專利名稱：衛(wèi)星測(cè)控不可見弧段遙測(cè)參數(shù)記錄與下傳方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天器測(cè)控通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種遙測(cè)數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術(shù)：
航天器的遙測(cè)數(shù)據(jù)一般包括各分系統(tǒng)和各設(shè)備的健康數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)、遙控響應(yīng)數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)等。遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于了解航天器的健康狀況、工作狀態(tài)等具有重要意義。然而由于測(cè)控點(diǎn)數(shù)量和分布的限制，使得航天器存在不可監(jiān)測(cè)弧段，成為航天器監(jiān)測(cè)的盲區(qū)。 如何能夠獲得該工作段的遙測(cè)信息，成為一個(gè)重要的課題。比較直觀的處理方法是在星上配備大容量存儲(chǔ)器，將這些遙測(cè)參數(shù)全部存儲(chǔ)下來，在測(cè)控可見弧段再將其下傳至地面。但這種處理方式存在如下問題1、當(dāng)不可見弧段比較長(zhǎng)時(shí)，數(shù)據(jù)量會(huì)非常大，而存儲(chǔ)器的大小本身會(huì)受到成本、技術(shù)等因素限制，不可能無限制的增大；2、受測(cè)控通道帶寬和可見弧段與不可見弧段長(zhǎng)度比的影響，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不一定能夠全部下傳到地面。另外，不同類型的數(shù)據(jù)變化規(guī)律不同，對(duì)于地面監(jiān)測(cè)和分析衛(wèi)星的貢獻(xiàn)也不同，因此將所有的遙測(cè)數(shù)據(jù)全部進(jìn)行存儲(chǔ)和下傳也是不科學(xué)的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種衛(wèi)星測(cè)控不可見弧段遙測(cè)數(shù)據(jù)的記錄和下傳方法，能夠很好的處理長(zhǎng)不可見弧段海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和下傳，為衛(wèi)星在可監(jiān)測(cè)弧段外的故障分析和判斷提供依據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是衛(wèi)星測(cè)控不可見弧段遙測(cè)數(shù)據(jù)記錄與下傳方法，步驟如下(1)為每一個(gè)衛(wèi)星任務(wù)設(shè)置相應(yīng)的時(shí)標(biāo)指令組，時(shí)標(biāo)指令組由帶有時(shí)間標(biāo)志的時(shí)標(biāo)指令組成，時(shí)標(biāo)指令的執(zhí)行時(shí)間為相應(yīng)時(shí)標(biāo)所指示的時(shí)間；所述的時(shí)標(biāo)指令中包含有衛(wèi)星的出境時(shí)間、入境時(shí)間；(2)當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為出境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)延時(shí)遙測(cè)的記錄策略進(jìn)行遙測(cè)參數(shù)的存儲(chǔ)；記錄策略包括周期記錄和按條件記錄兩種方式，對(duì)于周期性變化的參數(shù)，通過等時(shí)間間隔進(jìn)行存儲(chǔ)；對(duì)于非周期性變化的遙測(cè)參數(shù)，采用基于變化的條件存儲(chǔ)；所述基于變化的條件存儲(chǔ)包括基于定值參考的存儲(chǔ)和基于之前狀態(tài)變化為參考的存儲(chǔ)，基于定值參考的存儲(chǔ)是將采集的遙測(cè)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，超過閾值范圍時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)；基于之前狀態(tài)變化為參考的存儲(chǔ)是指與遙測(cè)參數(shù)之前某一個(gè)時(shí)刻的值進(jìn)行比較，當(dāng)遙測(cè)參數(shù)變化范圍相對(duì)于之前某一個(gè)時(shí)刻的值相比超過某個(gè)閾值時(shí)，則存儲(chǔ)記錄遙測(cè)值；(3)當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為入境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)時(shí)標(biāo)指令中延時(shí)遙測(cè)的下傳策略進(jìn)行遙測(cè)參數(shù)的下傳；下傳方法有全部下傳、抽取比例下傳和時(shí)間段選擇下傳三種，下傳方式通過遙控指令進(jìn)行設(shè)置；當(dāng)可見弧段可以將數(shù)據(jù)全部下傳時(shí)，采用全部下傳的方法；當(dāng)可見弧段可以將數(shù)據(jù)全部下傳時(shí)，對(duì)需要下傳的遙測(cè)參數(shù)按照一定比例的抽取后下傳或者按照時(shí)間段選取后下傳。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于
