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。

基于XTCE改进模型的遥控指令生成系统设计

提出了一套改进的基于可扩展标记语言的遥测遥控信息交换(XTCE)遥控元数据模型,重构了空间任务遥测遥控信息描述模型,引入了指令集合元素,使其能够支持更广义的指令,具有更高的扩展性;以该模型为基础,文章设计了一种通用化遥控指令生成系统,采用了自动化软件技术和数据库技术,使遥控数据定义更加便捷、高效。实践证明本系统达到了增强数据处理软件通用性、减少开发成本、降低开发风险的效果。

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XTCE的遥测信息描述,然后分析用XTCE描述遥测信息的优缺点,最后结合任务需求设计了基于XTCE的遥测数据处理软件架构和处理流程。

基于XTCE标准扩展的测试序列建模方法

针对传统测试序列建模方法未能实现模型规范化,对判读知识、测试流程控制的表达难以直接驱动测试系统研制的问题,提出一种基于可扩展标记语言遥测遥控信息交换(XTCE)标准的测试序列建模方法。引入“知识元数据”和“事件元数据”概念,将XTCE标准描述对象的范围,从先前遥测参数、遥控指令,扩展覆盖至判读知识,顺序、循环及条件等测试流程控制,以此为基础设计符合XTCE标准的测试序列Schema。工程实践结果表明:该方法输出的模型,可有效驱动测试序列执行、综合数据判读、载荷状态监视等测试软件的灵活重构,实现测试系统对不同测试需求的快速响应。

面向有效载荷高速数据流的数据处理方法

针对卫星有效载荷数传数据传输速度快、实时处理难等特点,提出一种面向有效载荷高速数据流的实时数据处理方法。借鉴MapReduce的多线程并行模式,采用hash算法与归并排序算法相结合的方式,提高数据处理吞吐率,实现实时处理;采用基于XTCE(XML telemetry&command exchange)数据模型的参数解析算法,实现通用性。实验结果表明,该方法能够满足有效载荷对数据处理的实时性和正确性的要求。

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。