载荷操作控制中心可移植可重用软件——用于高级地面数据系统的模块

哥达德航天飞行中心的任务操作部（ＭＯＤ）建造了多个供飞行操作小组监控卫星的任务操作中心。通过软件重用减少系统寿命期成本已成为ＭＯＤ优先考虑的问题。ＭＯＤ的可移植载荷操作控制中心（ＴＰＯＣＣ）开发小组建立了一个庞大的数据库，由１４个子系统组成，包括多个可重用通用模块的１０００００条已交付的源指令。迄今，已做成９个基于ＴＰＯＣＣ的控制中心，负责支持１１颗卫星，软件重用率平均达到７５％以上。本文介绍ＴＰ     

软件重用技术及在航天飞行软件中的应用

分析软件重用的主要技术问题,介绍国内外航天飞行软件重用技术研究和应用状况,涉及飞行软件的代码重用、任务重用、代码自动生成、软件生产线等技术。据此,探讨飞行软件重用技术的主要研究方向,为飞行软件重用技术研究与应用提供参考信息。     

NASA任务操作与控制结构项目

航天任务复杂性的增加与航天任务预算的急剧削减之间的矛盾造成了要求迅速降低卫星的设计与操作费用的巨大压力。为实现这些费用的降低,一种主要的方法是降低支持任务操作系统的开发和操作费用。 NASA总部通信与数据系统部用以解决该难题的一个策略是其任务操作控制结构(MOCA)项目。该项目的技术方面授权哥达德航天中心(GSFC)的任务操作部(MOD)负责。MOCA将开发出一种任务控制与数据获取结构及可支持标准,以引导未来卫星和GSFC的任务控制设施的开发。该结构将降低对全天24小时操作的需求,实现飞行与地面软件组件在不同任务间的高级别重复应用,并通过实现相应功能从地面到卫星的转移来增强整个系统的适应能力。 最终的结果是为GSFC自己开发的卫星的星地系统接口设计形成一种确定的方式,以及包括数据结构、接口和协议等在内的端一端卫星控制过程的规范。这些方式和规范都适宜于包含在对未来的空间卫星的征购文件中。如在征购文件中飞行软件核作为政府提供设备供给的话,将可得到开发和维护。 本文介绍了MOCA项目,包括其当前状态和未来结果。     

任务操作中心——航天器地面数据系统关键部件的一体化

在以减少预算、限定系统开发时间和用户要求增加能力为特征的环境中,国家航空航天局开达德航天中心的任务操作处(MOD)在开发其航天地面数据系统方面提出了一个新的、高经济效益的新概念:任务操作中心(MOC)。按这种称为的方法,使用一种现代化的图形用户接口把关键部件集成为一个集航天器规划、监视、遥制为一体的综合系统。MOD目前正在构造多个MOC,其特点是采用通用的、可重复使用的和可扩展的系统结构,可支持X射线定时探测卫星(XTE)、热带降雨测量卫星(TRMM)和先进合成探测(ACE)卫星。 由于有了MOC方法,各种任务操作集合成整体,用户用一个系统即可完成实时健康和安全监视、实时遥控、实时姿态处理、航天器实时和预测性图形式监视、趋势分析、任务规划和调度、指令生成和管理、测控网调度、引导星选择;用专家系统进行航天器监视以及故障排除。MOD还准备按新的MOC管理机构构造测试和训练模拟器。 本文描述了MOC的概念,开发MOC系统中所使用的管理办法,使用的技术和构造MOC系统中对开发过程进行的改进,以及采用MOC法对用户和卫星工程带来的预期益处。     

指控中心STS轨道器各系统飞行监视操作自动化

约翰逊航天中心任务操作部(MOD)的主要任务是为空间运输(STS)系统提供地面保障和训练宇航员。随着轨道器飞行频度增加,而且航天计划日益成为国家的科技实用资源,用现有方法和设施提供高质量的保障、产品以及宇航员训练面临着极其严峻的挑战。为此正在进行几项工作,通过应用自动化技术(特别是在遥测监视和分析领域)减轻目前压在训练有素的操作人员肩上的重担。利用由操作人员设计和开发的软件,分阶段引进多任务分布式工作站的工程也在顺利进行。确立了一种用户开发样机的新概念,样机与现有集中式监视系统同时工作,相互参照评价,然后分阶段投入实用。从概念提出到样机移交,用户和开发者的广泛参与可确保评价、改进,以及最重要的——验收高度成功。     

