天地回路时延的测量方法及测量装置与流程

文档序号:29943981发布日期:2022-05-07 15:28阅读:236来源:国知局
天地回路时延的测量方法及测量装置与流程

1.本发明涉及航天测控技术领域,具体而言,涉及一种天地回路时延的测量方法及测量装置。


背景技术:

2.天地大回路包括由地面任务中心、测控站、测量船或中继星,与航天器构成的前向和返向控制链路,天地回路时延为地面任务中心使用usb链路或中继链路向航天器发出控制数据,航天器发出对控制数据的响应情况首次抵达地面任务中心的时刻相对于控制数据发出时刻的时间延迟。相关技术中,对天地回路时延的测量方法主要为在航天器的地面测试阶段,使用示波器、电缆等设备,对天地回路中的设备直接进行测量,得到设备的时间延迟。然而,该方法仅能测量单一设备的时延,但无法得到由航天器、多个测控设备等组成的天地回路中各子环节的时延,例如,对航天器的器上设备进行时延测量,仅能得到航天器对地的总时延,无法得到航天器对地之间各通信节点的子节点时延。
3.针对上述现有技术难以对天地大回路中各子环节的时延进行测量的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供了一种天地回路时延的测量方法及测量装置,以至少解决现有技术难以对天地大回路中各子环节的时延进行测量的技术问题。
5.根据本发明实施例的一个方面,提供了一种天地回路时延的测量方法,包括:确定时延测量目标,其中,时延测量目标为待测航天器和测控通信设备中的任意一个或者多个,测控通信设备用于地面控制中心与待测航天器之间遥控数据的传输;获取时延测量目标传输遥控数据的数据传输参数;根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延。
6.进一步地,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括地面控制中心发送遥控数据的第一发送时刻、以及测控通信设备接收并响应遥控数据后的记录时刻,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取记录时刻与第一发送时刻的第一差值;确定第一差值为目标时延.
7.进一步地,测控通信设备为usb设备,时延测量目标为usb设备和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和usb设备之间的距离、以及遥控数据在待测航天器和usb设备之间的第一指定传输速度,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:将距离除以第一指定传输速度,得到第一商值;确定第一商值为目标时延。
8.进一步地,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括遥控数据的帧序列长度和测控通信设备发送遥控数据的码速率,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:将帧序列长度除以码速率,得到第二商值;确定第二商值为目标时延。
9.进一步地,测控通信设备为中继地面站设备,数据传输参数还包括中继地面站设备接收并响应遥控数据的应答记录时刻、以及中继地面站设备发出对遥控数据的小环比对结果数据的第二发送时刻,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取第二发送时刻与应答记录时刻的第二差值;获取第二差值与第二商值的第三差值;确定第三差值为目标时延.
10.进一步地,测控通信设备包括中继地面站设备和中继卫星,时延测量目标为中继地面站设备、中继卫星和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和中继卫星之间的第一距离、中继地面站设备和中继卫星之间的第二距离、遥控数据在待测航天器和测控通信设备之间的第二指定传输速度、以及中继卫星转发遥控数据的转发时间,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取第一距离和第二距离的第一和值;将第一和值除以第二指定传输速度,得到第三商值;获取第三商值与转发时间的第二和值;确定第二和值为目标时延.
11.进一步地,在根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延之后,上述方法还包括:根据目标时延确定天地回路的总时延,其中,总时延为地面控制中心向待测航天器发出遥控数据,并接收到待测航天器对遥控数据的响应数据的时间延迟。
12.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种天地回路时延的测量装置,包括:目标确定模块,用于确定时延测量目标,其中,时延测量目标为待测航天器和测控通信设备中的任意一个或者多个,测控通信设备用于地面控制中心与待测航天器之间遥控数据的传输;参数获取模块,用于获取时延测量目标对遥控数据的数据传输参数;时延计算模块,用于根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延.
13.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一种天地回路时延的测量方法。
14.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述任意一种天地回路时延的测量方法.
15.在本发明实施例中,确定时延测量目标,获取时延测量目标传输遥控数据的数据传输参数,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,通过仅采用原通信链路中的遥控数据,实现了对天地回路中作为子节点的任意测控通信设备或者航天器的时延测量,将天地回路的总时延分解为各子节点的时延,进而解决了现有技术难以对天地大回路中各子环节的时延进行测量的技术问题,地面控制中心根据各子环节的目标时延,可以提高控制的精确性。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本技术的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
