基于XTCE的卫星遥测数据处理方法

详细叙述现今卫星遥测数据处理的几种方法,并分别介绍各种方法的使用方式及各自特点。通过对各种方法的比较可以看出,基于XTCE、采用卫星数据格式动态解析和对象数据库组成的卫星遥测数据处理系统可以比较好地符合当前卫星研制和设计的需要,具有系统开发速度快、系统通用性和继承性好、能够快速响应设计变化,以及支持多种格式文件快速存储的优点。各种研究和应用结果表明,该方法是今后卫星遥测数据处理的主要发展方向。     

机载可编程遥测数据采集系统

介绍一种功能很强的机载可编程遥测数据采集系统。采集数据种类多 ,数量大。系统采用双微处理器方案 ,主微处理器负责整个系统的控制管理 ,从微处理器完成众多异步数据流的接收 ,通过共享存储器方式解决双 CPU之间的数据通信问题 ;应用软硬件功能模块化设计、遥测格式可编程设计及系统并行总线设计 ,简化了系统 ,提高了系统性能和系统的通用性与可扩展性 ,可广泛应用于各种飞机多种用途的飞行试验     

卫星遥测数据实时压缩算法设计与实现

为了满足多星并行遥测数据处理和海量数据高并发分析的性能需求，便于后续进行数据挖掘、智能预警，本文提出并实现了一种卫星遥测数据实时压缩算法。针对遥测数据的特点，提出了遥测自适应分类方法，采用改进型RLE（Run Length Encoding，行程编码）压缩和增量压缩结合的算法，结合数据库技术，实现了遥测数据的压缩。在某型号卫星研制项目中，采用了该算法进行数据压缩，统计分析表明：该算法起到了很好的压缩效果。     

基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计

提出了一种基于实时数据库的小卫星数据监视工具设计方法,根据实时数据库的技术特点,采用模块化设计方式,将多种数据监视功能进行组合。该数据监视工具主要功能包括遥测参数、遥测帧包数据、遥控指令、遥控指令判读数据、默认监视数据、自定义监视数据、遥测衍生数据、遥测基础信息数据、测试过程事件等的实时监视。在数据处理方面采用共享内存和哈希算法,可保证数据读写的可靠性和数据刷新效率,便于测试人员快速了解卫星当前的工作状态和健康状态。     

在轨卫星综合数据库系统的设计与实现

针对卫星在轨相关数据(卫星在轨综合数据)种类繁多,数据量大,查询时效性要求高等特点,对管理卫星在轨综合数据的关键技术进行了研究,提出将卫星在轨综合数据分类处理的方法,即利用遥测数据变化缓慢的特点采取变化存储的方法,压缩遥测数据的存储量,同时图形查询遥测数据时使用特征值提取算法快速完整地绘制遥测曲线;对于计算结果与在轨运行信息,采用数据类型描述的方式实现多类型数据的统一管理,较好地解决了计算结果与在轨运行信息数据管理复杂,数据类型扩展困难等问题。在此基础上,设计并实现了一套卫星在轨综合数据库系统。     

并行遥测系统软件

并行遥测是80年代遥测地面站的特征。遥测系统的软件可分为数据处理、内部服务、实时控制、状态设置等四类。文中对各软件作了介绍,简介了数据处理硬件,并对一典型的数据处理模块(LDF100数据处理模块)结构作了说明。文末提出几点意见,认为设计并行遥测系统时,主要依据实时控制要求特点来选用主计算机,不宜用科学运算主计算机。     

一种靶场试验遥测数据处理与分析系统的设计与实现

针对靶场试验遥测数据特点,设计了一种遥测数据处理分析系统。作为靶场测试流程和飞行结果判别的重要环节,遥测数据处理分析系统软件实现了繁杂测试数据处理与发布、数据管理和数据判读与服务等功能。该系统的设计与实现为靶场数字化建设提供了重要支撑,具有较强的实用性与推广价值。     

卫星遥测遥控数据库设计

卫星的测控系统正在利用计算机技术发展成一个开放的系统环境。在开放结构系统中,所有网络数据的建立、处理和显示均以数据库为基础。以国军标为依据,从国内各类卫星平台的测控系统实际出发,兼顾预研型号的发展方向,研究和分析了各种PCM遥测帧格式、遥测数据处理方法和遥控指令及遥控帧结构;利用数据库建模技术建立了一个通用的卫星遥测遥控数据库模型;提出了数据库的总体设计方案;结合国内外同类数据库的特点,设计并实现了符合我国卫星实际发展需要,既具有继承性,同时又有通用性和可靠性的通用卫星遥测遥控数据库。可满足对多颗星同时测控的需求,适用于不同的卫星平台;采用资源共享模式,提供灵活的接口;实现了遥测和遥控参数的综合管理。     

微机采集与遥测数据处理方法研究

本文介绍全数字化遥测系统的微机采集与遥测软件的设计方法。根据数字化遥测的特点,分析一个主、从双微机的采集系统,提出程序设计的要求,作出一套可供数据处理使用的数学模型。考虑到遥测速变信号中的功率谱、相关函数较为复杂,为此,给出了它们的程序设计的步骤。最后讨论应用八位微机时应注意的几个问题。     

卫星在轨故障地面诊断系统设计

为解决卫星在轨故障诊断问题,提出了一种故障地面诊断方法,并进行了诊断系统设计。在诊断方法中,建立了卫星各系统耦合的整星模拟器,利用卫星遥测与模拟器预测值形成残差,滤除遥测信息中已知的动态规律部分,缩小故障诊断阈值,提高故障检测的准确性,最后运用信号分析或机器学习的方法对残差实现诊断。诊断系统由遥测接口程序、整星模拟器、残差诊断程序、诊断调度程序、相关数据库和配套工具构成。从系统结构设计和算法的参数化设计两方面,分析了卫星故障地面诊断系统设计,并用建成的系统样机进行了验证。系统样机运行结果表明,这种方法和系统设计思路是可行、有效的。     

