多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺的設計和實現(xiàn)

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1、V01．23No．5航天器工程第23卷第5期!!些壘篁曼篁塑里墮魚型蘭墜!些魚!!!!篁!!旦多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺的設計和實現(xiàn)李晗陳蓮芬劉鵬顏(北京空間飛行器總體設計部，北京靈偉100094)摘要為了解決現(xiàn)有航天器載荷數(shù)據(jù)處理軟件靈活度差、處理效率低的問題，設計了一種基于多級解包預處理策略以及并行處理調度算法的多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺。通過在某衛(wèi)星的載荷試驗數(shù)據(jù)處理與存儲管理任務中的應用，驗證了該平臺設計的可行性和有效性。研究結果可為航天器多種格式的載荷數(shù)據(jù)并行處理與統(tǒng)一管理提供參考。關鍵詞多格式載荷數(shù)據(jù)；并行處理；調度算法；解包預處理中圖分類號：V557文獻標志碼：ADDI：1

2、0．3969／j．issn．1673—8748．2014．05．013Desi印andAchieVementofProcessingandManagementPlatf0珊forMulti-formPayloadDataLIHanCHENLianfenLIUPengYANLingwei(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Inordertos01vetheproblemthattheexistingprocessingsoftwareforpayloaddataisinflexi

3、bIeandinefficient，adesignschemeofprocessingandmanagementplatformformulti—formpayloaddataisproposedbasedonstrategyofmulti—levelunpackedpreprocessingandschedulingarithmeticofparaUelprocessing．ThisplatformhasappliedtotheprocessingandmanagementofasateUite’spayloaddata，andtheresultsprovethevalidityandfe

4、asib訂ityofthedesign．Researchachievementprovidesareferencefortheparallelprocessingandunifiedmanagementofspacecraft’spayloaddata．Keywo—s：multi—formpayloaddata；parallelprocessing；schedulingarithmetic；unpackedpre—processing引言航天器地面應用系統(tǒng)要處理的航天器載荷數(shù)據(jù)，相比航天器平臺遙測數(shù)據(jù)具有內容豐富、數(shù)據(jù)量大、專用性強等特點，是十分寶貴的在軌數(shù)據(jù)資源。載荷數(shù)據(jù)處理是故障定位、狀

5、態(tài)判讀、數(shù)據(jù)分析研究的基礎。構建一個高效、統(tǒng)一的多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺，一方面，可縮短故障診斷和數(shù)據(jù)判讀周期，為航天器的故障處理贏得更多時間；另一方面，跨不同航天器的載荷數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理模式，也使單機產(chǎn)品的性能退化趨勢分析及跨航天器的數(shù)據(jù)比對成為可能，進而可為單機產(chǎn)品的持續(xù)改進提供現(xiàn)實依據(jù)。通過對國內航天器地面應用系統(tǒng)載荷數(shù)據(jù)處理方法的調研發(fā)現(xiàn)，目前一般處理軟件的處理對象是針對某個航天器或具有相同數(shù)據(jù)格式的一類航天器[1。3]，專用性強，但普遍適用性和靈活度較差，不適收稿日期：2014一01—26；修回日期：2014一05一05基金項目：國家重大航天工程作者簡介：李晗，男，工程師，從事在軌

6、管理相關研究工作。Email：bjbylh@gmail．com。第5期李晗等：多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺的設計和實現(xiàn)73用于多種格式的載荷數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理。本文通過對現(xiàn)有載荷數(shù)據(jù)處理軟件的不足進行分析，提出了多格式載荷數(shù)據(jù)處理與管理平臺須解決的問題。對平臺所涉及的功能模塊進行了說明，詳細闡述了多級解包預處理策略及并行處理調度算法等技術要點，最后給出了對應用效果的評價。2現(xiàn)有載荷數(shù)據(jù)處理軟件的不足現(xiàn)有的載荷數(shù)據(jù)處理軟件采用獨立運行模式，即每個航天器單獨開發(fā)一套處理軟件，獨立運行，相互間無交互和任務的重疊。該種模式的優(yōu)勢在于安裝配置簡單，適用于航天器數(shù)量較少的情況。但隨著航天器種類的增多，現(xiàn)有模

7、式的不足越來越明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)靈活度差帶來的開發(fā)量大。通過對載荷數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)處理方法的分析可知，采用同一平臺的航天器載荷數(shù)據(jù)下傳格式類似；數(shù)據(jù)處理方法也可以歸納為幾類：線性公式法、查表法、關聯(lián)參數(shù)處理法以及特殊公式法等。如果把以上共性的部分抽取出來，進行統(tǒng)一的實現(xiàn)，則可以大大削減程序開發(fā)周期。但是目前的模式是各自獨立開發(fā)，軟件間很難做到方法庫的共享，重復性工作多，開發(fā)效率很難提高。(2)