基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法与流程

本发明涉及一种基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法，应用于航天器综合测试，特别是用于航天器与地面飞行控制中心分处异地情况下的测控链路无线联试方法。

背景技术：

统一s频段测控体系(简称usb测控体系)是利用频分复用技术，将多个副载波信号和测距信号调制到一个统一的s频段载波上，扩频测控体系是采用码分多址或多载波码分多址(cdma)的通信体制，它们是实现对各种飞行器进行定位、遥测、遥控等功能的航天测控系统。usb测控体系和扩频测控体系在我国有着广泛的应用。我国的航天飞行任务在目前和将来的一段时期，仍将以usb测控网和扩频测控网为主对航天器进行飞行控制。由于航天器对可靠性要求极高，测控链路是北京飞行控制中心与在轨飞行的航天器之间最重要的联络手段，因此器地间测控链路的匹配性必须提前得到充分的验证。

当前测控链路无线联试在本地开展，联试的双方分别为航天器与北京飞行控制中心。测控链路无线联试期间，在航天器旁配置测控接收天线，接收航天器测控发射天线的下行射频信号，经无线转发设备进行功率放大后由位于楼顶的转发天线发出，天线指向北京飞行控制中心，北京飞行控制中心通过楼顶配置的接收天线接收射频信号并解调处理为遥测数据。北京飞行控制中心发出的上行遥控和话音数据调制为射频信号，经北京飞行控制中心楼顶的发射天线发出，经与下行相反的路径到达航天器。航天器与北京飞行控制中心间接口为测控链路无线射频信号。

后续航天器将与北京飞行控制中心分处异地，由于无线射频信号只能通过直线传播，且信号功率随距离增加而迅速衰减，现在的本地射频-射频的无线联试方法已不能满足后续异地无线联试需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法，包括以下步骤：

a.在航天器旁布设一体化射频-数据处理平台，实现航天器与所述一体化射频-数据处理平台之间的射频连接；

b.对航天器与地面之间的远程网络数据传输进行加密；

c.对所述远程网络数据传输进行数据传输保障处理。

根据本发明的一个方面，在所述a步骤中，一体化射频-数据处理平台能够实现数据协议转换、中频调制解调、上下变频和射频记录回放功能，其可通过加载不同配置文件支持usb测控体制和扩频测控体制。

根据本发明的一个方面，在所述b步骤中，配置网络数据加密组件，加密组件对网络传输的实时数据进行密码运算，将数据ip包转换为安全的ipsec包。

根据本发明的一个方面，在所述b步骤中，进入远程公共网络到达对端后，对端加密组件首先对ipsec包的目的地址进行分析，如果目的地址不指向加密组件服务器，则丢弃该包；否则接收并解密ipsec包还原为明文ip包，并向后方应用继续传递。

根据本发明的一个方面，在所述c步骤中，配置网络数据传输qos保障组件，无线联试实时数据的传输层采用udp协议，传输采用组播传输方式。

根据本发明的一个方面，qos组件选用opendds进行数据发送与接收端的dds数据传输模块开发。

根据本发明的基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法能够针对航天器与地面飞行控制中心分处异地超出射频对通距离的现状，实现器地间射频-数据转换，并保证数据可靠、安全地通过网络传输，完成航天器与地面飞行控制中心的连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性表示根据本发明的基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1示意性表示根据本发明的基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法的流程图。如图1所示，根据本发明的基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法，包括以下步骤：

a.在航天器旁布设一体化射频-数据处理平台，实现航天器与所述一体化射频-数据处理平台之间的射频连接；

b.对航天器与地面之间的远程网络数据传输进行加密；

c.对所述远程网络数据传输进行数据传输保障处理。

根据本发明的一种实施方式，在上述a步骤中，在航天器旁边部署一体化射频-数据处理平台，实现航天器与一体化射频-数据处理平台之间的射频连接，一体化射频-数据处理平台实现数据协议转换、中频调制解调、上下变频、射频记录回放等功能，可通过加载不同配置文件支持usb测控体制和扩频测控体制。

根据本发明的一种实施方式，在上述b步骤中，对远程网络数据传输加密，基于ipsec协议实现，采用虚拟专用网络(vpn)隧道加密技术实现对数据的加密，保证数据的安全传输。具体地，配置网络数据加密组件，加密组件对网络传输的实时数据进行密码运算，将数据ip包转换为安全的ipsec包。进入远程公共网络到达对端后，对端加密组件首先对ipsec包的目的地址进行分析，如果目的地址不指向加密组件服务器，则丢弃该包；否则接收并解密ipsec包还原为明文ip包，并向后方应用继续传递。

根据本发明的一种实施方式，在上述c步骤中，远程网络数据传输qos保障，依托数据分发服务(dds)技术对数据发送与接收端应用程序进行加强，保证数据的可靠传输。具体地，配置网络数据传输qos保障组件，无线联试实时数据的传输层采用udp协议，传输采用组播传输方式。udp组播采用的是无连接数据报方式进行数据通信，可能出现丢包、乱序等风险，即数据是否能达到接受端和数据到达的顺序都是不能保证的。为保证数据接收的完整性和一致性，提升数据传输的可靠性，技术架构依托数据分发服务(dds)技术，对数据发送与接收端应用程序进行加强，即由数据发送与接收端应用程序的dds数据传输模块负责数据的可靠传输。qos组件选用opendds进行数据发送与接收端的dds数据传输模块开发。基于opendds的qos组件采用有中心体系结构，在一个节点上运行守护程序，存储用于管理数据和连接的控制信息，数据直接从发布者传到订阅者，但控制和初始化需要与该服务器通信，实现在一个节点上对控制信息统一管理。在数据发送与接收端应用程序上，使用opendds作为应用程序的底层通信机制，并将opendds协议配置为通过udp组播方式实现。

根据本发明的上述实施方式，基于网络的航天器异地测控链路无线联试方法由射频-数据处理、网络数据加密传输、网络数据传输服务质量(qos)保障三部分功能组成，具有射频收发、射频-数据处理、协议互通、网络数据安全传输、网络数据可靠传输等异地联试所必备的属性。能够针对航天器与地面飞行控制中心分处异地超出射频对通距离的现状，实现器地间射频-数据转换，并保证数据可靠、安全地通过网络传输，完成航天器与地面飞行控制中心的连接。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。