超长UDP数据包预分片与重组技术研究

为了解决航天试验通信网传输超长UDP数据包存在的丢包问题,提出一种超长UDP数据包预分片与重组方法。在分析IP网络分片重组机制的基础上,研究航天试验通信网传输超长UDP数据包丢包问题的原因和内在机理,基于LSP技术,在发送主机中将超长UDP数据包预先分割成短UDP包后交由网络传输,在目的主机对短UDP包重组。实验结果表明,方法可以有效避免超长UDP数据包在网络传输过程中产生的分片与重组操作,提高网络转发效率,确保超长UDP数据包传输畅通、可靠、高效。     

航天通信IP网组播常见故障解决方法

航天通信IP网作为航天测控数据的传输载体,其关键业务往往采用组播方式传输。介绍航天通信IP网中的指定源组播和任意源组播技术,总结航天通信IP网组播技术在路由器转发过程中常见的故障,并给出相应的排查解决方法。     

航天测控通信IP网中可控组播的实现

航天测控通信IP网中部分业务以组播方式传输,由于IP组播标准协议缺乏控制和管理方面的机制,带来了用户和业务管理等方面的问题。根据航天测控通信IP网络环境选择相应的组播协议,并对组播源、组播接收者、任意源组播RP、组播流四个方面配置相应的策略,实现了组播业务的可控传输。     

应用扩展帧的航天器CAN总线应用层协议设计

为了适应航天器信息流多样性需求,提升信息交互的灵活性,提出一种应用扩展帧的CAN总线应用层协议设计.对CAN总线扩展帧29 bit标志符进行合理划分,将其分为数据优先级、源节点地址、组播标志、目的节点地址、帧序号标志、帧序号、帧数据类型7个部分,使得该协议可以支持多优先级、主从、多主、组播、广播等多种灵活通信方式,支持CAN帧起始帧、结束帧、帧连续性判断,以及应用层数据包检验,提高数据传输的可靠性.另外,给出了组播、广播地址分配及屏蔽策略,满足复杂航天器的信息流需求,简化信息流设计过程.最后,通过构建组播、多主及多优先级场景进行应用实例验证,证明了文章提出的协议设计具有适用范围广、灵活性高等优点.     

小卫星星载CAN总线的应用层传输方法研究

数据总线是小卫星上各模块之间的主要数据传输通道,充分利用现场总线技术,选择合适的数据总线标准,改善数据总线应用的标准设计,提高可靠性,将工业、商业总线技术引入航天领域是小卫星数据总线未来的发展方向.小卫星星上控制局域网(CAN)总线网络组成包括物理层、数据链路层和应用层.文章分析了小卫星星上网络的应用层协议的基本组成,...     

卫星测试局域网信息发布的组播形式

在卫星测试地面网络中采用 IP 组播的形式实现测试信息的发布,可以提高网络传输效率,节省网络资源。该文分析了 IP 组播(Multicast)的优点,介绍了 IP 组播的特点及传递模型、网络层支持的组播协议等。还分析了接收端工程实现的难点,提出了解决方法,给出了实现 IP 组播的发送端和接收端程序设计步骤。     

空间站系统航天器间1553B总线网络的路由机制研究

针对空间站系统多个航天器上多条1553B总线组成的总线网络上的复杂数据交互需求,提出了一种面对用户数据包的集中式高效静态路由机制,可实现航天器内和航天器间各类平台数据的稳定可靠传输。该机制简化了传输层和网络层的协议,通过对应用层数据包进行总线采集和查表寻址实现了一对一路由和组播路由,显著提高了系统资源的使用效率。文章给出数据包应用层协议、路由表配置和路由过程控制方法,并描述该机制在空间站系统的应用验证情况。实测数据表明:与广泛应用的UDP/IP协议相比,采用该路由机制能够明显降低协议开销,提高有效数据传输效率,更适用于多航天器设备间的数据交互。最后,探讨了各类飞船和来访航天器应用该机制实现与空间站数据交互的方法。     

