- 相關(guān)推薦
衛星遙測數據系統設計論文
1系統總體設計過(guò)程控制
1．１系統應用框架設計過(guò)程
基于遙測數據管理系統的數據需求，必須有一個(gè)數據系統中心，以數據服務(wù)系統的形式保存和處理相關(guān)用戶(hù)需求，對外的數據用戶(hù)主要包括綜合測試系統數據比對用戶(hù)、辦公室數據分析用戶(hù)、技術(shù)實(shí)驗室數據驗證用戶(hù)以及其它現場(chǎng)數據用戶(hù)，因此，基于虛擬平臺的衛星數據管理與應用系統總體結構。
1．２虛擬數據系統結構
基于上文中虛擬平臺的衛星數據管理與應用系統框架，本文設計了基于虛擬平臺的衛星數據管理系統結構，系統共包含７個(gè)方面的內容，分別為：衛星數據設計中心、數據管理控制中心、數據判讀中心、測試數據中心、仿真數據中心、遠程數據中心和數據應用中心。衛星數據設計中心基礎應用層面進(jìn)行數據管理與應用的配置設計，為管理中心提供數據管理基礎，數據管理中心對全壽命周期數據進(jìn)行管理和存儲，并對外提供數據服務(wù)。數據判讀中心對衛星研制過(guò)程中產(chǎn)生的重要數據進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)判讀，并提供報警服務(wù)。測試數據中心是對衛星地面測試時(shí)產(chǎn)生的數據提供監視、判讀與訂閱服務(wù)的數據中心。仿真數據中心是衛星研制任務(wù)仿真驗證中心驗證的衛星任務(wù)、接口以及指標相關(guān)的衛星驗證數據，為衛星研制提供數據支持。遠程數據中心是衛星研制過(guò)程中外場(chǎng)測試、聯(lián)試以及發(fā)射場(chǎng)等產(chǎn)生的外部數據，通過(guò)遠程網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸入庫，保證全壽命周期數據的得到存儲。數據應用中心主要對外部數據用戶(hù)開(kāi)發(fā)的系統數據應用軟件，包括監視、統計以及相關(guān)查詢(xún)分析軟件。
2數據系統單元設計控制
2．１衛星數據設計中心
衛星全壽命周期數據程設計中心，主要是在衛星整星論證準備前期階段，建立衛星全壽命周期數據業(yè)務(wù)模型，規劃全壽命周期數據。系統以被設計衛星的功能模型為核心，通過(guò)建模工具，建立被設計衛星數據模型，通過(guò)該數據模型能夠用系統性的工具將設計的數據模型導入到系統數據庫中，進(jìn)行錄入，自動(dòng)生成應用指令序列，送交設計執行和判讀系統開(kāi)展工作。系統總的功能結構劃分。衛星數據設計中心完成衛星研制前期的功能項目設計與測試設計流程規劃，共需研發(fā)３個(gè)軟件，分別包括型號狀態(tài)配置工具軟件、系統管理軟件、系統數據設計軟件。
2．２數據管理與控制中心
衛星全壽命周期數據系統中，基礎數據庫管理編輯軟件作為參數、指令以及應用管理配置的重要的管理軟件，是衛星全壽命周期數據系統建設中的重要核心系統。該項目是在現有衛星地面測試系統上建立一個(gè)基礎數據庫，作為衛星數據配置信息的統一存儲地。同時(shí)開(kāi)發(fā)出對基礎數據庫進(jìn)行管理的系統，以適應衛星數據多用戶(hù)、長(cháng)期、需求的實(shí)際情況，逐步實(shí)現衛星數據應用流程信息化、設計過(guò)程自動(dòng)化，充分利用衛星數據資源，提高衛星研制的效率和質(zhì)量。
2．３數據判讀中心
智能判讀技術(shù)對衛星在設計過(guò)程和驗證過(guò)程中產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)、歷史遙測數據進(jìn)行處理，分析衛星海量參數信息的內在聯(lián)系、變化規律，以及這些變化關(guān)系與衛星健康狀態(tài)、工作狀態(tài)之間的關(guān)系，從而生成與故障診斷需要的故障模式、故障診斷模型。設計過(guò)程中，故障診斷服務(wù)器接收衛星遙測數據，根據衛星遙測數據、故障模式以及故障診斷模式信息，判斷衛星目前所處的狀態(tài)，診斷故障機理，并將診斷結果、應急處理信息發(fā)送給多星數據管理中心管理員，給地面分析人員提出指導性建議，盡快將衛星從故障狀態(tài)恢復成正常狀態(tài)。
2．４測試數據中心
測試系統的ＭＴＰ接收控制臺指令發(fā)送請求，并對照配置信息核對后將遙控指令數據發(fā)送到遙控前端，由前端再經(jīng)測控分系統將完整的遙控幀數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道發(fā)送到星上。ＭＴＰ接收遙測前端的遙測幀數據，并進(jìn)行解析，廣播完整幀數據，并接收對外的包數據、參數處理結果的訂閱服務(wù)，數據庫服務(wù)器接收綜合測試局域網(wǎng)上ＵＤＰ廣播幀數據，解析幀、包、參數數據，并實(shí)時(shí)入庫，對外提供實(shí)時(shí)數據訂閱監視、歷史數據查詢(xún)、統計、曲線(xiàn)顯示功能。
2．５仿真數據中心
