一种适用于小卫星发射场使用的C³I系统的制作方法

专利名称：一种适用于小卫星发射场使用的C³I系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统。
背景技术：
小卫星发射场C3I (Command, Control, Communications & Intelligence)系统主要用于完成发射场与卫星系统的指挥、控制、协调，并同时作出决策。卫星发射前，卫星C3I系统向发射场C3I系统发送事前约定的卫星遥测解码值，提供卫星各分系统的运行状态，发射场C3I系统向卫星C3I系统发送天气、指挥等信息；卫星发射后，发射场C3I系统将卫星遥测原码信息以卫星测发信息帧格式的格式，发送到卫星C3 I系统上，卫星C3I系统将卫星测发信息帧处理成遥测原码的格式，并将其发送到卫星测试网，卫星测试网将遥测源码信息进行解析，获取卫星在轨运行数据，同时将解析好的数据发送给测试网。目前小卫星发射场C3I系统主要适用于单颗卫星模式，单颗卫星模式下的C3I系统采用点对点与组广播方式与发射场进行通讯，图I给出一个典型小卫星C3I系统与发射场C3I系统的组成示意图。图I中，该系统包括卫星网与C3I系统的接口计算机、卫星网交换机，主要负责卫星测试数据的获取、数据解析、数据存储、数据交换、数据显示。随着小卫星的发展，发射场逐渐出现了一箭多星的发射模式，现有的单星模式下C3I系统，只能提供单颗卫星测试网络与发射场C3I系统的通讯功能，另外，由于其逻辑结构的局限性，影响了系统的性能，已经不能满足多星同时与发射场C3I系统通讯的要求。

发明内容
本发明的技术解决问题是针对现有技术的不足，提供了一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统。采用本发明可以解决多个卫星同时与发射场之间的通信问题。本发明的技术解决方案是一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统，包括发射场C3I系统、主测试处理机、参数转发模块、参数订阅模块、第一数据回传模块、第二数据回传模块，卫星发射前，所述参数订阅模块根据多颗卫星的遥测参数号接收由所述主测试计算机返回的对应于所述每个卫星的遥测参数号的遥测参数工程值，并发送给所述参数转发模块；所述参数转发模块将接收到的遥测参数工程值转发给发射场C3I系统；卫星发射后，所述第一数据回传模块从所述发射场C3I系统接收不同卫星的遥测原码值，并将遥测原码值转化为卫星测试网使用的遥测帧后发送到第二数据回传模块；所述第二数据回传模块将原始帧发送到主测试处理机，由主测试处理机进行解析。进一步的，所述参数订阅模块通过表单对卫星进行区分，对应于每个卫星的表单上记录有向主测试计算机订阅的遥测参数名和遥测参数号。进一步的，所述参数转发模块将所述每个卫星表单上的遥测参数工程值组织成信息帧后发送到所述发射场C3I系统。本发明与现有技术相比具有如下优点
(I)本发明采用模块化设计，以参数转发模块、参数订阅模块、第一数据回传模块、第二数据回传模块等功能性模块为主要功能模块，优化并明确了系统在发射前、发射后的工作流程。同时适用于单颗卫星或多颗卫星的发射场任务；(2)本发明采用面向对象分析与设计方法，遵循组件化设计原则，明确并优化了模块的数据结构、处理流程，确保模块间的层次、调用关系，能够提高系统运行效率；(3)现有C3I系统相比，本发明可以通过页面配置项进行多颗卫星的系统设置，满足不同任务的配置要求。同时，利用表单对多颗卫星的订阅参数进行区分，配置表单可以进行灵活的更改，更改后只需要重新导入即可。本系统具有灵活性、可复用性，同一版本程序可以完成多颗卫星的发射场工作；(4)本发明各模块按照任务要求进行划分，功能明确且相互独立，能够分别完成数据解析、数据格式处理、数据显示、数据存储等功能。同时，模块间密切联系，通过相应的外 部接口完成模块间的数据接收、数据发送。如参数转发模块、第一数据回传模块需要完成数据处理，同时要完成与发射场C3I的数据交换；订阅参数模块在完成表单的读取、校验，需要通过不同的端口号来向主测试处理机订阅应的遥测参数；第二数据回传模块需要在发射后负责与主测试处理机进行通讯，将数据传到测试网。