实现自动化任务操作的面向agent方法

在规划下一代卫星操作控制中心(MOCC)过程中,可望越来越多地利用新的、基于知识的技术。 本文将介绍面向agent(代理人)方法在实现卫星自动化操作中的率先应用。文中概述了此项技术,讨论了当前正在调研并制作样机的一些实用工作环境。目前的重点是开发一套简单的用户机制,使操作人员可以实时地建立软件agent,以辅助其完成一些常见的、劳动密集型操作任务。这些操作任务包括:日常数据处理和信息管理功能;综合分析复杂数据/信息集并剔除错误信息,增强航天器分析员/操作员快速识别、分析和排除航天器异常的能力;提取常见故障的特征量,提高例行监视和趋势分析的能力;在关键性机动过程中监视航天器的变化情况,以增强系统支持非常规操作的能力,而不需要临时增加人员。 正在开发一个基于agent的试验平台。利用该平台,我们可以:①更加清楚地理解应用面向agent技术来支持任务操作高度自动化的难度;②掌握在任务操作环境中正确采用agent技术所带来的全部益处。正在研制的试验平台将为“探测者平台(EP)/极紫外探测者(EUVE)飞行操作组(FOT)”完成部分数据管理和报表生成功能。本文将简述面向agent的技术,并详细介绍此试验平台的操作方案。     

航天任务控制中心容灾模式研究

航天任务是一项高投入、高风险的活动,作为管理所有在轨飞行航天器及资源的航天任务控制中心,要求具备很高的可靠性与较强的容灾能力。国际航天大国对地面系统,特别是任务中心级的备份均非常重视,也开展了相关建设和系统运行。在对我国航天任务控制中心容灾模式进行探讨的基础上,提出容灾中心的技术要素、需求分析以及运行机制。     

民机新型综合模块化航空电子结构

随着超大规模集成电路及专用集成电路的发展,民用飞机电子设备结构已从70年代被称之为ATR机箱的黑盒子,经过8O年代的MCU可互换模块单元,至今已发展成90年代的综合模块化航空电子(IMA)装置,可在尺寸不大的模块安装柜中,由十几个或几十个独立的模块,在软件指令的控制下,通过总线适时地综合各种导航、通信、显示和飞行管理等航空电子系统,完成过去庞大的电子设备舱中几十台电子设备才能完成的飞行任务,从而显著地节省飞机上宝贵的空间和重量,并简化航空电子的设计、制作、安装和维修。     

ARINC 653─实现软件重用

软件重用模块电子ARINC653（APEX）规范的主要目标,是通过为应用软件提供标准的操作环境来实现软件重用。软件重用可由两种方式实现：①由重用操作系统,该系统通过应用频谱提供一些通用功能,如健康监控、过程管理、通信原理;②由重用提供航空电子应用功能的应用软件。通过在应用和操作系统之间提供标准的接口,ARINC653促进这两种形式的重用。由于操作系统与基础硬件平台自然紧密地连接在一起,所以操作系统的重用限制了应用相同硬件的模块,除非能严格地确定一种象COEX（核执行接口）这样的新型标准。应用软件通常取决于实际的…     

欧空局的多任务地面基础设施(1996-2005)

为了支持欧空局(ESA)下世纪的多项卫星任务,该局正在建设地面多任务基础设施,支持1996-2006年之间预期发射的10多种不同类型的卫星(科学、地球观测、通信、货运飞船)。 该基础设施为不同任务提供公共的地面设施,其中心设在欧洲空间操作中心(ESOC),将延伸至FSA不同的地面站。 该基础设施包括6个主要系统: ·备有相应遥测、遥控处理器,以面向目标法建造的飞行控制系统; ·配有一整套综合性软件以及相关用户接口的飞行动力学系统,用于姿态和轨道的确定及控制; ·地面站监视及控制系统; ·遥测处理系统 ·遥控编码器; ·多用跟踪系统。 本文描述了该基础设施的各个系统,它们的相互接口以及实施计划。论述了该基础设施的设计方案以及采用的基本技术,特别突出了技术及操作上的先进性,以及这种方式的成本效益。     

俄罗斯飞控中心的现状与发展趋势

一、概述 俄罗斯是一个航天大国,1957年将世界第一颗人造地球卫星送入空间,1961年首创了人类进入空间的记录,后来的载人航天活动一直保持着先进水平。为载人航天专门建立了飞行任务控制中心,该飞控中心位于莫斯科郊外的加里宁格勒,经过不断的建设和发展,形成了技术雄厚,功能强大的载人航天任务的(飞船、空间站和航天飞机)指挥控制中枢。现在运     

用新技术支持未来航天任务

未来的航天任务操作将是什么样？未来航天任务将从目前开发的新技术中获得多少好处？从桌面个人计算机（ＰＣ）操作整个卫星、一个星座和一族卫星的可能性如何？本文就来探讨这些问题，作为对星上自主和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ大型协议之类新技术将如何改变航天操作的前景预测。分析了“离岗”任务操作控制中心的设想及其在未来任务操作中的作用，介绍了从现有方案发展的类似情况，仔细研究了智能卫星的设想。这种智能卫星能监视自己运行状     

欧空局地面通信系统采用Internet协议的计划

欧空局拥有一个由全球范围的地面测控站组成的系统 ,称作欧空局测控系统 (ESTRACK)。每个地面站都通过实时通信网络与任务操作控制中心 (下称控制中心 )相联 ,该通信网络被称为操作网 (OP SNET)。OPSENT还负责控制中心与发射场、科学控制或科学数据中心、其他空间组织以及航天器检测测试场之间的通信。地面站之间的数据传输采用X .2 5协议 ,即一种面向连接的包交换协议。然而 ,在OPSNET的其他组成部分 ,诸如局域网 (LAN)、中心之间、机构之间的线路以及那些以支持空间链路扩展 (SLE)业务为目的的部分 ,都使用IP协议。IP是一…     

