航天业务网线路状态监控与自动配置软件设计与实现

针对通用的网络监视与维护手段无法满足航天业务网管理需求,本文根据航天业务网网络特性,研究设计开发辅助监控系统,实现对重要线路状态监视以及各种常用配置的快速更改,提高准确性,可大大提高故障发现、测试、代通等工作效率。

航天业务网闪断问题研究分析

本文对航天业务网多个通信专业近年来的闪断问题进行调查和研究,归纳性阐述了航天业务网闪断问题的基本情况和形势特点,重点对其常见原因和处理方法进行了分析提炼,以几起典型的故障处理为例进行剖析,为人员归结闪断原因、提高闪断故障处理效率提供处理思路和方法.

面向能力的航天业务网信息系统安全需求分析方法

为有效识别航天业务网信息系统安全需求,指导信息系统安全建设,提出一种面向能力的安全需求分析方法。该方法以信息系统承担职能为起点分析获取能力目标集,给出安全需求推理机模型识别安全资源需求,使用重叠度指标确定安全资源优先级,生成信息系统安全需求列表。在航天业务网某区域中心进行实际应用与有效性评估,结果表明,相较于传统基于威胁的安全需求分析方法,该方法能够有效提高安全资源需求的科学性,实现信息系统安全投资高效费比。

航天业务网TCP流量控制的研究与应用

航天业务网TCP突发流量可能造成网络拥塞,导致业务数据传输延迟大,甚至丢包,网络通信保障能力大大降低,严重影响航天业务网信息的顺利传输。根据基于包过滤的访问控制ACL技术调控网络传输时TCP突发流量造成网络拥塞、信道质量下降的解决方法,航天业务网运用ACL技术调控TCP突发流量并进行仿真,结果发现ACL技术能够有效控制TCP突发流量。采取ACL技术控制TCP流量后,航天业务网不再因TCP突发流量发生网络信道拥塞现象。

航天试验业务网的智慧物联感知体系架构研究与应用

在分析航天业务网络的现状及需求的基础上,面对新兴的智联感知体系条件下,对现有航天业务网络的不足,尤其是现有体系架构的不适应之处进行了总结分析,提出基于航天试验任务网的智慧物联感知信息系统体系架构,从系统组成和结构特点等方面对新体系架构与现存体系架构进行分析比较,探讨了在新的体系架构下,构建未来航天业务网络所涉及的关键技术以及应用优势。

CCSDS子网包业务在航天器综合电子系统中的应用研究

针对未来航天器中多元化的数据对可靠性、时延等传输服务质量有不同要求的场景,研究了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)制定的子网包业务的特点、作用及基本的工作原理,通过分析可知,应用CCSDS子网包业务可以有效克服当前星载数据管理系统的局限性,满足未来航天器数据处理的更高要求。文章提出了其在航天器综合电子系统中的应用场景、可行性、方法和工作模式,对子网包业务在未来综合电子系统中应用的优势进行了展望。

CCSDS存储器访问业务在航天器综合电子系统中的应用研究

针对未来航天器中多元化的用户业务对星载设备中数据的采集、存储、修改等处理以更灵活、高效的方式实现的需求,研究分析了CCSDS制定的存储器访问业务的特点、作用及基本的工作原理。通过分析可知,应用CCSDS存储器访问业务可以有效解决当前星载综合电子系统的局限,满足未来航天器数据处理的更高要求。文章提出了其在航天器综合电子系统中的应用场景、可行性、方法和工作模式,对存储器访问业务在未来综合电子系统中应用的优势进行了初步探索。

CCSDS航天器在轨接口业务标准化工作综述

介绍了CCSDS(空间数据系统咨询委员会)SOIS(航天器在轨接口业务领域)的各工作组工作现状以及开展的标准建议书情况,分析了已经完成的和正在开展的标准化工作,并研究了该领域的体系结构发展、无线通信标准以及即插即用标准的技术内容。

