多星遥测参数处理显示一体化平台研究(精)

第二部分遥控遥测技术

多星遥测参数处理显示一体化平台研究

马猛，陈健，巫震宇

（北京遥感信息研究所）

摘要从实际出发，结合工程实践，提出了一种多星遥测参数处理显示一体化平台思想。主要对该思想的流程以及该思想中涉及的关键性问题进行了一系列阐述。关键词多星：遥测处理

０引言

随着我国航天事业的蓬勃发展，卫星数量不断增多，卫星的遥测数据处理面临着平台和载荷类型多样、多星同时过顶或单星多站接力等复杂情况，如果每个型号都单独建立一套遥测数据处理系统的话，不仅不方便业务工作，也造成了财力、物力等资源的浪费。因此，有必要建立一套综合遥测数据处理系统，采用统一分散相结合的思想，将多颗卫星的遥测数据进行统一管理，对处理的结果可选择性分散显示。根据这些情况，介绍了一种基于动态控制和模块化设计思想的综合遥测数据处理系统。１需求分析

为了适应遥感卫星地面系统多星多站的发展需要，以及节约遥感卫星地面应用系统的资源，多星遥测数据处理系统只需要安装在一台服务器端。就可以完成对多颗不同种类遥感卫星的遥测数据的统一处理的功能的能力。系统主要完成以下功能：

①接收不周地面测控站发送来的不同型号遥感卫星的遥测数据，并对接收到的数据进行误码判断：

②将接收到的同一卫星从不同地面测控站发送来的数据进行分析，按照多站接力的原则，对各路数据进行分拣，将冗余数据抛弃；

③将多颗卫星的原始遥测数据存入缓冲区，并激活相应数据处理线程，对数据进行处理，将处理结果进行广播；

④在数据结果显示终端，根据需要选择希望监视的卫星，对参数处理结果进行显示。

２平台结构框架及主要流程研究

多星遥测参数处理显示一体化平台的主要任务是接

收地面测控站转发的卫星遥测数据，对不同型号或种类卫

星，按照其遥测数据处理要求和处理方法，进行分流、挑

点、处理和显示，直接或间接反映卫星的姿态、平台的工机

作状态以及有效载荷的工作参数和设备状态。罗７台结构框

架如图１所示。

多星遥测参数处理显示一体化平台的运行流程为：首

先由网络通信程序接收地面测控站传送的卫星原始遥测

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数据，不做任何处理后将收到的数据转发给通信代理程

序，通信代理程序首先将遥测数据进行误码检查，将同一图１平台框架结构

卫星遥测数据按照接收的地面测控站的不同按照制定的规则有选择性地发送至多星遥测处理程序，多星遥测处理程序根据接收到的不同卫星的遥测数据，按照卫星的不同对遥测数据存入不同的缓冲区并激活相应的遥测数据处理流程，然后将处理后的遥测数据结果广播出来，供不同的遥测数据显示终端显示使用，并且在不同的遥测数据显示终端可以对希望显示的卫星进行选择。运行流程如图２所示。

“第十届全国遥感遥测遥控学术研讨会”论文集１４９

第二部分遥控遥测技术

２．１多星遥测数据处理的设计实现

地面测控站Ｉｌ地面测控站ＩＩ地面讯Ｉ控站

遥测数据处理系统接收通信代理发来的遥测原始

数据，然后进行分类缓存、处理，将处理结果广播到遥

测显示系统。针对可能的多星同时过顶情况，采取了动

态控制的思想：根据接收到不同卫星的遥测数据的，唤

醒相应卫星的遥测处理线程。以数据来驱动处理，即根

据接收到的遥测参数来自卫星的不同，动态地选择相应

的处理线程。

遥测处理过程为线程循环处理过程，系统启动后将

网络通信线程、实时遥测处理线程、延时遥测处理线程

依次启动，在没有数据到达的情况下，所有线程处于休

眠状态。网络通信控制线程在收到原始数据和显示请求

后，通知主线程。主线程判断需显示的卫星和数据类型，

如果是）【）（星的实时遥测数据则把卫星标识和数据块存

入实时遥测数据缓冲区，并唤醒该星的实时遥测处理线

程和延时遥测处理线程对数据进行处理。同时挑出部分

需要入库的处理结果写入文件，等待适当时机入库。遥

测处理线程处理完毕后将处理结果写入文件通信缓冲

区，并通知网络通信控制线程把缓冲区数据以组播的方

式发送给遥测显示程序。由于可能同时需要处理多个卫

星的实时遥测数据，经过挑点后数据量较大，如果处理

完马上入库，势必占用大量的系统资源（网络、ＣＰＵ和

内存），有可能造成无法及时处理多星实时数据。为了

解决这个问题，准备采用“延迟写”技术，即在实时遥

测处理线程对实时原始遥测数据挑点处理完毕后，并不

马上将原始数据和挑点数据入库，而是将其写入一个快

速缓冲区，当网络通信控制线程超过一个预定门限的时

间没有收到数据后，即激活遥测数据入库程序，把快速

缓冲区中的数据入库。

对遥测的处理实施模块化控制的思想，其中每种代

号卫星有一个相应的实时处理模块和延时处理模块，对

后继星的支持只需加入相应的处理模块。具体处理过程

如图３所示。

图３多星遥测处理过程图控线程判断原始、、广播卫星遥测数据处理结果对遥测数据进行误码判断网络通信计算机接收遥测数据对同一卫星多站数据进行接力挑拣激活相应卫星的遥测数据Ｌ—一原始数据２处理流程，进行数据处理Ｉ’ｌ处理结果根据选择显示相应卫星遥测数据处理结果图２系统运行流程图丽１圃际５进入休啶等待状态ｌ熏Ｉ进入体暖等待状杰ｌ原程．｜送休■一给眠件一磊矗丽Ｉ进入体鼹等待状态恻忑卜』嚣型毛弋／￥蛐、纂态等糕慕吵尉跗叫一＼圳晤／＼０明／＼Ｌ散据卫■括１Ｒ／／总控线程判断原始＼数据卫星标识一一幽犁严＝：＝＝＝＝）

２．２多星遥测参数显示的设计实现

遥测显示系统将从遥测处理系统接收实时遥测处理结果，并按照所属的卫星分系统进行分页显示。由于遥测处理程序必须支持多星遥测数据显示。为此必须具备以下两项基本功能：

①允许用户选择本显示程序想要接收哪些卫星的遥测处理结果；

②在同一个时间段内，如果用户选择卫星中有多个卫星同时有遥测处理结果送到本显示程序，则程序将可以在不同卫星的遥测结果显示页面之间进行自动切换。同时针对每颗卫星，用户可以把自己感兴趣的遥测参数组织到自定义的遥测页面，提高遥测参数观察的效率。用户还可以通过该软件向遥测处理程序请求延时遥测处理结果。用户可以打印任意时刻的实时遥测处理结果显示页面和延时遥测处理结果页面。遥测处理程序在启动时就首先加入遥测数据广播组，以便接收遥测处理结果组播数据帧。

１５０“第十届全国遥感遥测遥控学术研讨会”论文集

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由于延时遥测只是在用户需要时才向遥测处理系统发送延时请求，由处理程序发回指定的延时数据。所以延时遥测显示线程只有在需要时才由总控线程动态创