仿真系統是衛星研制過(guò)程不可缺少的技術(shù)驗證手段。衛星平臺虛擬仿真測試系統具有兩種系統仿真模式：全數字仿真模式和半物理仿真模式。全數字仿真環(huán)境作為整個(gè)仿真系統任務(wù)配置和調度的核心，負責對仿真任務(wù)的配置和加載與仿真型號對應的仿真軟件和星載飛行程序，負責仿真場(chǎng)景的設置、仿真過(guò)程的控制及提供仿真數據的顯示；半物理仿真環(huán)境下，由星務(wù)主機半物理仿真設備完成星務(wù)的仿真任務(wù)，仿真系統作為星務(wù)主機的遙測遙控前端，與其他分系統全數字仿真或半物理仿真系統一起配合運行完成星務(wù)半物理仿真任務(wù)、姿軌控半物理或其他分系統的仿真任務(wù)。
2．６遠程數據中心
衛星遠程數據中心實(shí)時(shí)接收處理發(fā)射場(chǎng)區、在軌等外場(chǎng)區衛星數據、調度信息、視頻等信息，對衛星狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監視分析。建立以遠程數據控制為主、北京遠程支持為輔的遠程數據共享與監視模式，將外場(chǎng)現場(chǎng)下行遙測數據源碼、遙控指令執行信息和視頻采集數據實(shí)時(shí)傳回北京，支持專(zhuān)家和型號設計師、測試人員實(shí)時(shí)進(jìn)行數據判讀，遠程監視外場(chǎng)的技術(shù)進(jìn)展，遠程支持、參與外場(chǎng)的技術(shù)狀態(tài)分析、異常問(wèn)題分析以及故障處理，提高設計師和測試人員的并行工作效率。
3通訊協(xié)議設計控制
3．１以太網(wǎng)通信接
該接口負責按照接口協(xié)議進(jìn)行整個(gè)遙測管理與應用系統的數據通信。此通信協(xié)議是一個(gè)廣域網(wǎng)統一的數據協(xié)議，適用此系統內部７個(gè)系統模塊內部的通信，還適用系統與系統之間的協(xié)議，也適用仿真測試系統全數字仿真部分。
3．２ＣＡＮ通信接口
此協(xié)議適用于半物理仿真部分的半物理設備間的協(xié)議。在小衛星的半物理仿真方式下，各仿真分系統與星務(wù)主機的通訊通過(guò)接口轉換計算機采用小衛星ＣＡＮ總線(xiàn)通訊協(xié)議進(jìn)行信。接口轉換計算機采用標準１９英寸４Ｕ機箱１臺，機箱內安裝１塊電源控制板卡、４塊下位機仿真板卡和１塊星務(wù)主機仿真板卡。
4設計過(guò)程基線(xiàn)控制
4．１設計基線(xiàn)確立過(guò)程控制
基線(xiàn)在配置管理計劃中規劃，在指定里程碑處創(chuàng )建，并與項目中的里程碑保持同步，每個(gè)基線(xiàn)都將接受配置管理的嚴格控制。設計基線(xiàn)是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn)，便于檢查和確認設計階段的開(kāi)發(fā)成果，同時(shí)也有利于變更控制，設計基線(xiàn)的確定過(guò)程如圖５所示�；�(xiàn)是下一步開(kāi)發(fā)和修改的基準和出發(fā)點(diǎn)。有了設計基線(xiàn)的規定后，就可以禁止跨越里程碑去修改設計階段“已凍結”的工作成果。作為設計階段的產(chǎn)品線(xiàn)應是穩定的，設計基線(xiàn)的規格說(shuō)明應該是通過(guò)評審的，對基線(xiàn)的修改將嚴格按照變更控制要求進(jìn)行。
4．２設計基線(xiàn)變更過(guò)程控制
設計變更控制是通過(guò)創(chuàng )建產(chǎn)品基線(xiàn)，在整個(gè)軟件生命周期中對軟件變化進(jìn)行控制。變更控制的主要目的是創(chuàng )建一套控制軟件修改的機制，保證生產(chǎn)符合質(zhì)量標準的軟件，同時(shí)保證在同一版本中的各元素可以正常工作，以確定在變更控制過(guò)程中控制什么、如何控制、誰(shuí)控制變更、何時(shí)接受變更、批準和測試。
5結論
衛星全壽命周期數據應用已經(jīng)被越來(lái)越多的專(zhuān)家重視。本文在全壽命周期數據系統設計過(guò)程中應用軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程控制管理，旨在提高軟件的開(kāi)發(fā)效率。研究了航天衛星遙測數據管理與應用系統設計過(guò)程的基本框架，本文以模塊化化設計的理念，分析了衛星數據管理系統的系統框架、模塊和功能結構，為保證設計過(guò)程有序，最后對系統設計過(guò)程的基線(xiàn)確定和基線(xiàn)變更給出了分析。
【衛星遙測數據系統設計論文】相關(guān)文章：
FPGA數據采集與回放系統設計論文04-24
數據挖掘論文07-15
數據挖掘論文07-16
《衛星比武》的教學(xué)設計07-19
衛星比武教學(xué)設計06-12
基于系統設計的科研管理論文09-22
綜合布線(xiàn)系統設計項目教學(xué)模式應用論文07-12
解析科技競賽賽務(wù)系統的設計與實(shí)現論文04-19
《地球的衛星——月球》教學(xué)設計04-28