[發明專利]一種衛星實時監測系統緩存動態優化方法

有效

• 申請號: 202011042020.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112367108B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉鵬;王曉晨;王志會;左子瑾;劉超;李成;張香燕;陳曦;羅毓芳;郭海嘯;師帥;趙文彥
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L67/568
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發明涉及一種衛星實時監測系統緩存動態優化方法，屬于衛星實時監測技術領域。本發明充分利用了中低軌道衛星實際測控覆蓋率低的特點，依據測控計劃和基準參數進行緩存動態優化，在衛星數量急劇增加的情況下，可以有效提升多星在軌實時監測報警系統的內存利用率，降低系統運行負載，提升系統運行可靠性和性能。

技術領域

本發明涉及一種衛星實時監測系統緩存動態優化方法，屬于衛星實時監測技術領域。

背景技術

目前，各衛星監測中心的多星在軌實時監測報警系統，為了能夠實現遙測數據高效實時判讀，需要在緩存中預先加載所有在軌衛星的遙測參數信息，包括ID、中文名稱、英文名稱、所屬分系統、所屬單機等屬性，以及用于判讀診斷的規則知識。隨著傳輸帶寬及星上容量的增加，單顆衛星的遙測參數數量已超過1萬，在衛星數量急劇增加的情況下，數百顆衛星集中診斷所需信息占用的緩存資源日益龐大，因此需要進行優化設計。

現有的緩存優化技術，大多集中在對大量終端用戶訪問行為進行頻數統計，根據一定的時間周期，分析數據集中命中率較高的部分，將其作為“熱”數據，并根據預測的頻數分布結果對服務端的緩存進行優化。從時間維度上看，數據冷熱狀態本質上是受檢索請求影響，是隨機且離散，并不適用于衛星在軌實時監測的緩存服務，因為衛星的測控數據接收有其獨有的特點：

不同于地球同步軌道衛星可持續進行測控，我國現有衛星絕大部分是中低軌道衛星，軌道高度大多集中于200-1200km之間，軌道周期約為90-100分鐘，每天運行約十余圈，單個測控站可見圈次為2-4圈，每圈可見時間約為幾分鐘至十幾分鐘，通常情況下，對于每顆中低軌道衛星，分布于我國疆域內的S頻段測控網每天可測控6-8圈，測控覆蓋率約為8％。但往往要求每天跟蹤測控至少升軌、降軌各2個圈次，測控覆蓋率要求約為50％-90％，因此，存在要求高但實際測控覆蓋率低的特點。

實際業務中，所有中低軌道衛星的測控計劃可以通過衛星軌道位置及地面站跟蹤能力進行規劃計算得到，雖然不夠精準，可能會提前或推遲幾分鐘，但跟蹤時長較為準確，而且存在因故臨時取消或因故障應急處置而臨時增加圈次的情況。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，結合中低軌道衛星測控特點，提供一種衛星實時監測系統緩存動態優化方法，其充分利用了中低軌道衛星實際測控覆蓋率低的特點，依據測控計劃和基準參數進行緩存動態優化，具有內存開銷低、資源利用率高等優點，在需要并行監視較多數量的衛星時，能夠有效提高衛星實時監測系統內存利用率，降低系統運行負載，提升系統運行可靠性和性能。

一種衛星實時監測系統緩存動態優化方法，包括如下步驟：

(1)初始啟動衛星實時監測系統后，遍歷判斷衛星是否是中低軌道衛星，如果不是中低軌道衛星，則加載該衛星的診斷規則，以及診斷規則中涉及的參數信息，開始并持續進行實時判讀診斷，直至衛星實時監測系統關閉；如果是中低軌道衛星，則讀取該衛星的測控計劃中即將發生的最近一個圈次，標記該最近一個圈次的跟蹤初始時刻為T_0計劃，結束時刻為T_1計劃，并判斷當前時刻是否達到T_0計劃-10min，如果達到則自動加載該衛星的診斷規則和參數信息，如果未達到則不進行加載；

(2)衛星實時監測系統實時監測中低軌道衛星的基準參數，如果在[T_0計劃-10min,T_1計劃+10min]時間范圍內且在該時間范圍內的所有的時間段t內衛星實時監測系統接收到的該衛星的基準參數幀數均未超過預先設定的閾值，則所標記的最近一個圈次的測控計劃臨時取消，并清除衛星實時監測系統緩存中所加載的該衛星的診斷規則和參數信息；時間段t為一設定值，比如5s或10s；