17.图1是根据本发明实施例的一种天地回路时延的测量方法的流程图;
18.图2是根据本发明实施例的一种可选的天地回路的通信链路的示意图;
19.图3是根据本发明实施例的一种天地回路时延的测量装置的示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
21.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.实施例1
23.根据本发明实施例,提供了一种天地回路时延的测量方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤.
24.图1是根据本发明实施例的天地回路时延的测量方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
25.步骤s102,确定时延测量目标,其中,时延测量目标为待测航天器和测控通信设备中的任意一个或者多个,测控通信设备用于地面控制中心与待测航天器之间遥控数据的传输。
26.测控通信设备为地面控制中心与待测航天器之间的数据传输通道.地面控制中心所发送的遥控数据,需要经过由至少一个测控通信设备构成的通信链路,传输至待测航天器,待测航天器接收遥控数据后发出的响应数据经原通信链路返回至地面控制中心.
27.上述时延测量目标可以为通信链路中的任意一个或者多个测控通信设备以及待测航天器,以获得任意一个或者多个测控通信设备在通信链路中的子环节对应的时延。
28.上述待测航天器为待进行时延测量的航天器,待测航天器包括人造地球卫星、载人飞船、空间站、航天飞机以及空间探测器中的任意一种。具体的,待测航天器上设置有器上设备,可以用于接收由地面控制中心发送的遥控数据并根据遥控数据的指令执行相应的任务。
29.地面控制中心设置有计算机系统,用于向待测航天器发送遥控数据。
30.步骤s104,获取时延测量目标传输遥控数据的数据传输参数.
31.时延测量目标作为通信链路中的子环节,时延测量目标可记录遥控数据传输时的数据传输参数。
32.数据传输参数包括但不限于遥控数据到达时延测量目标时的时刻、时延测量目标再次发送遥控数据的时刻、时延测量目标转发遥控数据的时间、时延测量目标处理遥控数据所需要的时间、时延测量目标发送遥控数据的发送速率、时延测量目标接收到的遥控数
据的帧长度、时延测量目标距地的距离等。
33.步骤s106,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延。
34.目标时延为天地回路的完整通信链路中,时延测量目标对应的子环节的时延,例如,当时延测量目标为中继设备时,目标时延可以为遥控数据从地面控制中心至中继设备的上行时延、中继链路中的空间传输时延、以及中继设备从接收遥控数据至天线发出所用的时间等。
35.时延测量目标接收到遥控数据后,记录与遥控数据相关的数据传输参数,可以将数据传输参数返回至地面控制中心的计算机系统,由地面控制中心的计算机系统对数据传输参数进行收集并计算,得到时延测量目标对应的目标时延;在时延测量目标具有计算能力的情况下,时延测量目标也可以对自身记录的数据传输参数进行计算,并将计算结果返回至地面控制中心的计算机系统。
36.在一种可选的实施例中,图2是根据本发明实施例的一种可选的天地回路通信链路的示意图,如图2所示,待测航天器包括通过空空天线连接的航天器a和航天器b,在地面控制中心201和航天器a之间可以包括usb(unified s band system,s波段统一测控系统)通信链路和中继通信链路两条通信链路,航天器a可以通过空空天线将遥控数据转发至航天器b。具体的,usb通信链路可以包括usb设备204,usb设备为usb测控站(即usb地面站)或者usb测控船所搭载的测控通信设备,地面控制中心201通过usb设备204将遥控数据传输至航天器a,航天器a在收到遥控数据后,发出响应数据经usb设备204返回至地面控制中心201,实现了遥控数据在usb通信链路中的传输。中继通信链路包括中继设备,中继设备作为遥控该数据传输的测控通信设备,如图2所示,中继设备可以包括中继地面站202的中继设备和中继卫星203的中继设备。地面控制中心201依次通过中继地面站202和中继卫星203将遥控数据传输至航天器a,航天器a在收到遥控数据后,发出响应数据依次经中继卫星203和中继地面站202返回至地面控制中心201,实现了遥控数据在中继通信链路中的传输.
37.上述usb设备204、中继地面站202、中继卫星203以及航天器a、航天器b中的任意一个或者多个均可以作为时延测量目标.分别获取各个时延测量目标的数据传输参数,可以计算中对应的目标时延,进而得到天地回路中各子节点的时延。例如,当时延测量目标为中继地面站202时,目标时延可以包括地面控制中心发出的遥控数据传输至中继地面站202的时延,以及中继地面站202从接收遥控数据至天线发送完遥控数据所用的时间等。
38.本实施例中,确定时延测量目标,获取时延测量目标传输遥控数据的数据传输参数,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,通过仅采用原通信链路中的遥控数据,实现了对天地回路中作为子节点的任意测控通信设备或者航天器的时延测量,进而将天地回路的总时延分解为各子节点的时延,解决了现有技术难以对天地大回路中各子环节的时延进行测量的技术问题,地面控制中心根据各子环节的目标时延,可以提高控制的精确性。
39.作为一种可选的实施例,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括地面控制中心发送遥控数据的第一发送时刻、以及测控通信设备接收并响应遥控数据后的记录时刻,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取记录时刻与第一发送时刻的第一差值;确定第一差值为目标时延。
40.测控通信设备接收并响应遥控数据后的记录时刻可以为测控通信设备接收到遥
控数据的时刻,也可以为测控通信设备接收到遥控数据并进行处理,发出响应数据的时刻,上述记录时刻的确定规则可以由用户在地面控制中心的计算机系统中设定。
41.例如,如图2所示,当时延测量目标为usb地面站的usb设备204时,上述目标时延可以为地面控制中心发出的遥控数据传输至usb设备204的时延δt
中心到usb站
为:
42.δt
中心到usb站
=t
usb应答-t
发令时刻