人工智能在航天飞行任务规划中的应用研究

 在航天飞行任务中，如何设计航天器的飞行过程，如何确定地面对航天器的控制操作，如何制定飞行控制计划等，是地面飞行控制中心面临的重大问题，也是航天飞行任务规划所要解决的基本问题。在充分认识和把握人工智能基本原理、方法和技术的基础上，提出了一个基于规则演绎和状态演化的生长式推理模型，并对模型的特性进行了详细讨论，然后导出了该模型在航天飞行任务规划问题中的具体形式，从而成功地解决了航天任务自动规划的难题。通过在实际航天任务中的应用和验证，不仅证明该模型和方法是正确的、可行的和高效的，而且证明人工智能在航天飞行任务规划中有着广阔的应用前景。     

直升机吊挂运输中的安全稳定分析

机外吊挂运输飞行是直升机的主要用途之一,在军事、民用领域中的应用均十分广泛。直升机在执行吊挂运输飞行任务时,操作复杂、难度高,飞行安全十分关键。本文对影响飞行安全的多个重要因素(吊挂物/直升机重量比、吊挂物气动特性、吊挂绳缆长度以及飞行速度等)进行了分析。     

航电系统作战飞行程序仿真运行环境研究

本文对作战飞行程序(OFP)软件运行的软硬件环境及动态模拟综合(DSI)试验环境进行了介绍.通过对飞机、1553B总线系统、显控处理机和相关终端设备建立仿真模型,用纯软件实现了全部硬件环境功能的模拟.文章对该仿真软件架构及关键模块的设计进行了详细说明.该仿真软件实现了作战飞行程序在普通办公环境下的动态可视化开发.该仿真...     

欧洲空间操作中心的精密轨道确定

目前,欧洲空间操作中心正在进行着一项需4年时间的开发计划,以支持未来的需要高精度轨道确定的ESA近地飞行任务。该工作是围绕着欧洲空间操作中心已开发的供轨道确定和误差分析用的一个软件系统进行的,该软件含有适合于各种轨道摄动和测量类型的先进模型。除了卫星轨道参数外,它还能对地球物理参数和测地参数进行估计和误差分析。     

开源数据库在卫星控制中心的应用研究

实现信息系统的自主、安全、可控已成为测控中心系统的研究方向和建设目标。研究应用自主可控数据库是实现测控中心系统全面自主可控的重要环节。目前,卫星控制中心的数据存储系统大多以Oracle数据库为主,软件和技术服务费用昂贵,更新维护成本高,且可能带有信息安全和任务安全方面的风险。针对上述这些问题,研究分析了开源数据库MySQL在卫星控制中心系统中应用的可行性,对MySQL数据库做了全面测试,包括功能、性能、系统级的高可用测试,以及MySQL与Oracle数据库的性能对比测试。研究和测试结果表明,MySQL开源数据库可以用于卫星控制中心系统以及类似的测控中心应用系统,对今后测控中心系统应用自主可控数据库具有参考价值和借鉴意义。     

罗克韦尔柯林斯公司第一个成功完成FAA 7.0飞行试验

罗克韦尔柯林斯空中运输系统部和FAA技术中心在亚特兰大成功地完成了空中防撞系统（TCA）7.0软件的试飞，取证工作预计今年下半年可以完成。罗克韦尔柯林斯公司还参与了早些时候由FAA发起的TCAS7．0软件的飞行试验，也是第一个与FAA一起对7．0软件进行试验工作的厂家。在飞行试验中，罗克韦尔柯林斯公司空中运输系统部开发的新的TCAS软件已被证明完全能够在高密度模式S交通状况下跟踪大范围内的多架入侵飞机。另外，亚特兰大的飞行试验使得飞行员在为期四天的飞行演示中有机会第一次体会到7．0软件的功能。7．0软件大大增强了TCAS…     

分布式空战模拟的实时网络

在80年代末,波音公司军用飞机分部(BMA)综合技术开发试验室(ITDL)利用Proteon公司生产的ProNET-80局域网络把公司的多个模拟器连接起来,构成多机参与的分布式实时空战模拟系统,在真实空战环境下进行飞行、火控、航空电子系统的综合研究和协同作战研究,使模拟器从支持工程研究的部分任务/子系统开发到全任务/整机模拟的试验研究。空战模拟系统的演变BMA于1964年组建了飞行模拟机构来支持飞机工程研究和开发工作。到70年代,已经拥有3个飞行模拟试验室,能够支持飞行控制系统、空气动力学模型、座舱设计、航空电子系统、操纵品质的评定以及其他与飞行有关的研究工作。但是,由于计算机资源的限制,典型的单机模拟在描述现代空战格斗目标