +^x(IO)16asj +瓦生成矩阵V3 ; 根据公式^ =^x(10)216M+51x(10)16M +尽生成矩阵V4,其中,瓦为对B。取反所得到的矩阵,对Btl取反即为对Btl中的每个元素均按位取反; 根据公式F5 = 5。X(10)216进制+5X(IO)16进制+52生成矩阵V5 ; 根据公式K =瓦x(10)216...

【专利技术属性】
技术研发人员:于敏芳曾连连
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部
类型:发明
国别省市:

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