基于XTCE标准的遥测数据处理软件架构研究

XTCE(基于可扩展标记语言的遥测遥控信息交换)数据规范是CCSDS(空间数据系统咨询委员会)发布的空间任务遥测遥控信息描述模型和数据交换格式,旨在为遥测遥控信息定义提供一种标准方式,进而减少遥测数据处理软件支持异构任务的工作量,减少开发成本,缩短开发周期,降低开发风险.本文首先介绍XTCE的整体框架,重点介绍了XTC...     

CCSDS XTCE在航天任务中的应用研究

主要研究探讨目前XTCE(基于XML的遥测遥控信息交换标准)在国内外的应用情况。首先介绍了XTCE标准的创建背景和基本概念;然后通过SCOS-2000(飞行器控制和操作系统2000)和JWST(詹姆斯-韦伯太空望远镜)2个应用实例说明了XTCE的应用场景和应用价值;最后针对我国测控数据的交换现状,具体分析了国内在进行测控数据交换时应该借鉴XTCE标准的原因,并就此提出使用XTCE的建议。     

数据库技术在航天测控任务中的应用

本文论述了数据库技术用于航天测控任务的可行性与应用范围，并举例介绍了其实现过程。生成遥测、遥控处理初始化数据文件、生成定义遥测处理结果表的批命令文件和生成数据转入程序这三个例子，对遥测参数描述表进行了多用途利用，突破了一般数据库的查询统计操作，实现了对数据的深层利用。本文通过对遥控指令查询遥测相关参数变化的例子，说明了用关系数据库描述实体关系简单明了，体现了数据库技术的优越性。     

基于PUS协议的通用遥控指令设计及其XTCE描述

为了解决现今各卫星型号中遥控指令形式多样、参数多变、指令设计繁琐的问题,提出了一种通用的卫星遥控指令设计方法。该方法参考PUS(Packet Utilization Standard,包应用标准)对遥控指令包格式进行通用化设计,并使用XTCE(XML Telemetric and Command Exchange,基于可扩展标记语言的遥测遥控数据交换)格式对遥控指令格式和内容进行描述,能够快速有效地进行遥控指令的设计和动态生成,在满足卫星遥控指令设计和应用需求的同时又具有较好的通用性和继承性。实践表明,基于PUS协议的通用遥控指令设计方法及其XTCE描述能够有效地降低地面应用和测试软件的复杂度,提高软件的通用性和可靠性,缩短研制周期,降低卫星研制成本。     

航天遥测技术的新进展

简要阐述了近年来航天遥测技术发展的新需求和新趋势,分析了遥测与测控体制的研究现状与发展,介绍了当前一些新技术、新方法以及新研设备在遥测与测控系统中的应用,最后对航天遥测技术未来的发展提出了一些初步设想。     

飞行器地面遥控遥测模拟系统

介绍了某飞行器的新型一体化地面遥控遥测系统。该系统集成了测试与事后分析、实验报告生成功能,并使用关系数据库对实验数据进行了记录。     

遥技术在无人机作战平台上的应用研究

综述了无人机作战平台的突出特点和综合信道系统，提出了遥技术在该平台上的应用。并对现有的综合无线电系统提出了简化方案，在此基础上进一步给出了遥控、遥测的工作原理和实施方案。     

三级数据的遥测交互软件架构设计及实现

针对遥测交互分系统实时处理数据量大、数据种类多样、数据收发模式灵活、技术状态变换频繁、软件维护要求高的问题,提出了一种数据池—数据表—数据通道的三级数据交互软件架构,该架构对交互分系统中所有数据进行高度抽象,采用通用化的处理过程,可以很好地适应各种需求。目前,基于该架构的遥测数据交互软件已在国产麒麟系统下实现,通过快捷、可视化的配置及灵活的人机交互,可以快速实现任务状态转换,能够满足各种航天测量任务的需求。这表明,该架构是一种理想、高效的数据交互软件通用解决方案,可推广到雷达、光学等其他测量设备。     

Exponent及Gauss型遥测数据建模初始化算法

在对某大型航天电子设备的遥测数据建模时,经常遇到含有指数类变化规律的数据,对其进行建模可以为研究设备性能的变化规律、实际与设计的差异等提供手段。针对有指数变化趋势的遥测数据,采用Exponent模型、Gauss模型对遥测数据建模,给出了这种数据模型的表达式,研究了2种模型的参数初始化算法。通过数值实验说明模型参数初始化算法的有效性,为后续利用最优化理论求解模型精确参数提供了良好的初试点。     

基于CCSDS标准的航天器上行遥控链路 协议体系与可靠性技术

针对航天测控领域中上行遥控业务的协议体系选择与可靠性设计问题,在对我国现行国军标技术指标要求与现有航天测控系统天地基遥控技术特点进行归纳梳理的基础上,基于空间段信息传输无线链路特点与CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)标准规范,研究给出了适用于我国航天测控任务的空间段遥控协议体系与可靠性措施,利用梳理统计方法对上行遥控体制进行了数学建模分析,并与CCSDS给出的应用算例进行了对比分析.分析结果表明,所涉及的上行遥控体制与CCSDS标准规范的工作效能基本相当,能够满足我国航天任务上行遥控任务使用需求.     

