[发明专利]一种适用于航天器CTU的遥测加密系统有效
申请号: | 201310317328.1 | 申请日: | 2013-07-25 |
公开(公告)号: | CN103413094A | 公开(公告)日: | 2013-11-27 |
发明(设计)人: | 闫春香;郭廷源;郭坚;沈小虎;杨小瑞;赵文彦;张红军;付连芳;窦钠;张明哲 | 申请(专利权)人: | 北京空间飞行器总体设计部 |
主分类号: | G06F21/60 | 分类号: | G06F21/60;H04L29/06;B64G3/00 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 陈鹏 |
地址: | 100094 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 适用于 航天器 ctu 遥测 加密 系统 | ||
技术领域
本发明涉及一种加密系统,特别是一种适用于在航天器环境下星载数管分系统上位机中对遥测数据进行加密的系统。
背景技术
航天器在轨飞行过程中,地面站可以通过CTU(中央处理单元)的遥测功能获取航天器内部各系统的工作状态参数和环境数据,为评定航天器的性能和进行故障分析提供依据。另外,航天器的遥测数据中还可能包含各种军事敏感信息,或涉及用户权益的私密信息,一旦泄露,将会造成严重后果。
加密业务(Confidentiality Service)是一项使任何非授权方均不能解释来自授权源的信息内容的业务。加密业务使用数据加密算法将明文数据变换为密文数据,以防止数据内容泄漏。
对CTU采集的遥测数据进行加密,就是通过加密手段确保遥测数据不被非授权方获悉。在航天器设计中,遥测加密业务往往使用独立的加密设备实现。目前的遥测加密设备由于硬件资源有限,和外部的数据接口只能采用串行接口,导致数据传输效率较低。现有的遥测加密设备独立性较强,结构固定,与外部设备交互的信息较少,导致获取的加密设备信息较少,不利于掌握加密设备的工作状态;交互信息受限制,从而导致拓展新业务困难。除此之外,采样单独的加密设备会占用较多的星上资源,增加设备体积。如果在数管上位机中实现遥测加密功能,那么会大大减少系统中设备之间传输的数据量,提高数据传输效率,增强设备的兼容性,便于拓展多种业务,提高系统性能。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供了一种适用于在航天器环境下星载数管分系统上位机中对遥测数据进行加密的系统。
本发明的技术解决方案是:一种适用于航天器CTU的遥测加密系统,包括接口处理模块、遥测信息处理模块、遥测加密模块,其中:
接口处理模块:进一步包括双向数据调整单元、CPU数据读取单元和CPU数据写入单元,其中:
双向数据调整单元:接收外部CPU输入的遥测使能信号、CPU读使能信号、CPU写使能信号、并行地址和写入并行数据,接收CPU数据读取单元的读出并行数据,所述的写入并行数据包括遥测数据和遥测明密状态,读出并行数据包括并行明密状态,并行明密状态数据用于标识遥测信息处理模块输出的是明态或者密态数据;当遥测使能信号有效且CPU读使能信号有效时,从CPU数据读取单元将与并行地址对应的读出并行数据送至外部CPU,当遥测使能信号有效且CPU写使能信号有效时,将并行地址和写入并行数据送至CPU数据写入单元;
CPU数据读取单元:当遥测使能信号有效且CPU读使能信号有效时,根据并行地址从遥测信息处理模块获取读出并行数据;
CPU数据写入单元:当遥测使能信号有效且CPU写使能信号有效时,将并行地址和写入并行数据缓存后送至遥测信息处理模块;
遥测信息处理模块:进一步包括遥测中断产生单元、数据拼接单元、并串转换单元、明密切换单元和遥测编码单元,其中:
遥测中断产生单元:利用计数器,定时输出遥测中断信号至外部CPU,使得外部CPU在接收到遥测中断信号后将写入并行数据送至接口处理模块并经由接口处理模块将写入并行数据送至数据拼接单元;
数据拼接单元:将接收到的写入并行数据分别放入缓存器的高位和低位中,随后将缓存器中的数据一次性读出完成拼接后将拼接后的写入并行数据同时送到并串转换单元和遥测加密模块;
并串转换单元:将数据拼接单元传来的写入并行数据转换为明态串行数据,对明态串行数据进行时序调整使得明态串行数据保持和密态串行数据相同的时序后送至明密切换单元;所述的密态串行数据由遥测加密模块对接收的写入并行数据经加密处理和并串转换后获得;
明密切换单元:同时接收明态串行数据和密态串行数据,同时从接口处理模块获取遥测明密状态信号,根据遥测明密状态信号标识的明密状态选择性的将明态串行数据或者密态串行数据送至遥测编码单元;根据输入到明密切换单元的遥测状态明密信号设置并行明密状态数据,在设置完毕后将并行明密状态数据发送给接口处理模块;
遥测编码单元:将明态串行数据或者密态串行数据进行编码后向外部输出;
遥测加密模块:将遥测信息处理模块传来的写入并行数据进行加密并转换为密态串行数据后送至遥测信息处理模块。
本发明与现有技术相比的优点在于:
1、本发明遥测加密系统采用并行接口传输数据,不同于传统的串行接口,在同样的频率下,能够提高数据传输的效率。
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