专利名称：运载火箭远距离测控数据传输系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运载火箭远距离测控数据传输系统，主要应用于运载火箭的
地面远距离测控，可实现远距离测控数据实时、可靠传输。
背景技术：
国内航天领域中尚未全面实现通用化的高可靠性数据传输方式，部分火箭型号采 用的数据传输方式缺乏全面的冗余、安全设计，对单点故障所造成的系统瘫痪没有备份处 理机制；部分型号采用的数据传输方式是"一个分系统，一种设计"的方式，缺乏对系统通用 性的考虑。专利号为200620012601. 5的《一种运载火箭测发控系统通信网络》介绍了一种 运载火箭测发控系统网络结构，该网络结构包括两台前端交换机、两台后端交换机和用于 连接的网络线，每台交换机配置三个单模光纤通信模块，每台交换机之间通过单模光纤连 接。该专利实现了网络的冗余传输，但还不够完善，对网络的安全性设计不够，主要有以下 不足l)网络拓扑设计没有对核心应用与一般应用实行隔离，降低了发射可靠性。目前运 载火箭测发控的网络应用可以分为测控部分和数据浏览部分，前者是测发控的核心，为确 保可靠性，对接入设备、安装的软件、使用人员等严格控制，后者是对测试信息的综合应用， 这部分内容对接入的设备数量、应用软件、使用人员相对宽松，为了确保这类的应用不影响 核心应用，应该在网络拓扑结构设计上对以上两类应用进行隔离控制，确保互不影响。2)网 络设计上没有考虑与其它网络的连接，缺乏网络安全性设计。实际上，运载火箭在发射场除 了火箭测试发控网络外，还有发射场的地勤网、气象网、卫星网等等，都需要与运载火箭网 络连接，因此需要有安全可靠的网络结构设计。
实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种运载火箭远距离 测控数据传输系统，具有高可靠、高带宽、高通用性，可以满足运载火箭地面远距测控的需要。 本实用新型的技术解决方案是运载火箭远距离测控数据传输系统，包括五台相 同型号的路由交换机、一台防火墙和光纤链路，其中两台路由交换机和配置成为冗余前置 系统，另外两台路由交换机和配置成为冗余后置系统，其余一台路由交换机作为浏览系统， 防火墙置于浏览系统和冗余后置系统之间，通过光纤链路与浏览系统和冗余后置系统中的 任意一 台路由交换机连接，路由交换机两两之间通过光纤链路连接。 冗余前置系统和冗余后置系统中的路由交换机之间的通信协议采用热备份冗余 协议RFC2281或虚拟路由冗余协议RFC3768。 冗余前置系统和冗余后置系统中均采用浮动静态路由配置方式实现数据传输路 径的自动选择和转发。 本实用新型与现有技术相比的优点在于本实用新型针对运载火箭测试的特点， 采用合理的网络拓扑结构，通过增加防火墙，实现与其它网络的安全隔离和受控访问；通过
3增加浏览系统，将网络中的关键业务与一般业务分开，提高了网络安全性；通过构建前置系 统、后置系统，并在前置系统和后置系统之间，合理选用多种网络协议，并在前置系统和后 置系统之间，采用浮动静态路由配置技术，实现数据传输路径的自动选择和转发功能，从而 提高了系统可靠性。
图1为本实用新型的网络连接拓扑结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明 该系统包括五台相同型号的模块化数据网路由交换机和一台防火墙，其中两台路 由交换机配置成为单一的冗余前置系统，另外两台路由交换机配置成为单一的冗余后置系 统，剩余一台路由交换机被定义为浏览系统，防火墙实现前置系统、后置系统到浏览系统之 间的安全隔离和受控访问，以上各系统之间全部采用光纤连接。在前置系统和后置系统中 采用HSRP(热备份冗余协议RFC2281)或VRRP (虚拟路由冗余协议RFC3768)协议，降低了 冗余系统的切换时间；在前置系统和后置系统之间的光纤连接采用网状全互联方式，提高 光纤线路的可靠性；在前置系统和后置系统中全部采用浮动静态路由配置技术，实现数据 传输路径的人为指定、自动转发、故障切换功能。系统中的五台数据网路由交换机均采用相 同的型号，任意一台路由交换机的任意一个模块损坏后，可以使用浏览系统使用的路由交 换机的相应模块作为备件应急使用。系统中的五台数据网路由交换机均采用模块化设计， 前置系统和后置系统之间的双向传输带宽可以根据运载火箭的不同型号动态配置为8Gbps 至160Gbps。 