无人驾驶直升机遥测遥控与电子系统设计

 介绍了某型无人驾驶直升机遥测遥控与电子系统设计研制,系统要求、总体结构与工作过程,系统设计中的技术问题与解决方案,该系统已经研制成功并得到应用。     

某型飞机导弹靶试航迹测量的论证与实施

论述了空中靶试遥测改装方案的可靠性、安全性、可操作性及测试原理 ,对代用天线与测试设备天线使用频段的兼容性进行了对比分析。某型导弹靶试项目是某机种首次进行的空中试验任务 ,是提升我军战斗能力 ,武器国产化能力的一个重要项目。为保证此项目的完成 ,需对武器发射后的运行轨迹、击中目标后的精度进行遥测。为了保证测试任务的完成 ,相关专家对机上加装的遥测设备进行了充分的论证 ,保证了靶试成功。     

对下一代卫星操作控制的系统研究

自１９７５年发射首颗ＥＴＳ－１卫星以来，总计已发射了２８颗ＮＡＳＤＡ卫星。关于卫星的操作，ＮＡＳＤＡ已经开发了实时遥测／遥控处理系统，可通用于不同类型卫星。     

自适应遥测信道速率的分包遥测调度方案

在卫星分包遥测静态分配适应单一遥测信道的方案基础上,提出了一种改进型动态自适应遥测信道速率的遥测分包方法,将包传输的控制参数由绝对参数优化为相对参数,从而满足不同信道速率、不同包源速率下的包传输适应性.该方法通过将遥测包周期计数与遥测包静态分配的传输周期的比值作为遥测包传输等待迫切比例系数,用相对的传输迫切比例系数值对全部遥测包进行排序,从大到小组入遥测信道下传.通过这种遥测包调度策略解决了遥测信道速率变换对包传输控制的影响.此外通过调节遥测包传输比例系数也能很好地解决遥测包数据率变化对信道传输的适应能力的影响,如数据率增加时整体降低包传输频率、数据率减少时整体加快包传输频率.     

我国S频段遥测设备的研制开发

在简要介绍我国遥测设备的引进、仿制和独立研制三个发展阶段的基础上,重点回忆了我国新一代S频段遥测设备的研制过程,从1987年任务下达,经过技术准备、方案论证、研制调研、合同签定、出所验收,一直到1999年后续工作完成。文章最后对该项工作的经验进行了简要总结。     

遥测数据仿真系统的设计和实现

针对遥测数据种类的多样性和处理方法的复杂性给软件测试带来的问题,对遥测系统基本工作原理、遥测格式、遥测处理方法进行了深入研究,设计和实现了一个适合不同遥测系统评测的遥测数据仿真模型。该模型的设计和实现使测试软件具备良好的可扩展性和可重用性,缩短了软件测试周期。     

遥测接收站火焰衰减计算模型及应用

火焰衰减是运载火箭遥测系统设计及地面测站布站须重点考虑的问题.以火焰衰减对遥测地面站接收信号的影响为出发点,推导了火焰夹角与测站位置及火箭俯仰角之间的数学关系式,在此基础上依据已有的火焰夹角与火焰衰减关系模型,设计了理论弹道全程中地面测站火焰衰减量的计算程序.以某型遥测设备的接收信道链路为依据,在实际任务中对火焰衰减模型进行验证,结果证实模型具有一定的准确性,并在此基础上分析火焰衰减对遥测地面站某型变频器参数设置的影响,确定了实际任务中更加合理的变频器参数.     

航天发射任务三维可视化实时仿真

根据航天发射任务的特点和任务三维可视化实时仿真需求,灵活运用多种设计模式设计实现了一个航天发射任务三维可视化仿真软件框架。该框架具有通用性强、可复用程度高、代码质量优的特点,可方便地实现各类航天发射任务的三维可视化实时仿真应用。     

数学表达式遥测工程参数解析系统实现

为解决航天靶场测控中心实时遥测数据处理软件开发过程中航天器工程参数类型多、数据量大,遥测参数必须频繁更动源代码的问题,引入了数学表达式解析方法。论述了表达式解析系统的设计思想,并从理论上对表达式解析系统的需求和设计原则进行简要分析,在Qt集成开发环境中结合标准C++库进行了系统实现,提出了逆序函数处理思想,有效解决了函数嵌套的问题,最后通过举例详细说明了表达式解析系统的处理过程,并通过测试字符串表达式验证了系统的正确性。     

多路遥测数据的实时处理

在高速多路遥测系统中,被测物理量有多种,这些物理量的性能大不相同,为此相应要有不同的处理方法。这就给在一个采样内完成方法选择、参数选择和处理带来很大困难。本文在分析遥测数据实时处理特点,任务及方法的基础上,介绍了多道处理;数据分割,并行作业和功能分割,流水作业三种处理方法及其性能比较。同时介绍了为保证数据和时间的对应所采取的措施。并在由第三代DSP芯片TMS 320 C25作为各模块中央处理器构成的多机系统上,采用第三种方法实现了对2Mbps的遥测数据流进行实时处理。