基于SOIS架构的星载设备虚拟访问设计

为了更好地解决航天器设备间互操作难、软件通用性弱等问题,文章对空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的航天器星载接口业务(SOIS)架构中,基于标准业务和电子数据单(EDS)的星载数据系统架构进行了分析,提出了以标准业务和EDS的融合方式开展设备虚拟访问的设计方法。对设备发现、设备枚举、设备访问、设备虚拟、数据池以及访问管理业务及其相关原语进行了实例化设计,结合1553B总线为实现即插即用而设计的EDS,开展了初步的测试验证,证明了其可行性。文章提出的星载设备虚拟访问融合方式可为标准业务及其相关的电子数据单设计提供参考,有助于系统快速集成、软硬部件的重用。

航天器智能能力的构建

为解决航天器智能能力的构建和智能技术的引入问题,从能力部署视角提出了智能等级的划分,从定性的自动、自治、自主的等级出发,自底向上分解为数据注入接收能力、任务执行能力、自学习能力、系统自我管理能力、任务自我管理和思考能力,其程度分为底层反应、中层程序和高层思考。对照上述能力给出可实施的5阶模型和人字架构。人字架构是以即插即用技术加自主控制技术来支持上层智能能力的模型。该模型基于航天器接口业务架构和欧洲空间局的包应用标准业务,采用管理信息库和电子数据单技术进行数据化设计。对应星上的智能能力等级讨论相适应的地面系统能力。人字架构具有层次化、业务模型化和自底向上归一化构建的特点,对上层智能技术的引入是开放的。

深空探测器自主健康管理需求及其软件架构

由于深空探测器距离远,要求具有很强的自主健康管理能力.目前大多数深空探测器自主健康管理功能为型号特定、缺乏统一的健康管理方法及软件架构,难以实现星载自主健康管理软件的通用化.针对此问题,本文对深空探测器自主健康管理需求进行了分析,提出了一种基于包应用标准和航天器接口业务标准的自主健康管理方法,设计了分层的通用软件架构.本文对架构中与健康管理相关的在轨监视业务构件、事件报告业务构件、事件动作业务构件等3个核心构件进行了详细设计,并进一步说明了架构在原理样机中的应用验证情况.

基于SOIS的星载平台软件架构设计探索

为适应星上信息处理发展需要,文章探索新的星载平台软件架构设计。新架构设计参考了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的航天器在轨接口业务(SOIS)建议书中的信息处理流程,汲取其把应用软件和信息处理软件分离的思想,并结合有线和无线总线在软件外部接口应用的选择。此架构接口统一,可适应多目标多变量的发展需求,信息处理软件可支持大容量数据存储和传输,使应用软件可获取更丰富的信息,有利于提升卫星自主管理能力和在轨操作能力。

基于SOIS EDS的实例化设计

为解决航天器上部件即插即用的问题,在CCSDS SEDS的相关标准和概念的基础上,提出SEDS在航天器设计中3个数据对象(ICS、SEDS XML文件、EDS)的通用设计方法和工具链布局,对其中的SEDS解析工具进行设计尝试,使用1553B总线即插即用通信协议EDS实例进行验证。这些工作说明在航天器上使用EDS技术具有可行性,可以解决异构系统之间的信息互联互通,及新增设计和原有设计的兼容、继承、重用等问题。工具链能够支持进一步扩充EDS内容和应用范围,并方便使用。

1553B总线即插即用解决方案

在传统1553B总线通信协议的基础上,通过增加初始握手过程和远置终端电子数据单的设计,形成具有即插即用特征的通信协议。基于这个协议,给出1553B总线控制器的即插即用设计方案,包括远置终端加入的总线表构建算法、管理数据结构和总线表动态调度的运行控制方式。总线表构建算法采用基于电子数据单的方法,根据远置终端的通信需求进行分析、计算、转换得到新的总线表。数据结构的思路是将总线表内容的分析提前到初始化时完成,以提高总线运行时的管控和数据交换的效率,以及方法的统一。总线表调度采用主总线表加插入消息的方式。对以上综合解决方案进行时间和适用场合的效果评估,结果表明该方案形成的总线周期、远置终端接入时间长度等指标达到了可以接受的程度,既保持了总线周期的稳定,又提供了即插即用所需要的控制灵活性。具有即插即用特征的1553B总线在CCSDS-SOIS架构中作为底层子网之一,为上层即插即用系统的构建提供了支撑。