43.其中,t
usb应答
为usb设备对遥控数据的接收应答格式数据(例如,z9格式数据)发出的北京时(单位:秒)(即上述记录时刻),t
发令时刻
为地面控制中心发送遥控数据的第一发送时刻。
44.当时延测量目标为中继地面站202时,上述目标时延可以为地面控制中心发出的遥控数据传输至中继地面站202的时延δt
中心到中继站
为:
45.δt
中心到中继站
=t
中继应答-t
发令时刻

46.其中,t
中继应答
为中继地面站202对遥控数据的接收应答格式数据(例如,zj114格式数据)发出的北京时(单位:秒)(即上述记录时刻),t
发令时刻
为地面控制中心发送遥控数据的第一发送时刻。
47.上述t
usb应答
由usb设备204记录并发送至地面控制中心201的计算机系统进行计算,t
中继应答
由中继地面站202记录并发送至地面控制中心201的计算机系统进行计算。
48.通过上述方法,可以计算出地面控制中心至usb地面站或者中继地面站的时延,而在遥控数据的下行过程中,usb地面站至地面控制中心的时延与地面控制中心至usb地面站的时延相等,中继地面站至地面控制中心的时延与地面控制中心至中继地面站的时延相等。
49.作为一种可选的实施例,测控通信设备为usb设备,时延测量目标为usb设备和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和usb设备之间的距离、以及遥控数据在待测航天器和usb设备之间的第一指定传输速度,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:将距离除以第一指定传输速度,得到第一商值;确定第一商值为目标时延。
50.第一指定传输速度为遥控数据在usb设备与待测航天器之间传输的速度,在usb通信链路中,第一指定传输速度可以为光速.
51.如图2所示,usb地面站的usb设备204与航天器a通过usb链路进行遥控数据的传输,当时延测量目标为usb地面站的usb设备204时,上述目标时延可以为usb设备204发出的遥控数据传输至航天器a的空间链路时延δt
usb空间链路
为:
[0052][0053]
其中,s
天地距离
为usb地面站至航天器a的距离(单位:米),c为光速(即第一指定传输速度)(单位:米/秒)。
[0054]
通过上述步骤,可以计算得到遥测数据自usb设备经无线链路传输至待测航天器的时延。需要说明的是,遥测数据从usb设备传输至待测航天器(上行过程)的空间链路时延,与待测航天器传输至usb设备(下行过程)的空间链路时延相等。
[0055]
作为一种可选的实施例,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括遥控数据的帧序列长度和测控通信设备发送遥控数据的码速率,根据数据传输参数确定时延测
量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:将帧序列长度除以码速率,得到第二商值;确定第二商值为目标时延。
[0056]
测控通信设备传输遥控数据时,还包括从遥控数据的指令帧首个字节发出至全部子节发送完毕所用时间δt
指令帧上行
,不论测控通信设备为usb设备还是中继设备,在发送遥控数据时,均存在δt
指令帧上行
,上述目标时延可以为上述遥控数据的指令帧发送时间δt
指令帧上行