1)本發(fā)明方法通過遙測(cè)數(shù)據(jù)和時(shí)標(biāo)指令配合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于延時(shí)遙測(cè)的自動(dòng)化管理，減少了人為干預(yù)，更加方便精確；
2)長(zhǎng)不可見弧段海量延時(shí)遙測(cè)的存儲(chǔ)，使得遙測(cè)量可以覆蓋到所有弧段，對(duì)于了解和判斷衛(wèi)星狀態(tài)十分有益；
3)通過選取不同的記錄策略，通過設(shè)置適當(dāng)?shù)闹芷?，或者適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)條件，能夠利用有限的空間存儲(chǔ)更多的有效信息，提高存儲(chǔ)空間的利用率；
4)在下傳方法中，通過選擇分段下傳或者抽取比例的下傳，地面可以靈活的選擇感興趣的遙測(cè)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，利用有限的下傳時(shí)間下傳更多有效的信息，以便于地面對(duì)不可見弧段的監(jiān)視和故障分析等。
圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入測(cè)控不可見弧段后，進(jìn)入遙測(cè)參數(shù)存儲(chǔ)階段，記錄下遙測(cè)參數(shù)和采集的時(shí)間。存儲(chǔ)方法有周期性存儲(chǔ)和基于條件存儲(chǔ)兩種方式。
對(duì)于周期性變化的參數(shù)，通過等時(shí)間間隔進(jìn)行存儲(chǔ)。時(shí)間間隔的大小可以根據(jù)存儲(chǔ)參數(shù)變化的快慢、存儲(chǔ)空間大小等因素綜合考慮。如果空間大小允許，參數(shù)變化快，占用空間小的參數(shù)可以將其全部進(jìn)行保存；對(duì)于變化慢、占用空間大的參數(shù)可以設(shè)定存儲(chǔ)周期， 星上按照這個(gè)周期定期對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
對(duì)于非周期性變化的遙測(cè)參數(shù)，采用基于變化的條件存儲(chǔ)方法。即當(dāng)參數(shù)滿足某變化條件時(shí)加以記錄，這種變化的基準(zhǔn)又分為定值參考和之前狀態(tài)的變化參考。定值參考是將采集的遙測(cè)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，超過閾值范圍時(shí)則進(jìn)行存儲(chǔ)；變化參考指與之前的某一個(gè)時(shí)刻的值進(jìn)行比較，當(dāng)變化范圍超過某個(gè)閾值時(shí)，則進(jìn)行存儲(chǔ)記錄。對(duì)于諸如模擬量和溫度量等類型的參數(shù)可以設(shè)定閾值，當(dāng)模擬量或溫度值超出規(guī)定的范圍則記錄該狀態(tài)；對(duì)于數(shù)字量、雙電平量及枚舉型變量等遙測(cè)可以基于狀態(tài)位的變化，如果當(dāng)前值與之前的某一時(shí)刻的差異大于設(shè)定閾值時(shí)，則進(jìn)行記錄。
采集到的一個(gè)參數(shù)連同其屬性信息構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元依次被存入設(shè)定大小的存儲(chǔ)空間中，當(dāng)存儲(chǔ)空間滿后，新采集的參數(shù)將從存儲(chǔ)空間的頭部依次覆蓋原來的數(shù)據(jù)。同時(shí)，記錄下采集的存儲(chǔ)單元的數(shù)目。
當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入可見弧段后，則進(jìn)入遙測(cè)參數(shù)的下傳階段。下傳遙測(cè)量的方法有全部下傳、抽取比例下傳和時(shí)間段選擇下傳。這三種方法可以通過指令進(jìn)行設(shè)置。
當(dāng)可見弧段可以將數(shù)據(jù)全部下傳時(shí)，采用全部下傳的方法。否則可以采取抽取下傳的方法和按照時(shí)間段下傳。
如果想等間隔的采樣查看整個(gè)不可見弧段變量的變化范圍時(shí)，可以等間隔的對(duì)該參數(shù)進(jìn)行下傳。根據(jù)下傳時(shí)間的限制和自己采集樣本的詳細(xì)程度，可以設(shè)定一個(gè)抽取比例值，如η m，即每m個(gè)采樣值抽取η個(gè)采樣數(shù)據(jù)下傳；這種方式適合觀察整個(gè)不可見弧段的變化趨勢(shì)，便于快速定位問題。當(dāng)問題定位后，如果想重點(diǎn)關(guān)注某些參數(shù)在某段時(shí)間的細(xì)致變化情況，可以采用按照時(shí)間段的方法下傳，即設(shè)定下傳某個(gè)時(shí)間段的內(nèi)的采集遙測(cè)量。抽取的比例和時(shí)間段可以通過指令進(jìn)行設(shè)置。實(shí)施例某衛(wèi)星存在不可監(jiān)測(cè)弧段，數(shù)管計(jì)算機(jī)延時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量不小于25小時(shí)，7 天之內(nèi)不可監(jiān)測(cè)時(shí)間與緊接著的可監(jiān)測(cè)時(shí)間的時(shí)間比例關(guān)系小于4. 83。該衛(wèi)星設(shè)置了 12個(gè)延時(shí)遙測(cè)包，每個(gè)延時(shí)遙測(cè)包存儲(chǔ)一種類型的延時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)。 根據(jù)不同類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和變化特點(diǎn)，分別采取了不同的記錄方法，具體如下表所示
