[發明專利]航天器地面測控站資源池架構的集中監控平臺

有效

• 申請號: 202110183876.4
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112966906B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 王鈞慧;張任天;吳珣;何國龍;肖小兵;杜小鳴;高昕;周暉
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q50/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本發明公開的一種航天器地面測控站資源池架構的集中監控平臺，能夠有效提高衛星地面測控站資源利用率。本發明通過下述技術方案實現：監控軟件將數字化、信號處理及基帶處理和存儲功能分別構造資源池，建立流程化服務的綁定關系，將資源調度和資源分配的結果作為輸入，基于任務驅動的動態資源調度客戶服務；業務服務模塊將服務進行粗粒度劃分后，通過服務管理部署工具將各個服務組織在不同的服務器中，各個服務顆粒之間通過定義的接口進行通信，集中監控平臺基于站內預先設置的資源重組策略，統一化定義資源調度策略，進行測控任務和設備資源的分配，完成全業務從任務準備?任務執行?任務結束的流程運行閉環和異常處置閉環。

技術領域

本發明屬于無線電測控技術領域，尤其涉及一種航天地面測控站資源池架構的集中監控平臺。

背景技術

資源池作為一種能夠高效整合各類資源的架構模式,已在地面無線接入中得到了較為廣泛的應用。航天器地面測控站的主要任務是完成航天器的距離、速度和角度等外測數據的測量、以及遙控數據發送和遙測數據接收，并按約定的接口要求與中心完成相關業務數據交互。站內單套測控設備一般由天伺饋、發射、接收、基帶、監控、時頻、測試標校、數據交互等分系統組成，按照此架構，測控站往往按照“煙囪式”的建設模式組織實施。不同功能不同系列的衛星，地面站的運行管控自成體系，與所支持的衛星系統具有較強的耦合性，從而形成了如圖3所示的“煙囪”林立的局面。即各套設備分別研制相應的分系統，備份天線、發射、接收等前端信道設備和基帶等終端處理設備，并配置監控、時頻、測試標校、數據交互等公用設備，以獨立完成各自分配的測控任務。然而現有的監控平臺設計，不能滿足系統功能的在線升級和新設備的不停機接入。資源池架構是將不同功能的處理設備模塊化、標準化、通用化，組成可以共用的“資源池”系統，通過統一的資源監控系統進行管理。當不同工作任務來時，資源監控系統經過資源評估后，對于空閑資源進行靈活調度快速重構以滿足任務需求。當任務結束后，所有資源又被釋放回“資源池”供下次使用。資源池架構地面站可簡單分為射頻前端子系統、數字化資源池、信號處理資源池、存儲資源池等組成。射頻前端子系統包括天伺饋、場放、功放、開關矩陣、信道設備等。數字化資源池采用統一硬件平臺實現，用于完成數字模擬信號的轉化。在目前的衛星通信領域中包括寬帶數字化單元、窄帶數字化單元。信號處理資源池采用統一硬件平臺，通過萬兆網與數字化子系統進行基帶IQ數據交換，可根據任務需求加載不同基帶波形或者波束形成軟件，調制解調數據信息則通過IP交換網與數據中心進行交換。存儲資源池用于協議解析、數據分發、數據存儲等。總體上看，資源池式體系結構采用了設備集中共用的架構方式。資源池架構的衛星地面測控站系統除了具有原始煙囪式架構地面測控站的業務能力外，還具有很多新的突出優勢：

(1)可開放性：系統軟硬件架構具有良好的開放性，軟硬件接口遵循標準化和規范化，能夠基于標準模塊構建硬件系統，能夠借鑒現有成熟的商用組網技術，為構建開放性的地面站系統提供基礎保障；

(2)可擴展性：增強了地面段的彈性(可縮放)和可擴展性，實現了軟硬件接口標準化和規范化，能夠借鑒現有成熟的商用組網技術，為構建開放性的地面站系統提供基礎保障，能夠根據應用需求逐步擴容建設，具備良好的向后兼容能力；

(3)可通用性：系統基本物理資源有較好的通用性，能夠支撐多頻段、多極化、多功能等不同應用領域的航天任務需求；

(4)可重構性：增強了系統的可重構性，系統的軟硬件架構可根據常規任務規劃和應急任務響應，通過動態重構部分計算和傳輸資源，臨時進行資源組合完成任務執行。