[0057][0058]
其中,l
遥控帧序列
为遥控数据的帧序列长度(单位:比特bit),b
上行
为测控通信设备发送遥控数据的码速率(单位:比特/每秒)。
[0059]
需要说明的是,测控通信设备发送遥控数据的码速率对于不同的测控通信设备可以不同,例如,中继设备和usb设备发送遥控数据的码速率可以不同.δt
指令帧上行
根据具体的通信链路选择对应的码速率进行计算.
[0060]
作为一种可选的实施例,测控通信设备为中继地面站设备,数据传输参数还包括中继地面站设备接收并响应遥控数据的应答记录时刻、以及中继地面站设备发出对遥控数据的小环比对结果数据的第二发送时刻,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取第二发送时刻与应答记录时刻的第二差值;获取第二差值与第二商值的第三差值;确定第三差值为目标时延。
[0061]
在中继通信链路中,中继地面站设备可以为中继地面站的通信设备(即中继地面站的中继设备),用于执行遥控数据的发送和接收。中继地面站设备可以包括全向天线或者定向天线,可选地,中继地面站通过中继全向天线或者定向天线与中继卫星通信,建立待测航天器与地面控制中心的中继ssa(s-band single access,s波段单址)频段链路,可基于遥控数据完成时延测量;或者通过中继定向天线与中继卫星通信,建立待测航天器与地面控制中心的中继ksa(ka-band single access,ka波段单址)频段链路,可基于pcm协议或者ccsds协议遥控数据完成时延测量。
[0062]
如图2所示,当时延测量目标为中继地面站202的通信设备时,上述时延可以为中继地面站202接收遥控数据至天线发出的所用时间δt
中继测站前向

[0063]
δt
中继测站前向
=t
中继比对-t
中继应答-δt
指令帧上行

[0064]
其中,t
中继应答
为中继地面站202对遥控数据的接收应答格式数据(例如,zj114格式数据)发出的北京时(单位:秒)(即上述应答记录时刻),t
中继比对
为中继地面站202对遥控数据的小环比对结果格式(例如,zj118格式数据)数据发出的北京时(单位:秒)(即上述第二发送时刻)。
[0065]
作为一种可选的实施例,测控通信设备包括中继地面站设备和中继卫星,时延测量目标为中继地面站设备、中继卫星和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和中继卫星之间的第一距离、中继地面站设备和中继卫星之间的第二距离、遥控数据在待测航天器和测控通信设备之间的第二指定传输速度、以及中继卫星转发遥控数据的转发时间,根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延,包括:获取第一距离和第二距离的第一和值;将第一和值除以第二指定传输速度,得到第三商值;获取第三商值与转发时间的第二和值;确定第二和值为目标时延。
[0066]
当测控通信设备包括中继地面站设备和中继卫星时,遥控数据在待测航天器和中
继地面站设备之间的第二指定传输速度可以为光速。
[0067]
如图2所示,当时延测量目标为中继地面站202的通信设备(即中继地面站设备)和中继卫星时,上述时延可以为中继地面站202通过无线链路将遥控数据传输至航天器的所用时间δt
中继空间链路
,δt
中继空间链路
中包括中继卫星203转发遥控数据的时间,中继地面站202传输遥控数据至中继卫星203的时间,以及中继卫星203发送遥控数据至航天器a所用的时间。具体δt
中继空间链路
的计算方法如下:
[0068][0069]
其中,s
地中距离
为中继地面站202至中继卫星203的距离(单位:米)(即上述第二距离),s
中器距离
为中继卫星203至待测航天器a的距离(单位:米)(即上述第一距离),δt
中继转发
为中继卫星203转发遥控数据的转发时间,c为光速(即第二指定传输速度).
[0070]
作为一种可选的实施例,在根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延之后,上述方法还包括:根据目标时延确定天地回路的总时延,其中,总时延为地面控制中心向待测航天器发出遥控数据,并接收到待测航天器对遥控数据的响应数据的时间延迟。
[0071]
在计算获得了每个时延测量目标的目标时延(即各子节点的时延)后,通过将同一通信链路中全部的目标时延相加,可以获得天地回路的总时延。
[0072]
在一种可选的实施例中,如图2所示,地面控制中心201与航天器a通过usb通信链路或者中继通信链路实现遥控数据的传输,航天器a的天地回路的总时延δt
天地回路时延
为:
[0073]
δt
天地回路时延
=δt
上行
+δt
执行
+δt
下行

