专利名称：一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统的制作方法
技术领域：
本发明属于运载火箭测发控技术领域，特别涉及一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统。
背景技术：
我国现役运载火箭的地面测发控系统由动力系统、控制系统、测量系统、发射支持系统以及附加系统等分系统的前端数据收集终端、多媒体多屏监视系统、总控网、各系统后端数据处理终端和综合发控系统等部分组成。各分系统前端数据收集终端包含动力系统、控制系统、测量系统等，这些分系统将自身工作时产生的过程以及结果数据通过总控网实时发送给后端，供工作人员监视火箭状态。测发控系统的总控网由服务器、交换机、多台工作站以及网络监控设备组成，各硬件之间使用双绞线进行数据交换的同时，还能够对数据传输性能进行监控、检测。为保证了数据传输质量和可靠性，系统还利用光纤等介质实现对测试数据、发控指令、视频模拟信号等数据的远距离传输。综合发控系统负责配电控制、发出控制指令(发射指令及紧急关机指令)等任务。目前，由于运载火箭地面测发控分系统众多，使测发控系统面临诸多挑战，如由于各分系统设备齐套时间不齐引起的测试进度方面的挑战，由于各分系统设备分散性管理引起的安全方面的挑战，以及由于各分系统负责自身设备采购、试验及维修保障引起的成本方面的挑战。
发明内容本发明的技术解决问题是:提供了一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，克服了原有运载火箭地面测发控系统对各分系统运算进行独立管理所带来的设备利用率低、信息安全难以保证的问题。本发明的技术解决方案是:一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，包括:数据收集终端、云计算服务器、数据处理终端。所述数据收集终端用于接收运载火箭前端动力系统、控制系统、测量系统的测试数据、发控指令和状态量数据，并通过传输网络向所述云计算服务器进行发送；所述数据处理终端由登陆用户对所述测试数据、发控指令和状态量数据进行操作，并根据登陆用户的操作向所述云计算服务器发送资源请求与操作请求；所述云计算服务器包括对所述测试数据、发控指令和状态量数据进行处理的处理资源，根据接收到的来自于所述数据处理终端的资源请求与操作请求，申请处理资源，并利用处理资源根据操作请求对所述数据收集终端发送的测试数据、发控指令和状态量数据进行处理，并将处理结果数据通过传输网络返回到所述数据处理终端。进一步的，所述发送资源请求由数据收集终端向云计算服务器申请处理资源，所述处理资源包括CPU核数、内存、硬盘和操作系统，并由所述云计算服务器根据处理资源构建虚拟处理机，由所述虚拟处理器根据操作请求从所述数据收集终端获取测试数据、发控指令和状态量数据并进行处理。进一步的，所述传输网络为光纤传输网络。本发明与现有技术相比具有如下优点:本发明通过云计算技术将地面测发控各分系统的计算与存储资源统一进行管理，利用云计算服务器对运算资源进行统一管理，减少了各分系统终端数量与维护成本；在云计算服务器上，以虚拟机为处理单元根据数据处理终端的操作请求对由数据收集终端所收集到的各分系统的前方数据进行处理。当云计算服务器的资源不足时，只需简单添加服务器硬件资源就可对业务进行实时迁移，各分系统的工作不会有任何影响。若硬件资源充足，则可使用虚拟化中的高可靠技术对各分系统进行热备冗余，提高了系统的可靠性。云平台对各分系统终端的硬件接口均可进行控制，由云平台对硬件接口的开放与否进行设置、授权，降低了由各分系统引入木马、病毒的可能性。彻底解决了由于各分系统终端分散管理所导致的病毒以及数据泄漏威胁，保证了地面测发控系统的信息安全。
图1为本发明示意图；图2为云平台管理软件结构图。
具体实施方式
下面就结合附图对本发明做进一步介绍。如图1所示为本发明实施例系统示意图。数据收集终端、云计算服务器、数据处理终端、网络监控终端、数据存储服务器和信息输入输出工作站。图1中的数据处理终端采用瘦客户端的形式，云计算服务器中使用虚拟化技术对各，将原有运载火箭各分系统的运算资源统一管理在云计算服务器中，本实施例采用两个云计算服务器，但根据整个地面测发控系统的运算量还可通过增加云计算服务器的数量以满足实际计算需求。数据处理终端通过向云计算服务器发送资源请求和操作请求，实现对云计算服务器的交互。根据待处理的数据收集终端所收集的各类数据，登陆用户可数据处理终端向云计算服务器发送资源请求，接收到资源请求的在云计算服务器可虚拟出多个可由用户制定配置的虚拟机，虚拟机的配置由资源请求中所携带的CPU核数、内存、硬盘、操作系统类型等指标所确定。虚拟机通过云计算管理软件管理。登陆到数据处理终端的用可通过按照原有的操作方式对由数据收集终端收集的数据进行处理即可，从而可保证对运算资源的统一管理，并保证了用户无法接触到外部的病毒或者木马。