航天领跑大数据

航天是人类探索太空和利用太空的伟大事业。它在研制、运行和发布成果的全过程中，都会产生大数据和应用大数据。数据既是航天理论的基础，又是航天实践的基石。航天要对尺度远比地球大无数倍的广阔空间中进行探索，其数据总量更多、要求更高、应用也更广泛。另一方面，如果没有及时而精确的大数据支持，哪怕是一个小数点的错误，也会影响航天任务全局的成败。为了远距离控制航天器的飞行和执行任务，必须以最快的速度处理数据。因此，航天大数据不仅具有一般大数据的特点，而且要求高可靠和更高的处理速度。因此，航天是最早提出发展大数据技术的领域，也是取得大数据成果最多的领域。     

一种航天用Linux系统工程化方法

随着航天器功能的越发复杂和软件规模的提高，航天领域常用操作系统存在驱动、第三方库资源不够丰富等问题。Linux系统具有稳定、开源、支持丰富等特点，被广泛应用于高可靠领域，因此有望满足航天领域复杂应用下操作系统的需求。但Linux系统代码量庞大，在航天领域软件工程化和可靠性保证工作方面开展困难。结合航天工程应用实际，提出并实践了按商用和自研，分别对Linux系统软件进行质量保证的工程化方法，为航天用操作系统相关产品的研制提供工程化思路。     

知识资料窗

知识资料窗航天测控和数据采集网航天测控和数据采集网就是对航天器进行跟踪测量并控制其运动和功能的专用地面系统，由航天测控中心和若干航天测控站组成，简称测控网。测控网通过对航天器跟踪测量、监视、控制和接收航天器发送来的数据，检测和控制航天器上各种装置和系...     

商业火箭遥测数据递归解析技术

商业航天具有任务周期短、型号迭代快、成本控制严等特点，对遥测数据处理提出了准备周期短、信息配置维护便捷的新需求。本文以“规则帧、混编帧、参数” 3类数据和“整理、解析” 2个过程为筋骨，构建递归解析数据处理模型，实现了商业火箭遥测数据处理逻辑规范、功能模块强内聚性的目标，解决了传统方法处理逻辑不清晰、信息配置复杂、数据利用效率不高的问题。理论分析指出，相较于传统方法，递归解析技术可有效减少描述遥测数据的要素个数，并在存在不完整全帧的情形下显著提高数据利用率，可替代传统方法更快速地完成商业火箭遥测数据处理工作。     

光纤通道流量控制方法及其性能分析

针对航天应用中光纤通道(Fibre Channel,FC)传输效率的优化问题,提出交换式拓扑下的通用流量控制模型,设计了一种FC-2层的流量控制方法。研究了交换式拓扑下信用值设置和节点间距离、帧长度、节点处理时间等诸多因素之间的关系,推导出最优信用值和最大传输效率的通用计算方法。结合实际应用需求进行仿真,建议数据区长度使用2048byte,信用设置不大于10,同时尽量减少帧间隔时间。将文章提出的方法应用到某航天任务中,实物测试系统的测试结果表明,推导出的计算方法合理可行,可以在优化网络资源的同时有效提高网络性能。     

融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计

随着北斗系统全面建成,北斗短报文在我国卫星测控领域的应用逐渐展开。为了充分利用北斗短报文双向通信功能、保密性好、全球覆盖等特性,参考国际空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space Data Systems,CCSDS）的可扩展标记语言的遥测遥控信息交换（XTCE）标准,提出了融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统设计方法。首先,分析了CCSSDS XTCE和北斗短报文的应用现状;其次,考虑到北斗短报文的容量限制,设计优化了卫星遥测遥控数据传输格式和内容;再次,针对北斗短报文传输特性,探讨了加密通信方法;最后,为保证遥测遥控数据传输的正确性与可靠性,设计了数据连续识别和丢包补发方法。结果表明,融合北斗短报文与CCSDS标准的卫星遥测遥控数据系统,可以为提高卫星的设计与科学使用提供参考。     