基于FLASH的固态存储器

介绍了所设计的FLASH固态存储器原理样机的存储模块、CPU模块、数据处理模块等主要组成部分，给出了与非型(NAND)FLASH存储器、数字信号处理器(DSP)等关键器件的工作模式和性能等，并说明了软件功能和无效块管理表数据结构，以及结构设计的特点。相关的系统测试结果表明，所设计的FLASH固态存储器的性能可满足型号的要求。     

卫星遥测信息自动监视处理系统设计

根据卫星遥测信息主要依靠人工监视处理的现状,为及时准确地判断卫星运行状态,文章提出了遥测信息自动监视处理系统的设计方案。根据卫星运行控制计划,进行遥测仿真,通过遥测数据与仿真结果的分类比较,实现卫星状态自动预警、报警,生成遥测监视报告。     

一种基于Kalman滤波的卫星遥测数据判读系统

分析了卫星遥测数据的变化规律,提出了一种基于卡尔曼(Kalman)滤波的遥测数据判读系统框架,并定义了系统中各模块的功能及接口关系,应用卫星实际遥测数据对判读系统的数据预测效果进行了验证。结果表明,此系统对数据异常反应迅速,能够很好地满足卫星测试的实时性要求。     

一种基于角度偏离的卫星分系统异常检测方法

为保证卫星稳定运行,延长卫星寿命,提出一种基于角度偏离的卫星异常检测算法(ADMAD)。针对卫星遥测数据构成的高维数据空间,利用共享近邻(SNN)算法构建相关数据集空间,用角度代替距离,采用基于角度偏离的属性选择算法筛选与异常相关的属性,使用归一化的马氏距离计算异常值,结合统计学知识计算得到异常阈值并对数据集进行分类。采用某卫星2014年7-9月、2015年7-9月控制和电源分系统的遥测数据分别进行验证,试验结果表明,在领域知识匮乏的情况下,该算法的准确率可以达到95%以上,算法鲁棒性较高,能够有效地实时检测卫星分系统异常。     

模块式遥测数据处理系统发展概念

本文分析遥测信息的种类和形式、导弹、运载火箭上的遥测数据处理的基本要求。概述国外数据处理的发展趋势,对我国模块式遥测数据处理系统的发展途径、处理算法、总线、标记、数据输出格式、处理系统的结构等作了讨论。     

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。     

基于双总线的FY-4卫星测控数管分系统及应用

介绍了风云四号(FY-4)卫星测控数管分系统特点及其应用。给出了测控数管分系统的组成和工作流程。采用CCSDS协议分包遥测,提出了虚拟信道遥测包调度策略、遥测包传输灵活配置策略、高精度高频可编程遥测,以及境外遥测全程采集4种分包遥测优化方法,实现了自主动态遥测采集和下传、在轨遥测异常排查、重点遥测波道高精度高频采样、卫星发射至定点过程的遥测盲区消除。分包遥控采用遥控数据优先级选择策略,保证了遥控与程控指令同时输出,实现了卫星发射至定点全过程的程控管理功能。设计了部件级和整星级故障管理策略,对部件级故障具备一定自主管理功能,其检测策略可对部件级故障进行诊断与切换重组,实现了对卫星重要故障状态的监视与应急处置。采用1553B+SpaceWire双总线结构,既满足了高低速数据使用需求,又提高了数据传输接口的通用性,同时对卫星重要参数有备份与恢复功能。FY-4A星表明:其测控数管分系统实现了预期的功能。     

美国导弹预警卫星系统分析及其启示

预警卫星是实现导弹预警,监视、发现和跟踪敌方弹道导弹发射,并发出警报的侦察卫星。美国现役的预警卫星系统为“国防支援计划”(DSP)卫星系统。由于DSP存在着问题和未来对空间预警的需求发生变化,美国正在发展“天基红外系统”(SBIRS)。     

铺就天地信息路 迈进航天新时代——纪念北京遥测技术研究所建所五十周年

北京遥测技术研究所自1957年12月3日创建以来走过了艰辛而辉煌的五十年。从最初的仅有10个人的测试研究室发展壮大为集遥测系统产品研究、设计、生产、试验、销售于一体的科技产业实体。专业范围由航天传感器、磁记录器、遥测及测控系统扩展至现今的覆盖测控通信与卫星导航、MEMS与传感技术、精确制导与信息对抗、卫星有效载荷及微波与天伺馈五大专业方向。北京遥测技术研究所先后研制出代表当时国际和国内先进水平的几代、几十类航天遥测和测控系统,应用范围覆盖了导弹、运载火箭、卫星、飞机、舰船和地面,迄今已获得国家和部(市)级科技…     

卫星集群网络仿真建模与路由算法性能分析

卫星集群是一类基于星间协同工作的分布式卫星系统,具有空间结构灵活、数据共享、智能服务等特点。针对当前卫星集群网络仿真平台及其路由算法的研究的不足,基于网络仿真软件NS-3与卫星场景分析软件STK,设计了卫星集群生成模块,搭建了更准确、通用且可扩展的卫星集群网络仿真平台。通过同单一的STK卫星轨道数据对比,验证了仿真平台中卫星运动模块的有效性。对AODV(自组网按需距离矢量路由),DSDV(目标序列距离矢量路由)和OLSR(链路状态优化路由)算法应用在卫星集群网络中的性能进行了仿真。结果表明:OLSR算法在卫星集群网络中性能最优,其分簇和链路状态感知机制可为卫星集群网络路由算法的研究提供借鉴。