[0074]
其中,δt
上行
为遥控数据从地面控制中心发出抵达航天器a的时延(单位:秒),δt
执行
为航天器a接收到遥控数据并对遥控数据中的控制指令进行响应,至发送响应数据的时延(单位:秒),δt
下行
为响应数据从航天器a发出至抵达地面控制中心的时延(单位:秒)。
[0075]
对于遥控数据上行过程,上行过程的时延δt
上行
可以包括多个子环节的时延,具体的,各子环节的时延可以包括δt
中心到测站
、δt
测站前向
、δt
指令帧上行
、δt
空间链路
以及δt
转发
,通过如下公式可以计算获得上述δt
上行

[0076]
δt
上行
=δt
中心到测站
+δt
测站前向
+δt
指令帧上行
+δt
上行空间链路
+δt
转发

[0077]
其中,δt
中心到测站
为遥控数据从地面控制中心发出抵达usb地面站的usb设备204或者中继地面站202的时间,δt
测站前向
为usb地面站或者中继地面站202接收遥控数据送至天线发出所用的时间,δt
指令帧上行
为天线对遥控数据的指令帧的首个字节至全部字节发送完毕所用的时间,δt
上行空间链路
为遥控数据在无线链路传输至航天器的时间,δt
转发
为在待测航天器包括多个航天器的情况下,航天器间通过空空通信或者总线转发遥控数据的时间。
[0078]
在通信链路为usb链路的情况下,时延测量目标可以为usb地面站的usb设备和待测航天器a,δt
中心到测站
为δt
中心到usb站
,可通过上述δt
中心到usb站
的计算公式得到;δt
测站前向
由usb地面站的usb设备测量并提供至地面控制中心的计算机系统,δt
上行空间链路
为δt
usb空间链路
,可通过上述δt
usb空间链路
的计算公式得到。通过分别获取usb设备、待测航天器a以及地面控制中心记录的数据传输参数,可以计算出usb链路中各子节点对应的时延。
[0079]
在通信链路为中继通信链路的情况下,时延测量目标可以为中继地面站的中继设备、中继卫星以及待测航天器,上述δt
上行
的计算公式中,δt
中心到测站
为δt
中心到中继站
,可通过上
述δt
中心到中继站
的计算公式得到;δt
测站前向
为δt
中继测站前向
,可通过上述δt
中继测站前向
的计算公式计算得到;δt
上行空间链路
为δt
中继空间链路
,可通过上述δt
中继空间链路
的计算公式得到。通过分别获取中继设备、中继卫星、待测航天器以及地面控制中心记录的数据传输参数,可以计算出中继链路中各子节点对应的时延.
[0080]
在一种可选的实施例中,如图2所示,待测航天器包括航天器a和航天器b,航天器a通过空空通信方式向航天器b转发遥控数据,转发时间δt
转发
可以根据航天器a发送遥控数据的发送时刻和航天器b接收遥控数据的抵达时刻计算获得.
[0081]
对于航天器对遥控数据的执行过程的时间δt
执行
,通过根据航天器接收到上行的遥控数据的指令帧的时刻,以及航天器的器上设备完成指令执行开始下传包含了响应结果的响应数据的时刻计算可以得到。δt
执行
受航天器的各器上设备性能、各器上设备间的连接方式以及通信协议的影响,可以由航天器记录并计算得到对遥控数据的执行时间并发送至地面控制中心。
[0082]
对于遥控数据的下行过程,下行过程的时延δt
下行
可以包括多个子环节的时延,具体的,各子环节的时延可以包括δt
测站到中心
、δt
测站返向
、δt
空间链路
以及δt
遥测帧
,通过如下公式可以计算获得上述δt
下行