某航天着陆试验场网络传输系统设计与实现

航天着陆试验场需要进行控制指令、回令、测量数据、音视频信息的传输。设计双冗余传输网络,在层次结构上分为接入层和核心层,各层部署互为热备份的冗余网络设备,各层之间通过冗余路径连接,从而消除由单点故障引起的通信中断;根据不同类型的接入主机,划分不同的虚拟子网(VLAN),在链路层隔离不同种类信息的互扰,同时有效阻止广播风暴;在传输层采用IP交换机制,实现不同VLAN之间的信息交换。对于控制指令与回令,采用具有可靠保证的TCP协议进行传输;对于大量的测量数据和音视频信息,采用快捷的UDP组播协议进行传输。实践证明,网络传输系统完全能够满足试验场各类信息的安全、可靠、实时传输。     

一种基于星内路由的航天器数管软件框架设计

传统航天器数管分系统开发时,往往需要深入分析各类传输协议细节,对协议数据的格式处理、数据转换等功能需要占用大量的开发时间。文章提出了一种基于星内路由的数管软件框架,其遥测链路协议(AOS Link)、遥控链路协议(TC Link)和星内总线链路协议(1553BLink)等链路层协议都由网络层路由接管,并以软件构件的形式存在。星载数管应用层程序在对数据进行收发时,仅仅调用网络层"发送"和"接收"接口即可,而后台路由程序将根据路由表选择链路层协议下一跳地址和对应的传输服务,实现地面、数管系统和其他分系统之间的数据流转。该框架将底层通信和应用层功能严格分离,大幅度简化了应用层软件设计。     

基于北斗三号短报文的共视数据压缩传输方法

共视时间比对通过交换两地共视数据完成远距离高精度的时间比对。针对无地面通信网地区,本文提出了一种基于北斗短报文的共视数据压缩传输方法,该方法通过将共视数据进行压缩,利用北斗的短报文功能对压缩后的共视数据进行实时传输,在无地面通信网的地区进行了共视时间比对试验。试验结果表明,本文设计的共视数据压缩方法具有较好的压缩效果,可以通过北斗短报文实现无地面通信网的情况下的实时共视时间比对。     

铱星MODEM在差分GPS数据传输中的应用

差分GPS中的GPS流动站处于偏远地区时,使用铱星通信作为数据链路以解决常规无线通信方式无法实施的问题。文中测试了应用铱星MODEM传输数据时存在的问题,给出相应的解决方法。以一个数据报的传输为例,建立并分析发送方、接收方的数据传输Petri网模型,最后在PC104工控机和普通PC机上实现。实践证明,保证数据可靠传输的方法稳定、有效。     

多线程异地备份发动机数据软件设计与应用

通过开发发动机信息管理系统后台数据的异地备份软件,介绍了以Delphi 10 Seattle为开发工具,应用Indy组件,多线程方式实现客户端向服务器端发送备份指令,完成数据的备份、加密压缩以及向异地客户端推送数据,以客户端完成压缩数据的接收结束异地传输,同时服务器端实时向不同客户端发送执行过程信息.因发动机数据量较大,备份和传输时间较长,在异地客户端采用同步进度条显示.软件设计采用TCP可靠传输,提高数据传输的安全性.     

下一代空间激光骨干网络全光处理技术

构建以高速激光链路为传输主体的空间激光骨干网络，是保障空间数据高速传输、提升信息共享率与时效性、实现信息服务网络全球覆盖的重要技术手段。空间数据容量的快速增加要求网络节点处数据处理带宽与之相适应且具备一定扩展性和兼容性。由于空间激光骨干网络节点较少、数据快速传输的特点，围绕我国下一代空间激光骨干网络节点处高带宽、低延迟的数据处理需求，基于交叉相位调制XPM和四波混频FWM两种光学三阶非线性效应分析并讨论了骨干节点处高速激光链路的交换/组播、制式转换及中继/再生全光数据处理技术，为我国下一代空间信息网络建设及高速激光链路的全面应用提供支撑。     

VxWorks嵌入式实时操作系统在某导弹火控系统中的应用

为提高某导弹武器系统火控系统的实时性和可靠性,将VxWorks嵌入式实时操作系统用于火控系统的软件设计中。根据不同任务间的关系,给出了主作业流程,以及内外网数据的接收与发送、软件运行时序、校时处理、录取报文、数据库设计等主要处理部分。阐明了该VxWorks实时操作系统的设计特点。导弹武器系统试验结果表明,该火控系统软件运行稳定可靠,控制状态转换清晰可控。