權(quán)利要求
1.衛(wèi)星測(cè)控不可見弧段遙測(cè)數(shù)據(jù)記錄與下傳方法，其特征在于步驟如下(1)為每一個(gè)衛(wèi)星任務(wù)設(shè)置相應(yīng)的時(shí)標(biāo)指令組，時(shí)標(biāo)指令組由帶有時(shí)間標(biāo)志的時(shí)標(biāo)指令組成，時(shí)標(biāo)指令的執(zhí)行時(shí)間為相應(yīng)時(shí)標(biāo)所指示的時(shí)間；所述的時(shí)標(biāo)指令中包含有衛(wèi)星的出境時(shí)間、入境時(shí)間；(2)當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為出境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)延時(shí)遙測(cè)的記錄策略進(jìn)行遙測(cè)參數(shù)的存儲(chǔ)；記錄策略包括周期記錄和按條件記錄兩種方式，對(duì)于周期性變化的參數(shù)，通過等時(shí)間間隔進(jìn)行存儲(chǔ)；對(duì)于非周期性變化的遙測(cè)參數(shù)，采用基于變化的條件存儲(chǔ)；所述基于變化的條件存儲(chǔ)包括基于定值參考的存儲(chǔ)和基于之前狀態(tài)變化為參考的存儲(chǔ)，基于定值參考的存儲(chǔ)是將采集的遙測(cè)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，超過閾值范圍時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)；基于之前狀態(tài)變化為參考的存儲(chǔ)是指與遙測(cè)參數(shù)之前某一個(gè)時(shí)刻的值進(jìn)行比較，當(dāng)遙測(cè)參數(shù)變化范圍相對(duì)于之前某一個(gè)時(shí)刻的值相比超過某個(gè)閾值時(shí)，則存儲(chǔ)記錄遙測(cè)值；(3)當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為入境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)時(shí)標(biāo)指令中延時(shí)遙測(cè)的下傳策略進(jìn)行遙測(cè)參數(shù)的下傳；下傳方法有全部下傳、抽取比例下傳和時(shí)間段選擇下傳三種，下傳方式通過遙控指令進(jìn)行設(shè)置；當(dāng)可見弧段可以將數(shù)據(jù)全部下傳時(shí)，采用全部下傳的方法；當(dāng)可見弧段可以將數(shù)據(jù)全部下傳時(shí)，對(duì)需要下傳的遙測(cè)參數(shù)按照一定比例的抽取后下傳或者按照時(shí)間段選取后下傳。
全文摘要
衛(wèi)星測(cè)控不可見弧段遙測(cè)數(shù)據(jù)記錄與下傳方法，配合時(shí)標(biāo)指令完成不可見弧段延時(shí)遙測(cè)的記錄和下傳。當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為出境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)延時(shí)遙測(cè)的記錄策略進(jìn)行記錄；當(dāng)時(shí)標(biāo)指令執(zhí)行并指示當(dāng)前為入境狀態(tài)時(shí)，根據(jù)時(shí)標(biāo)指令中延時(shí)遙測(cè)的下傳策略進(jìn)行下傳。記錄策略有周期記錄和按條件記錄兩種方式；下傳方式有全部下傳、抽取比例下傳和時(shí)間段選擇下傳。通過與時(shí)標(biāo)指令搭配進(jìn)行的方式，可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)遙測(cè)的自動(dòng)化記錄和下傳；而記錄策略和下傳方式也使得能夠根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，更加靈活，存儲(chǔ)和下傳效率更高，從而利用有效的帶寬最大程度的反映衛(wèi)星狀態(tài)，為衛(wèi)星在可監(jiān)測(cè)弧段外的故障分析和判斷提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK102521953SQ201110361938
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者付連芳, 唐自新, 李林, 李瑞軍, 楊聰偉, 翟君武, 陶利民 申請(qǐng)人:北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部