【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卫星中继短报文数据的传输系统及方法，属于卫星遥测处理。
技术介绍
1、低轨卫星在轨运行时，可通过星地测控通道和中继测控通道将卫星遥测数据实时传输到地面。星地测控通道带宽有限，低轨卫星平均过境时间不足飞行时间的15％，测控弧段需按计划申请使用。通过在地球静止轨道部署多颗中继星，可实现低轨卫星90％以上飞行时间的通信覆盖，形成中继测控通道。低轨卫星部署中继测控终端，利用中继测控通道，极大提高了卫星的测控能力。近年来，随着低轨卫星在轨运行数量的快速增加，中继测控资源也日益紧张，通过使用新技术，实现了中继全景短报文返向传输，与传统的返向连续跟踪遥测技术相比，其突出特点有2种：无需进行资源申请和建立物理联接即可完成数据传输；采用简短报文按周期传输或按需求进行突发传输，数据流非连续。使用中继短报文通道，低轨卫星近90％的飞行时间均可给地面传送信息，其缺点是可供卫星使用的短报文传输容量较小。通过星上信息分析和整合，将重要关键信息通过短报文通道及时下传到地面，充分利用中继短报文的低轨近全天时覆盖的优点，可极大减少卫星长期运行时星地测控、中继测控等连续测控业务需求，减轻测控资源压力，同时能更及时对卫星进行运行管控和维护管理，提高卫星好用易用性。
2、卫星在轨运行时，卫星的综合电子单元实时采集整星各设备工作状态、环境状态、健康管理状态和任务执行状态等各种信息形成实时遥测包，综合电子单元将实时遥测包按照遥测帧格式进行组帧，将遥测帧进行数据安全保护处理后传输给星地测控终端、中继测控终端，通过测控通道的连续跟踪传输业务在卫星
3、传统卫星信息流设计和实现时，星地测控通道和中继测控通道传输的遥测帧格式和内容是一致的，遥测帧往往包括实时遥测帧和延时遥测帧，可通过软件设置为只传输实时遥测模式，只传输延时遥测模式和实时遥测、延时遥测混合传输模式。为提高遥测时间覆盖性和充分利用遥测信道，实时遥测、延时遥测混合传输模式最常见，如采用每秒4帧遥测帧进行遥测传输的卫星，一般每秒前2帧用来填充实时遥测数据包，后2帧用来填充延时遥测数据包，前2帧实时遥测帧有剩余空间时，使用延时遥测包进行填充。
4、增加中继短报文业务后，由于短报文的使用方法和传输特点与连续测控不同，卫星需要进行包括短报文数据安全保护在内的新功能设计。传统实现方法是设计新的单机和采用新的协议，为短报文设计单独的数据传输通道、数据采集、处理和安全保护方法，与原有连续测控业务完全分隔开，这样的方案会增加卫星重量和研制成本。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星中继短报文数据的传输系统及方法，充分利用星上已有硬件产品和数据接口，复用传统连续遥测传输处理方法，通过软件优化实现中继短报文业务功能。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种卫星中继短报文数据的传输系统，包括：
3、综合电子单元，通过总线网络对整星各分系统的电子设备进行统一管理，实现各电子设备周期性遥测数据的采集、打包、组帧和传送，同时对采集的遥测源包进行数据分析和提取，接收外部其它电子设备传输的突发短报文源包数据，形成符合需求内容和格式的短报文数据包，对遥测数据帧和短报文数据包进行信道复用传送管理，将信道复用遥测帧进行数据安全保护处理后传输给中继测控终端；
4、中继测控终端，接收综合电子单元遥测数据帧，对信道复用遥测帧进行解信道复用，恢复出短报文数据包，并根据传输模式，选择下传遥测数据帧或短报文数据包，对遥测数据帧或短报文数据包进行调制，转换为射频信号传输出去。
5、进一步地，所述综合电子单元通过整星总线网络按预设时间周期采集各设备的遥测数据，将遥测数据送遥测缓冲区，同时形成内部短报文数据源包数据池，遥测缓冲区的数据进行信道复用时隙调度和管理。
6、进一步地，所述预设时间周期为1s。
7、进一步地，所述综合电子单元接收外部短报文数据源包，同时对内部短报文数据源包数据池的数据进行处理，形成内部短报文数据源包，对外部和内部的短报文源包进行优先级排序，获取高优先级的短报文数据包，高优先级的数据包进行信道复用时隙调度和管理。
8、进一步地，所述综合电子单元对遥测缓冲区和短报文数据包进行信道复用时隙调度和管理；当前秒周期内，如果短报文数据包下传时隙到达，则进行信道复用遥测帧的组帧，先将遥测缓冲区的数据组成若干帧遥测帧，再将短报文数据包填充进后一遥测帧，形成每秒固定帧数的遥测帧进行传输；如果短报文数据包下传时隙未到达，则对遥测缓冲区数据进行常规每秒固定帧数的遥测帧的组帧。
9、进一步地，所述遥测缓冲区的数据组成3帧遥测帧，所述固定帧数为4。
10、进一步地，所述中继测控终端对遥测帧进行接收、处理与传输控制。
11、进一步地，所述中继测控终端按顺序接收综合电子单元传输来的遥测帧，首先对遥测帧进行帧同步，识别每帧数据类型，当帧类型为短报文数据时，将该帧数据提取出短报文数据包，将短报文数据包按照短报文传输协议进行编码调制和发射；当无短报文数据帧类型时，不做处理，作为常规遥测帧按照常规遥测帧传输协议进行编码调制和发射。
12、根据所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统实现的一种卫星中继短报文数据的传输方法，包括：
13、综合电子单元通过整星总线网络按预设时间周期采集各设备的遥测数据，将遥测数据送遥测缓冲区，同时形成内部短报文数据源包数据池，遥测缓冲区的数据进行信道复用时隙调度和管理；