[0083]
δt
下行
=δt
测站到中心
+δt
下行空间链路
+δt
测站返向
+δt
遥测帧

[0084]
其中,δt
测站到中心
为遥控数据从测控通信设备返回至地面控制中心的时间,δt
测站到中心
与上述上行过程中δt
中心到测站
相等,计算方法与δt
中心到测站
相同,此处不再赘述。δt
下行空间链路
为遥测数据从航天器通过无线链路传输至地面的时间,与上行过程中δt
上行空间链路
相等,且计算方法相同。δt
测站返向
为下行过程中遥控数据经测控通信设备处理的时间,具体的,可通过遥控数据被测控通信设备接收的记录时刻,至测控通信设备向地面控制中心发出返向遥控数据的时刻的差值,单位:秒.δt
遥测帧
为下行链路中测控通信设备对遥测数据发送的时间,具体,可根据遥测数据的首帧记录时刻与整帧发送完成时刻的差值计算得到,单位:秒。
[0085]
需要说明的是,上行过程中,测控通信设备通过无线链路(例如,天线)向航天器发送遥控数据,下行过程中,测控通信设备可以通过有线链路发送遥控数据,由于数据的传输方式不同,δt
测站返向
和δt
测站前向
可以不同。
[0086]
本实施中,上行过程和下行过程的通信链路中的各usb设备或者中继设备、以及航天器均可作为时延测量目标,分别获取上行过程、执行过程以及下行过程中,时延测量目标的数据传输参数,可以计算中上行过程、执行过程以及下行过程中各子节点环节的目标时延,通过将各子节点环节的目标时延求和,可以得到天地回路的总时延,实现了对天地回路中总时延和各子节点环节时延的测量,测量过程基于原通信链路中的设备和遥控数据,不需要额外的专用设备,可以适用于各种不同的通信链路的时延测量.此外,通过对不同通信链路中各子节点环节时延的对比分析,可以获得各子节点在数据传输中的性能表现,进而可以提高地面控制中心实施控制的精确性。
[0087]
实施例2
[0088]
根据本发明实施例,提供了一种天地回路时延的测量装置的实施例,图3是根据本发明实施例的天地回路时延的测量装置的示意图,如图3所示,该测量装置包括:
[0089]
目标确定模块31,用于确定时延测量目标,其中,时延测量目标为待测航天器和测
控通信设备中的任意一个或者多个,测控通信设备用于地面控制中心与待测航天器之间遥控数据的传输;参数获取模块32,用于获取时延测量目标对遥控数据的数据传输参数;时延计算模块33,用于根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延。
[0090]
作为一种可选的实施例,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括地面控制中心发送遥控数据的第一发送时刻、以及测控通信设备接收并响应遥控数据后的记录时刻,时延计算模块包括:第一差值获取子模块,用于获取记录时刻与第一发送时刻的第一差值;中心测站计算子模块,用于确定第一差值为目标时延。
[0091]
作为一种可选的实施例,测控通信设备为usb设备,时延测量目标为usb设备和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和usb设备之间的距离、以及遥控数据在待测航天器和usb设备之间的第一指定传输速度,时延计算模块包括:第一商值获取子模块,用于将距离除以第一指定传输速度,得到第一商值;usb空间链路时延计算子模块,用于确定第一商值为目标时延。
[0092]
作为一种可选的实施例,时延测量目标为测控通信设备,数据传输参数包括遥控数据的帧序列长度和测控通信设备发送遥控数据的码速率,时延计算模块包括:第二商值获取子模块,用于将帧序列长度除以码速率,得到第二商值;指令帧上行时延计算子模块,用于确定第二商值为目标时延。
[0093]
作为一种可选的实施例,测控通信设备为中继地面站设备,数据传输参数还包括中继地面站设备接收并响应遥控数据的应答记录时刻、以及中继地面站设备发出对遥控数据的小环比对结果数据的第二发送时刻,时延计算模块包括:第二差值获取子模块,用于获取第二发送时刻与应答记录时刻的第二差值;第三差值获取子模块,用于获取第二差值与第二商值的第三差值;中继前向时延计算子模块,用于确定第三差值为目标时延。
[0094]
作为一种可选的实施例,测控通信设备包括中继地面站设备和中继卫星,时延测量目标为中继地面站设备、中继卫星和待测航天器,数据传输参数包括待测航天器和中继卫星之间的第一距离、中继地面站设备和中继卫星之间的第二距离、遥控数据在待测航天器和测控通信设备之间的第二指定传输速度、以及中继卫星转发遥控数据的转发时间,时延计算模块包括:第一和值获取子模块,用于获取第一距离和第二距离的第一和值;第三商值获取子模块,用于将第一和值除以第二指定传输速度,得到第三商值;第二和值获取子模块,用于获取第三商值与转发时间的第二和值;中继空间链路时延计算子模块,用于确定第二和值为目标时延。
[0095]
作为一种可选的实施例,在根据数据传输参数确定时延测量目标在天地回路中对应的目标时延之后,上述装置还包括:总时延确定模块,用于根据目标时延确定天地回路的总时延,其中,总时延为地面控制中心向待测航天器发出遥控数据,并接收到待测航天器对遥控数据的响应数据的时间延迟.
[0096]
需要说明的是,本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述,此处不再赘述。
[0097]
实施例3
[0098]
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行实施例1中天地回路时延的测量方法。
[0099]
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行实施例1中天地回路时延的测量方法。上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0100]
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
[0101]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式.
[0102]
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0103]
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0104]
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0105]
以上上述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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