[发明专利]基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统

权利要求书

1.一种基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，包括：

基于1553B总线的数据信息系统，实现遥测、指令和通信功能；

基于AOS的高速数据传输系统，实现高速数据的传输；

所述基于AOS的高速数据传输系统包括：

中继终端设备，包括：中继综合单元、Ka收发组件和中继天线；

高速通信处理器，完成返向平台遥测数据、在轨试验数据、乘员遥测数据、图像数据、话音数据、大容量存储器延时数据的数据汇集，经过传输帧的格式化和调度、信道编码及同步处理，形成统一数据流送所述中继终端设备传输；并且从所述中继终端设备接收前向数据，包括遥控指令，注入数据，话音和图像，经过通信处理和分路后，由各自的输出接口送出；

所述基于1553B总线的数据信息系统包括：中央处理单元、RTU、大容量存储器和高速数据复接器、数据转换器；

大容量存储器用于存储遥测数据、延时遥测数据、试验数据及医学数据；

高速数据复接器用于复接接收CTU的实时遥测数据、大容量存储器的延时遥测数据和话音数据，为不同类型的数据分配相应的虚拟信道，按照设定的优先级进行调度；

在所述基于1553B总线的数据信息系统中，在测控区内，所述高速数据复接器接收航天器和飞船实时遥测数据、32K话音数据和大容量存储器通过抽帧的延时遥测数据，为不同类型的数据分配虚拟信道，按照设定的优先级进行调度，采用动态调度策略使所述虚拟信道分时占用一个物理信道，通过768Kbps通道和2Mbps通道下行，其中动态调度策略的设计采用静态优先级和轮询策略，即按照重要性划分优先级，调度模块首先对优先级高的队列进行查询，而对于同一优先级的队列则按轮询规则查询，同时还具备通过数据注入方式改变输入通道优先级的能力；

在测控区外，所述大容量存储器复接延时遥测数据和突发的高速试验数据，进行分区存储，并且实现了边写边放的方式，入测控区后通过20Mbps通路下传，所述大容量存储器分配6个虚拟信道。

2.根据权利要求1所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述信息系统采用AOS数据体制和虚拟信道实现数据的调度控制。

3.根据权利要求1所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述Ka收发组件包括：

中继Ka信道，完成高速数据的双向传输；

所述高速数据的双向传输包括：前向传输遥控指令、注入数据以及2路高速率话音、1路高速率图像及伴音；以及

返向传输数管高速数据复接器复接的数据、2路高质量话音、2路高质量图像及伴音、延时数据和有效载荷数据。

4.根据权利要求3所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述中继Ka信道前向传输数据速率为3.2Mbps，返向传输数据的最大速率为144Mbps。

5.根据权利要求1所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述基于1553B总线的数据信息系统采用符合AOS标准的数管遥测协议；

所述数管遥测协议使用的数据结构包括：

源包EPDU，对不同类型遥测数据按一定格式所形成的包装规约数据单元；

多路协议数据单元MPDU，把多个源包数据按一定格式组合在一起，以使多个源包共用一个虚拟信道传输；

位流协议数据单元BPDU，由导头和数据域构成；

虚拟信道数据单元VCDU，由主导头、数据域和尾序列构成；

信道访问数据单元CADU，由虚拟信道数据单元VCDU和同步码组成。

6.根据权利要求5所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述多路协议数据单元MPDU由多路协议数据单元导头和多路协议数据单元包域构成。

7.根据权利要求6所述的基于高级在轨数据处理方法的空间实验室信息系统，其特征在于，所述多路协议数据单元导头中的首导头指针直接指向第一个所述源包EPDU的起始位置；

所述多路协议数据单元包域第一个字节为所述源包EPDU包头的第一字节。