14、综合电子单元接收外部短报文数据源包，同时对内部短报文数据源包数据池的数据进行处理，形成内部短报文数据源包，对外部和内部的短报文源包进行优先级排序，获取高优先级的短报文数据包，高优先级的数据包进行信道复用时隙调度和管理；
15、综合电子单元对遥测缓冲区和短报文数据包进行信道复用时隙调度和管理。当前秒周期内，如果短报文数据包下传时隙到达，则进行信道复用遥测帧的组帧，先将遥测缓冲区的数据组成若干帧遥测帧，再将短报文数据包填充进后一遥测帧，形成每秒固定帧数遥测帧进行传输；如果短报文数据包下传时隙未到达，则对遥测缓冲区数据进行常规每秒固定帧数的遥测帧的组帧；
16、综合电子单元将每秒固定帧数的遥测帧每帧进行数据安全保护处理后顺序传输给中继测控终端；
17、中继测控终端按顺序接收综合电子单元传输来的遥测帧，首先对遥测帧进行帧同步，识别每帧数据类型，当帧类型为短报文数据时，将该帧数据提取出短报文数据包，将短报文数据包按照短报文传输协议进行编码调制和发射；当无短报文数据帧类型时，不做处理，作为常规遥测帧按照常规遥测帧传输协议进行编码调制和发射。
18、一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现所述一种卫星中继短报文数据的传输方法的步骤。
19、本专利技术与现有技术相比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元通过整星总线网络按预设时间周期采集各设备的遥测数据，将遥测数据送遥测缓冲区，同时形成内部短报文数据源包数据池，遥测缓冲区的数据进行信道复用时隙调度和管理。
3.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述预设时间周期为1s。
4.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元接收外部短报文数据源包，同时对内部短报文数据源包数据池的数据进行处理，形成内部短报文数据源包，对外部和内部的短报文源包进行优先级排序，获取高优先级的短报文数据包，高优先级的数据包进行信道复用时隙调度和管理。
5.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元对遥测缓冲区和短报文数据包进行信道复用时隙调度和管理；当前秒周期内，如果短报文数据包下传时隙到达，则进行信道复用遥测帧的组帧，先将遥测缓冲区的数据组成若干帧遥测帧，再将短
6.根据权利要求5所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述遥测缓冲区的数据组成3帧遥测帧，所述固定帧数为4。
7.根据权利要求5所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述中继测控终端对遥测帧进行接收、处理与传输控制。
8.根据权利要求7所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述中继测控终端按顺序接收综合电子单元传输来的遥测帧，首先对遥测帧进行帧同步，识别每帧数据类型，当帧类型为短报文数据时，将该帧数据提取出短报文数据包，将短报文数据包按照短报文传输协议进行编码调制和发射；当无短报文数据帧类型时，不做处理，作为常规遥测帧按照常规遥测帧传输协议进行编码调制和发射。
9.根据权利要求1所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统实现的一种卫星中继短报文数据的传输方法，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述的计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元通过整星总线网络按预设时间周期采集各设备的遥测数据，将遥测数据送遥测缓冲区，同时形成内部短报文数据源包数据池，遥测缓冲区的数据进行信道复用时隙调度和管理。
3.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述预设时间周期为1s。
4.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元接收外部短报文数据源包，同时对内部短报文数据源包数据池的数据进行处理，形成内部短报文数据源包，对外部和内部的短报文源包进行优先级排序，获取高优先级的短报文数据包，高优先级的数据包进行信道复用时隙调度和管理。
5.根据权利要求2所述的一种卫星中继短报文数据的传输系统，其特征在于，所述综合电子单元对遥测缓冲区和短报文数据包进行信道复用时隙调度和管理；当前秒周期内，如果短报文数据包下传时隙到达，则进行信道复用遥测帧的组帧，先将遥测缓冲区的数据组成若干帧遥测帧，再将短报文数据包填充进后一遥测帧，形成每秒固定帧数的...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊浩伦，冯哲，薛惠民，韩孟飞，王雪宾，祁麟，柳佳，王谦，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：
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