航天器数据定义方法及其工具设计

为解决传统的数据对象采用接口控制文件方式进行定义,不同的航天器上的数据对象定义方式也是不同的,导致在任务期间不易修改,跨任务时数据格式难以复用等问题,文章基于欧洲空间标准化合作组织(ECSS)提出的包应用标准(PUS)中的数据定义方法,实现对数据对象的通用化定义,并给出了通用的数据对象Schema。基于该方法,设计了数据定义工具,供用户完成对数据类型、数据参数和数据格式的定义。该工具可以单独使用,也可以辅助已有的工具完成数据定义工作。以遥测场景为例,结合空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的基于可扩展标记语言的遥测遥控信息交换标准(XTCE)对工具进行验证。结果表明:使用数据定义方法定义出的通用的数据对象是可行的,并且可以按需进行标准格式转换,便于信息在异构数据系统之间交换。

XFDU标准在遥测数据定义上的应用研究与设计

固定的星载数据格式设计会造成数据冗余,占用遥测数据下行带宽,导致不关注、不需要的数据被传输等问题.参照OAIS模型中XFDU的设计思路,提出了采用CCSDS XFDU标准进行数据格式的包装方法,采用PUS标准的参数定义方法给出了星载数据定义的方法模型,设计了相应的元数据schema,元数据编码表以及进一步的XFDU格式文件.相应设计了XFDU转换器,支持对描述数据格式的星载二进制数据串到XML文件的转换,基于元数据schema生成元数据文本,并进行了相应的测试验证.通用的XFDU转换器可以提供给不同的系统,供其识别和解析收到的数据格式,从而支持异构系统之间异构信息的解读.采用XFDU可以将卫星遥测场景下的数据定义模型与OAIS模型进行衔接,有利于星地的标准化数据流转、处理和保存,从而进行星载数据的灵活定义,成为定义卫星的一个手段.

标准化参数定义方法及其工具设计

不同卫星任务的数据特点需要设计不同的遥测数据格式,造成不同卫星任务之间遥测数据格式难以复用,需要重复进行遥测数据格式设计、协调、测试、验证以及地面相应设备的开发和解析处理工作。为解决以上问题,基于包应用标准(PUS)、可扩展标记语言(XML)遥测遥控信息交换(XTCE)的描述方法和XML格式化数据单元(XFDU)的封装方法,提出了参数定义方法,实现了工程参数从类型、参数到数据格式的标准化定义,并设计相应的参数定义工具进行验证。工具可用于航天器设计阶段,设计标准化遥测数据格式及其描述和封装,便于异构系统之间的数据转换。同时也可以用于仿真、验证和任务执行阶段的工作。该方法有助于实现星上端按需、灵活定义数据格式,提升星载应对紧急、未知、非预期等情况时的自主能力。

航天器电子数据单应用方法分析

为提升航天器部件的即插即用和自主能力,针对电子数据单技术在航天领域应用的问题,文章从空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的空间数据系统参考架构(RASDS)信息视角,论述了信息对象的描述方法和抽象数据架构、数据模型、具体数据对象的3个建模过程。采用该方法,结合CCSDS的可扩展标记语言的遥测遥控信息交换标准(XTCE)和航天器接口业务电子数据单(SEDS)标准,分析了针对航天器所需要的遥测、遥控和部件接入等信息对象的应用场景,提出了相应的插件式电子数据单工具系统的设计思路,给出了在航天领域电子数据单技术研究方向的建议。