基于矩陣式軟件庫的航天系統(tǒng)快速構(gòu)建
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第11期
李贛華1，2，樊恒海1，2，董 黎1，2，邰能建1，2
1.國家宇航動力學(xué)實驗室，陜西 西安710043；2.西安衛(wèi)星測控中心，陜西 西安710043
摘要： 針對地面航天器數(shù)據(jù)中心多型號軟件系統(tǒng)構(gòu)建，提出了一種基于多維矩陣式軟件庫的快速定制構(gòu)建方法。首先，分析了航天數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，提出了可以滿足云計算應(yīng)用的多態(tài)多層兼容復(fù)雜結(jié)構(gòu)；其次，介紹了適應(yīng)航天數(shù)據(jù)中心的硬件系統(tǒng)微模塊機房部署方式，提出了操作使用與操作場地分離、軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)解耦的架構(gòu)設(shè)計；最后，提出了一種矩陣式定制化動態(tài)調(diào)度軟件庫，實現(xiàn)按需求靈活定制組建新應(yīng)用系統(tǒng)、快速加載卸載應(yīng)用系統(tǒng)的能力，并介紹了按需快速生成和動態(tài)加載卸載的流程。系統(tǒng)滿足了航天數(shù)據(jù)中心多系列多衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)建的任務(wù)要求，有效降低了系統(tǒng)開發(fā)成本，減少了系統(tǒng)運維工作。
中圖分類號： TN820.4
文獻標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222662
中文引用格式： 李贛華，樊恒海，董黎，等. 基于矩陣式軟件庫的航天系統(tǒng)快速構(gòu)建[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(11)：79-83.
英文引用格式： Li Ganhua，F(xiàn)an Henghai，Dong Li，et al. The rapid construction of space system based on matrix software library[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(11)：79-83.
文獻標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222662
中文引用格式： 李贛華，樊恒海，董黎，等. 基于矩陣式軟件庫的航天系統(tǒng)快速構(gòu)建[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(11)：79-83.
英文引用格式： Li Ganhua，F(xiàn)an Henghai，Dong Li，et al. The rapid construction of space system based on matrix software library[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(11)：79-83.
The rapid construction of space system based on matrix software library
Li Ganhua1，2，F(xiàn)an Henghai1，2，Dong Li1，2，Tai Nengjian1，2
1.State Key Laboratory of Astronautic Dynamics，Xi′an 710043，China； 2.Xi′an Satellite Control Center，Xi′an 710043，China
Abstract： This paper presented a fast custom made method based on multi-dimensional matrix type software library for the multi-model software construction of space data process center. Firstly, the architecture is introduced for the space data process center system, that is multi-layer and multi-state complex structure satisfied with cloud computation. Secondly, the deployment mode of micro module room is introduced adapt to the computer hardware of the space data process center. And the structure of the system is presented to divide the operation with the operation place, to divide the software management with hardware management. At last, a matrix type dynamic custom software library is presented, which could construct the new application flexibly and customizably, load and unload the satellite management system mirror file quickly. And the process flow of the operation is also introduced for quick generation and management. This method satisfied with the multi-series and the multi-satellite mission requirement of space data process center. The system development cost is reduced effectively and efficiently. And the system operation and maintenance are reduced obviously.
Key words : complex system；software pipeline；space data center；software library
0 引言
近年來，我國航天工業(yè)尤其是商業(yè)航天的發(fā)展速度很快，面向民商軌航天器數(shù)量井噴式增長。面對每年型號多樣、數(shù)量較多的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理，航天地面數(shù)據(jù)處理中心系統(tǒng)的功能很多、組成復(fù)雜，硬件系統(tǒng)數(shù)量不斷上升，軟件建設(shè)耗費人力和經(jīng)費數(shù)量巨大，面向未來大量不斷增加的在軌航天器，地面數(shù)據(jù)處理中心如何對主要分系統(tǒng)進行梳理分類，充分利用已經(jīng)過充分驗證的在用系統(tǒng)模塊，結(jié)合在用模塊配置更改和少量模塊研發(fā)，快速構(gòu)建新上衛(wèi)星的地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將是滿足未來民用和商用衛(wèi)星數(shù)量增加，降低成本的關(guān)鍵技術(shù)問題。基于類統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language，UML)，本文提出一個利用矩陣式軟件庫快速組建新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對應(yīng)用軟件和部署硬件進行解耦分離，實現(xiàn)在用系統(tǒng)不中斷情況下快速構(gòu)建新增衛(wèi)星任務(wù)系統(tǒng)的方法。
本文詳細(xì)內(nèi)容請下載：http://ihrv.cn/resource/share/2000005009。
作者信息：
李贛華1，2，樊恒海1，2，董 黎1，2，邰能建1，2
(1.國家宇航動力學(xué)實驗室，陜西 西安710043；2.西安衛(wèi)星測控中心，陜西 西安710043)
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