图I为小卫星C3I系统与发射场C3I系统的组成示意图；图2为本发明示意图；图3为参数订阅模块；图4为参数转发模块示意图；图5为第一数据回传模块接收发送数据示意图；图6为第二数据回传模块发送数据示意图；图7为发射前流程图；图8为发射后流程图。
具体实施例方式下面就结合附图对本发明做进一步介绍。如图2所示，本发明所述适用于小卫星发射场使用的C3I系统，包括发射场C3I系统、主测试处理机、参数转发模块、参数订阅模块、第一数据回传模块、第二数据回传模块、显示模块、数据存储模块。发射前,订阅参数模块负责向主测试处理机(MTP, Main Test Processor)订阅参数，MTP根据订阅参数模块发送的对应于每个卫星的遥测参数号向所述订阅参数模块返回对应的遥测工程值。订阅参数模块将获得的遥测工程值输出给参数转发模块由参数转发模块按照通信协议格式将遥测工程值打包成信息帧，并将信息帧转发给发射场的C3I系统，输出给发射场C3I系统的遥测工程值还可用于输出显示模块进行显示。如图3所示，在参数订阅模块中，发送到MTP的每个卫星的遥测参数号通过表单对不同的卫星进行区分。例如，对于三个卫星A、B、C分别利用单表挑点_A、单表挑、单表挑点_C记录对应卫星的需要订阅的遥测参数号。参数订阅模块通过读取3个遥测参数表，将遥测参数号发送给MTP，MTP中对应于卫星A、B、C的3个进程MTP_A、MTP_B、MTP_C分别根据遥测参数号向参数订阅模块返回对应的遥测参数工程值。在参数订阅模块中可以同时支持与多个MTP进行数据交换，能够满足一箭多星的任务要求。在多星模式下，向MTP发送对应于不同卫星的表单中的遥测参数号时，需要配置MTP的网络地址以及端口号。如卫星A对应MTP的网络地址为192. 9. 200. 10，端口为4003 ；卫星B对应MTP的网络地址为192. 9. 200. 10，端口为4103 ;卫星C对应MTP的网络地址为192. 9. 200. 10，端口为 4203。如图4所示，在参数转发模块中，首先读出保存在临时变量中的遥测参数工程值，然后按照适用于该卫星的通信协议将遥测参数工程值打包成信息帧，然后通过组播方式发送到发射场C3I系统，直到要求停止发送第一数据回传模块接收由接收发射场C3I系统发送给小卫星C3I系统的天气数据、指挥信息，并将所述天线数据、指挥信息进行解析后输出给显示模块显示。如图5所示，在 第一回传数据模块收到来自发射场C3I系统的包含有天气数据、指挥数据的信息后，对按照通信协议的约定对信息进行解析，再将获得的天气数据和指挥数据发送给显示模块显示。发射后，第一数据回传模块接收由发射场C3I系统回传的对应于不同卫星的遥测原码值，将所述遥测原码值利用数据存储模块进行存储。同时，所述第一数据回传模块将所述遥测原码值转化为卫星测试网使用的遥测帧后发送到第二数据回传模块，由第二数据回传模块将接收到的遥测帧发送到MTP。如图6所示，第二数据回传模块首先根据地址和端口号连接MTP，向MTP发送签到信息，然后与MTP对时，再次向MTP发送来自发射场C3I系统的遥测帧。对应于不同卫星的遥测帧对应发送到MTP的不同进程，从而实现了满足一箭多星的任务要求。如图7所示，在发射前，设定MTP地址、端口，加载按照通讯协议制作好的单点表在加载过程中系统检查点表的格式，如格式出现错误，则程序停止继续执行并返回，直到点表格式修改正确。如点表加载正确，则向MTP订阅点表中的遥测参数，如果订阅失败，程序返回，如果订阅成功，则将订阅数据进行显示，并按照设置的发送间隔，同时按照通信协议生成信息帧，向发射场C3I系统发送信息帧，直到停止发送。如图8所示，在发射后，设定发射场C3I系统的地址、端口，开始接收发射场C3I系统发向卫星测试网的数据，如果接收状态正确，则对数据进行格式转换，将转换完的原始帧遥测发向MTP，直到停止发送。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
1.一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统，其特征在于包括发射场C3I系统、主测试处理机、参数转发模块、参数订阅模块、第一数据回传模块、第二数据回传模块， 卫星发射前，所述参数订阅模块根据多颗卫星的遥测参数号接收由所述主测试计算机返回的对应于所述每个卫星的遥测参数号的遥测参数工程值，并发送给所述参数转发模块；所述参数转发模块将接收到的遥测参数工程值转发给发射场C3I系统； 卫星发射后，所述第一数据回传模块从所述发射场C3I系统接收不同卫星的遥测原码值，并将遥测原码值转化为卫星测试网使用的遥测帧后发送到第二数据回传模块；所述第二数据回传模块将原始帧发送到主测试处理机，由主测试处理机进行解析。
2.如权利要求I所述的一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统，其特征在于所述参数订阅模块通过表单对卫星进行区分，对应于每个卫星的表单上记录有向主测试计算机订阅的遥测参数名和遥测参数号。
3.如权利要求I所述的一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统，其特征在于所述参 数转发模块将所述每个卫星表单上的遥测参数工程值组织成信息帧后发送到所述发射场C3I系统。
全文摘要
本发明公开了一种适用于小卫星发射场使用的C3I系统，包括发射场C3I系统、主测试处理机、参数转发模块、参数订阅模块、第一数据回传模块、第二数据回传模块。卫星发射前，所述参数订阅模块根据每个卫星的遥测参数号接收由所述主测试计算机遥测参数工程值，并发送给所述参数转发模块；所述参数转发模块将接收到的遥测参数工程值转发给发射场C3I系统。卫星发射后，所述第一数据回传模块从所述发射场C3I系统接收不同卫星的遥测原码值，并将遥测原码值转化为卫星测试网使用的遥测帧后发送到第二数据回传模块；所述第二数据回传模块将原始帧发送到主测试处理机，由主测试处理机进行解析。采用本发明可以解决多个卫星同时与发射场之间的通信问题。
文档编号H04B10/118GK102801435SQ201210222908
公开日2012年11月28日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者李敬博, 任光杰, 马楠, 李岩, 戴涧峰 申请人:航天东方红卫星有限公司