浏览系统是运载火箭测试信息综合应用系统，在运载火箭测试发射期间，对测试 信息、数据进行实时发布，参试人员、现场专家、领导等通过浏览系统中为每人提供的桌面 浏览微机获得测试信息及测试数据，测试结束后，通过浏览系统对测试数据进行判读。 防火墙为千兆全线速，支持多端口光纤链接的安全设备，防火墙可以基于IP地 址、TCP、 UDP端口等，人为控制数据交换时数据访问的通断允许及数据交换的方向的控制。 在冗余前置、后置系统和浏览系统以及与其它网络系统之间起到安全隔离和受控访问。 从冗余前置系统到冗余后置系统人为指定多条传输路径，分别代表最优、次优和 备份，按照以上顺序，任何一条路径发生故障时，系统会瞬时切换到下一条路径。 如图1所示，在系统正常工作状态下，运载火箭测控设备通过屏蔽双绞线同时接 入冗余前置系统8中的路由交换机1、路由交换机2和冗余后置系统9中的路由交换机3、 路由交换机4 ;在前置系统8中，数据通过多条浮动静态路由所人为指定的传输路径同时进 入冗余后置系统9中的路由交换机3和路由交换机4，并最终传输至测控指挥、数据处理系 统；同样，在冗余后置系统9中，数据通过多条浮动静态路由所人为指定的传输路径同时进 入冗余前置系统8中的路由交换机1和路由交换机2，并最终传输至前置测控设备；需要浏 览访问测控数据的用户需要接入浏览路由交换机6，并在防火墙5的安全控制下进行数据 操作。 在冗余前置系统8和冗余后置系统9中任意一台路由交换机发生故障的状态下由于测控数据是同时接入冗余前置系统8中的路由交换机1和路由交换机2 (或冗余后置
系统9中的路由交换机3和路由交换机4)，因此在任意一台路由交换机发生故障时，数据仍
然可以完整、正常的接入前置系统8中(或9中)；冗余前置系统8和冗余后置系统9之间
采用全光纤网状互联方式，测控数据是通过多条传输路径进入后置系统，因此在任意一台
路由交换机发生故障时，数据仍然可以完整、正常的传输至测控数据处理系统。 在冗余前置系统8和冗余后置系统9之间的光纤线路发生故障的状态下由于冗
余前置系统8和冗余后置系统9之间采用全光纤网状互联方式，任何一路或几路光纤的损
坏对测控数据的传输只有性能上的部分影响，因此只要保留冗余前置系统8和冗余后置系
统9之间的光纤至少有一路正常工作，运载火箭测控数据就可以正常的在前置系统和后置
系统之间正常传输。 本实用新型未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
权利要求运载火箭远距离测控数据传输系统，其特征在于包括五台相同型号的路由交换机、一台防火墙和光纤链路(7)，其中第一路由交换机(1)、第二路由交换机(2)配置成为冗余前置系统(8)，第三路由交换机(3)、第四路由交换机(4)配置成为冗余后置系统(9)，第五路由交换机(6)作为浏览系统，防火墙(5)置于浏览系统和冗余后置系统(9)之间，通过光纤链路(7)与浏览系统和冗余后置系统(9)中的任意一台路由交换机连接，第一路由交换机(1)、第二路由交换机(2)、第三路由交换机(3)和第四路由交换机(4)两两之间通过光纤链路(7)连接。
2. 根据权利要求1所述的运载火箭远距离测控数据传输系统，其特征在于所述第一 路由交换机(1)和第二路由交换机(2)之间的通信协议采用热备份冗余协议RFC2281或虚 拟路由冗余协议RFC3768。
3. 根据权利要求1所述的运载火箭远距离测控数据传输系统，其特征在于所述第三 路由交换机(3)和第四路由交换机(4)之间的通信协议采用热备份冗余协议RFC2281或虚 拟路由冗余协议RFC3768。
4. 根据权利要求1所述的运载火箭远距离测控数据传输系统，其特征在于所述的冗 余前置系统(8)和冗余后置系统(9)中均采用浮动静态路由配置方式实现数据传输路径的 自动选择和转发。
专利摘要运载火箭远距离测控数据传输系统，包括五台相同型号的数据网路由交换机、一台防火墙以及全部光纤线路，其中两台路由交换机配置成为单一的冗余前置系统，另外两台路由交换机配置成为单一的冗余后置系统，剩余一台路由交换机作为浏览用交换机，防火墙实现前置、后置系统到浏览用交换机之间的安全隔离和受控访问，以上各系统之间全部采用光纤连接。本实用新型具有高可靠、高带宽、高通用性等特点，能够满足运载火箭地面远距测控的需要。
文档编号G08C23/06GK201549071SQ20092011035
公开日2010年8月11日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者候彦娇, 吕明, 宋立辉, 张学英, 张晨光, 王小静, 王静华, 白冰, 邵宇, 陆浩然 申请人:北京宇航系统工程研究所