一种SpaceWire统一星载信息网络的制作方法

本发明涉及星载综合信息流网络，具体涉及一种spacewire统一星载信息网络。

背景技术：

目前，我国卫星电子系统总体设计还处于按传统任务功能确立分系统(如测控分系统、数管分系统、总体电路分系统和姿轨控分系统等)，各分系统独立设计，通过功能模块的叠加来实现型号任务的状态。因此，系统的功能密度较低，接口复杂多样，特别是对于星务、测控等控制信息的传输多采用1553b总线或can总线来实现，这类总线的特点是主从式、半双工工作方式，且有效传输带宽小于1mbps，难以满足日益增长的星载信息交互的需求。

随着电子技术以及相应处理方法的不断发展进步，遥感卫星有效载荷的分辨率不断提高，对卫星系统的功能要求也越来越高，许多自主管理的任务，如程控、能源管理、有效载荷管理、安全管理、系统重构、星上时统以及卫星各分系统之间的数据交换与共享等，越来越迫切需求构建高可靠、高速统一星载信息网络，实现多用户、多任务、大数据量星载信息传输、交互与处理。

技术实现要素：

面向整星信息流的网络化交互，包括星务、测控、姿控和载荷等信息，通过整星信息流梳理，可分为两类信息流，一类是传输速率较低而可靠性要求较高的信息，如星务、测控和姿控等信息；另一类为传输速率较高且实时要求较高(以可靠性换实时性，此类信息传输可靠性要求相对较低)，如高速载荷探测信息等。由于整星信息流中姿控信息的独立性，本发明提供了一种spw统一星载信息网络，通过梳理整星信息流，并对整星信息进行了分类，根据各类信息的特点，提出了相应的协议处理方法，能够实现整星信息流的统一星载信息网络化交互，既可以保证星务、测控、姿控等可靠性要求较高的信息传输，又可以保证载荷等实时性要求较高的信息传输，实现了整星信息流交互的接口统一，目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种spacewire统一星载信息网络是基于spw网络技术，即采用统一的spw网络接口实现星载信息，如星务、测控、姿控、载荷等信息的网络交互。spw统一星载信息网络由3个子网构成，分别为星务测控子网、姿控子网和数据融合子网。

本发明构建的星务测控子网和姿控子网，由于其信息交互速率相对较小，而可靠性要求较高，采用高可靠spw-d协议实现子网数据交互。spw-d协议统筹星务测控、姿控子网作业，为各作业分配time-slot(时间片)，通过时间片划分，可在时域上保证网络数据交互通畅。由于星务测控、姿控信息包括遥测和遥控，其数据交互方向相反，故而在子网中可进行独立的两个时间维度的时间片划分。同时，spw-d提供检错重传机制，进一步确保网络数据传输的可靠性。

本发明构建的数据融合子网主要面向载荷信息交互，该类信息实时性要求较高，拟采用spw-rvtp协议实现子网数据交互，其协议处理过程如图3所示。spw-rvtp对星载多载荷数据进行spw协议与ccsdsaos协议的一体化处理，即在网络源端进行spw协议包装的过程中，完成有效数据的ccsdsaos协议虚拟信道处理。

本发明具有以下有益效果：

本发明不仅实现了整星信息交互接口的统一，且突破了传统卫星信息系统传输带宽的瓶颈，使得整星信息交互更加灵活、有效，这些优势在型号预研试验中已充分验证。

附图说明

图1为本发明spw统一星载信息网络系统架构；

图2为本发明星务测控信息和姿控信息协议处理过程框图；

图3为本发明数据融合子网信息协议处理过程框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例给出了一种基于spw技术的统一星载信息网络架构，如图1所示，该网络架构整合星在信息流，包括星务、测控、姿控和载荷等信息，实现整星信息流的网络化交互。该统一星载信息网络由三个子网构成，分别为星务测控子网、姿控子网和数据融合子网。各子网信息交互具有相对独立性，通过数据融合子网将星载信息流汇聚起来，按功能要求发送至数据传输系统和测控通信系统，实现星、地数据传输。

本实施方案提供的星务测控子网、姿控子网，其主要功能是实现星务、测控、姿控等平台管理信息网络交互。根据该类信息交互速率相对较小，而可靠性要求较高的特点，采用高可靠spw-d协议实现子网数据交互，其协议处理过程如图2所示。为了解决平台管理信息时间同步问题，spw-d协议统筹星务测控、姿控子网作业，为各作业分配time-slot(时间片)，通过时间片划分，采用确定时间触发机制，保证网络数据交互通畅。

本实施方案提供的数据融合子网为星载主干网络，其主要功能为实现多路高速载荷探测信息网络路由至数据传输系统，且为星务测控子网、姿控子网信息传输至测控通信系统提供网络路由交换接口。根据载荷信息实时性要求较高，采用spw-rvtp协议实现子网数据交互，其协议处理过程如图3所示。当网络宿端收到发端送来的多路spw-rvtp协议包后，首先进行协议解析，去除spw协议格式，再提取spw-rvtp包中aos协议vcdu帧，最后添加“1acffc1d”数据组成一个完整的cadu帧格式送出至物理信道。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种SpaceWire统一星载信息网络，由3个子网构成，分别为星务测控子网、姿控子网和数据融合子网。本发明通过梳理整星信息流，并对整星信息进行了分类，根据各类信息的特点，提出了相应的协议处理方法，能够实现整星信息流的统一星载信息网络化交互，既可以保证星务、测控、姿控等可靠性要求较高的信息传输，又可以保证载荷等实时性要求较高的信息传输，实现了整星信息流交互的接口统一。

技术研发人员：王震;董瑶海;陆国平;陈强;汪栋硕
受保护的技术使用者：上海卫星工程研究所
技术研发日：2017.03.01
技术公布日：2017.08.18