技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多路有效載荷數(shù)據(jù)高效低耗對(duì)地傳輸?shù)姆椒ǎ貏e是基于小衛(wèi)星體積、重量和功耗受限更為突出情況的方案。

背景技術(shù)

小衛(wèi)星通過(guò)優(yōu)先級(jí)在軌實(shí)時(shí)調(diào)整控制多路有效載荷數(shù)據(jù)高效低耗對(duì)地傳輸?shù)姆椒ǎ轻槍?duì)搭載了多路偵察雷達(dá)等不定速率輸出載荷的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星具有平均有效數(shù)據(jù)速率低，總速率極高，突發(fā)高速率數(shù)據(jù)發(fā)生時(shí)機(jī)不可控、數(shù)據(jù)下傳實(shí)時(shí)性要求高等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)有效載荷按虛擬信道進(jìn)行劃分，設(shè)定可以自由調(diào)整的優(yōu)先級(jí)順序，允許用戶安排緊急數(shù)據(jù)(優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù))優(yōu)先實(shí)時(shí)下傳，非緊急數(shù)據(jù)(優(yōu)先級(jí)低的數(shù)據(jù))先存儲(chǔ)在固存中，擇機(jī)下傳，保障了數(shù)據(jù)獲取的實(shí)時(shí)性，又極大地降低了對(duì)傳輸速率和功耗的需求。

早期小衛(wèi)星采用的數(shù)傳方案，為等入等出型，即記錄、傳輸速率均大于全部有效載荷輸出的最高數(shù)據(jù)速率；隨著有效載荷技術(shù)水平飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的需求以幾何級(jí)數(shù)提高，但是小衛(wèi)星受體積重量功耗限制，能夠提供的數(shù)據(jù)下傳數(shù)據(jù)率能力有限，為了解決高速載荷數(shù)據(jù)輸入和低速數(shù)據(jù)下傳的矛盾問(wèn)題，采用了在星上對(duì)載荷數(shù)據(jù)先進(jìn)行壓縮再傳輸、或先高速記入固存，再低速事后回放的數(shù)傳方案。而對(duì)于使用偵察雷達(dá)載荷的衛(wèi)星，其載荷數(shù)據(jù)無(wú)法在星上進(jìn)行壓縮處理，大部分時(shí)間處于低速工作狀態(tài)，偶爾會(huì)產(chǎn)生極高速率的突發(fā)數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)下傳的實(shí)時(shí)性要求又很高，針對(duì)這種類型的衛(wèi)星，當(dāng)前的數(shù)傳方案無(wú)法在滿足使用要求時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多路有效載荷數(shù)據(jù)高效低耗對(duì)地傳輸?shù)姆椒ǎ鉀Q了當(dāng)前日益突出的“載荷數(shù)據(jù)率不斷上漲帶來(lái)的數(shù)傳通道大帶寬需求”與“小衛(wèi)星平臺(tái)體積、重量、功耗等資源有限的現(xiàn)狀”之間的矛盾。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種多路有效載荷數(shù)據(jù)高效低耗對(duì)地傳輸?shù)姆椒ǎ襟E如下：

1)一次任務(wù)開(kāi)始前，地面上注或程控注入本次任務(wù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)，具體傳輸過(guò)程為：將1～N路載荷數(shù)據(jù)按本次任務(wù)的重要性進(jìn)行排序，重要性高的設(shè)為高優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先下傳，重要性低的設(shè)為低優(yōu)先級(jí)，待高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)下傳完畢再傳輸?shù)蛢?yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)；

2)任務(wù)開(kāi)始時(shí)，全部載荷數(shù)據(jù)向地面直傳，同時(shí)開(kāi)始實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前時(shí)刻的直傳數(shù)據(jù)率，若當(dāng)前時(shí)刻直傳數(shù)據(jù)率不超出衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力，則將所有載荷數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)下傳地面；若當(dāng)前時(shí)刻直傳數(shù)據(jù)率超出衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力，對(duì)待傳輸?shù)妮d荷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將優(yōu)先級(jí)參數(shù)中優(yōu)先級(jí)最低的一路載荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入緩存中；剩余其它載荷數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行直傳；若處理后的直傳數(shù)據(jù)率仍然超出衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力，則繼續(xù)對(duì)待傳輸?shù)妮d荷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再將此時(shí)優(yōu)先級(jí)參數(shù)中優(yōu)先級(jí)最低的一路載荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入緩存中；

3)重復(fù)步驟2)，直到直傳數(shù)據(jù)率不超出衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力，保持當(dāng)前的狀態(tài)，不再把直傳通道的載荷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入緩存中；此時(shí)，若直傳通道數(shù)據(jù)率低于衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力，立刻將緩存中存入的數(shù)據(jù)調(diào)出，與直傳的數(shù)據(jù)一起下傳地面，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻直傳通道的數(shù)據(jù)率，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整緩存數(shù)據(jù)的下傳速率，保證直傳數(shù)據(jù)速率+緩存回傳數(shù)據(jù)速率＝衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸能力的總數(shù)據(jù)速率，使得衛(wèi)星實(shí)時(shí)下傳信道一直處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

將信息源虛擬信道化，設(shè)計(jì)靈活可變的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)對(duì)各路信息源數(shù)據(jù)速率的實(shí)時(shí)檢測(cè)，不斷調(diào)整數(shù)據(jù)流向，以保障每次任務(wù)的緊急數(shù)據(jù)優(yōu)先實(shí)時(shí)下傳，非緊急數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)在固存中，擇機(jī)下傳。通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)方案，降低了衛(wèi)星對(duì)下傳數(shù)據(jù)速率的需求，減少了系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)量，使系統(tǒng)的體積減小，使系統(tǒng)重量和功耗均下降，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明原理圖。

圖2為本發(fā)明流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。