进一步利用本实施例的信息输入输出工作站，可使得用户需要安装软件或者从外部导入信息时，实现外部信息向内部信息的摆入或者摆出，避免了由于各分系统设备分散性管理引起的安全性问题。在云计算服务器中所构建出的对应于各分系统所的虚拟机及由虚拟机运算后产生的数据信息操作系统以及数据信息将会实时存储在数据存储服务器中。当用户关掉自己的虚拟机后再次登陆时，系统会自动加载上次存储的版本，从而保证了用户数据的安全可靠。在云计算服务器上运行着管理软件，用于管理着云计算服务器所有的资源，用户根据自己的需要，向管理软件申请符合自己要求的虚拟机。在获得批准之后，就可生成有着虚拟硬件的用户定制操作系统的虚拟机。实际上，所有对应于数据处理终端的虚拟机都是利用服务器上共同的物理资源。云计算管理软件对各个虚拟机当前的资源使用状态进行监控，最大程度的平均使用服务器资源，从而使服务器资源被最为合理的利用。系统管理者可通过远程的管理软件实现对整个平台的监视和管理，利用图像模型的方式将整个平台的组织架构进行展现，并可根据平台使用者的需求配置虚拟机。而对于使用者来说，该平台是封装好的，只需通过远程登录模式实现对虚拟机的使用。如图2所示，在云计算服务器上包括3种逻辑实体:云计算管理平台，节点管理软件和虚拟机VM。其中云计算管理平台的作用是为用户提供一个统一的访问接口，创建和生成VM，管理虚拟磁盘镜像。系统中有多少云计算服务器，只用调用云计算管理平台提供的用户接口的API就可以实现；另一个作用是管理系统中的节点管理软件，也就是云计算服务器集群，在收到资源请求后，云计算管理平台会使用资源分配策略在对应的节点管理软件上启动W，并将新创建VM的信息提供给用户。节点管理软件的作用是在云计算服务器上进行计算，存储和网络资源的分配，在实现上是以虚拟机的方式给用户交付的。节点管理软件接收云计算管理平台的调度，在收到云计算管理平台的资源请求后，节点管理软件会调用本地的虚拟机管理软件创建VM，并将VM信息发送给云计算管理平台进行注册。对于需要冗余的数据处理终端，在云计算服务器上可使用高可靠性技术对其与该数据处理终端的虚拟机进行主备虚拟机的冗余备份，两主备虚拟机之间划定同一块硬盘区域存放数据，加快了在主机故障情况下，备份机器恢复计算的时间。本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求1.一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，其特征在于包括:数据收集终端、云计算服务器、数据处理终端， 所述数据收集终端用于接收运载火箭前端动力系统、控制系统、测量系统的测试数据、发控指令和状态量数据，并通过传输网络向所述云计算服务器进行发送； 所述数据处理终端由登陆用户对所述测试数据、发控指令和状态量数据进行操作，并根据登陆用户的操作向所述云计算服务器发送资源请求与操作请求； 所述云计算服务器根据接收到的来自于所述数据处理终端的资源请求申请处理资源，并根据操作请求利用处理资源对所述数据收集终端发送的测试数据、发控指令和状态量数据进行处理，并将处理结果数据通过传输网络返回到所述数据处理终端。
2.如权利要求1所述的一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，其特征在于:所述处理资源包括CPU核数、内存、硬盘和操作系统，并由所述云计算服务器根据处理资源构建虚拟处理机，由所述虚拟处理器根据操作请求从所述数据收集终端获取测试数据、发控指令和状态量数据并进行处理。
3.如权利要求1所述的一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，其特征在于:所述传输网络为光纤传输网络。
专利摘要本实用新型公开了一种基于云计算的运载火箭地面测发控系统，包括数据收集终端、云计算服务器、数据处理终端。数据收集终端用于接收运载火箭各分系统的数据，并通过传输网络发送到云计算服务器；数据处理终端由登陆用户对数据进行操作，并根据登陆用户的操作向云计算服务器发送资源请求与操作请求；云计算服务器包括对数据进行处理的处理资源，根据接收到的来自于数据处理终端的资源请求与操作请求，申请处理资源，并根据操作请求对数据收集终端发送的数据进行处理，并将处理结果数据通过传输网络返回到所述数据处理终端。采用本实用新型克服了原有运载火箭地面测发控系统对各分系统运算进行独立管理所带来的设备利用率低、信息安全难以保证的问题。
文档编号G06F9/455GK202918339SQ20122029700
公开日2013年5月1日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者张珂, 郑桂波, 刘苑伊, 张倩, 徐西宝, 安雪岩, 刘烽, 刘巧珍 申请人:北京宇航系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院