[发明专利]一种基于卫星在轨有效载荷数据处理的数据传输分系统

说明书

一种基于卫星在轨有效载荷数据处理的数据传输分系统，包括卫星在轨有效载荷数据判别模块、载荷数据缓存区、数据传输控制模块、固态存储器，通过数据传输控制模块的两种工作模式，采用长期载荷数据与短期载荷数据的单独控制，对长短期载荷随机态数据进行了清空，确保进入固存的记录数据均为有效数据，提升了固存存储效率，同时利用直传数据与回放数据共享通道下传资源，可同时获取在轨实时数据与历史数据，提升了系统使用的灵活性、针对性。

技术领域

本发明涉及一种基于卫星在轨有效载荷数据处理的数据传输分系统，属于卫星通信数据传输领域。

背景技术

数传分系统主要负责接收并下传卫星载荷数据，分系统工作时根据载荷工作方式与地面站位置，选择不同的工作模式对数据进行记录、读取和传输。星上载荷类型主要分为长期载荷与短期载荷，长期载荷在轨全生命周期内连续工作，对数据完整性要求高，短期载荷受限于卫星能源分配或自身特殊属性选择阶段性工作，开关机频繁，对数据正确性要求高。

传统的工作模式设计主要分为记录模式、擦除模式、回放模式、直传模式。记录模式用于地面站可见范围以外的区域，工作时将数据缓存区中接收到的载荷数据记录到固态存储器中。擦除模式是将固态存储器中容量进行释放，以便继续记录新数据。回放与直传模式用于地面站可见范围内的区域，回放模式是将固态存储器中的数据读出，经过射频通道下传至地面。直传模式是将数据缓存区中接收到的载荷数据直接通过射频通道实时下传至地面。传统的工作模式应用于在轨长短期载荷兼容的卫星上时，将会出现以下缺点：

(1)记录模式时由于短期载荷上下电时接口电路产生毛刺信号，使数据缓存区中出现随机态数据无法被剔除，该错误数据既影响了正确数据的连续性，同时也被记录到固态存储器中，降低了存储效率。

(2)擦除模式需要每次卫星入地面站时对固态存储器的容量判读，由于卫星长期载荷连续工作，需要对存储剩余容量进行预估，增了加人工判读工作量，若出现判读失误，则可能出现数据记满溢出，长期载荷数据中断。

(3)直传模式由于载荷工作状态不同，输出的有效数据速率也随之变化，此时为了与射频下传通道带宽匹配，将无效空帧数据进行填充，降低了数据下传效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，传统数据传输的工作模式容易出现错误数据、判读失误、数据下传效率低的问题，提出了一种基于卫星在轨有效载荷数据处理的数据传输分系统。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于卫星在轨有效载荷数据处理的数据传输分系统，包括卫星在轨有效载荷数据判别模块、载荷数据缓存区、数据传输控制模块、固态存储器，其中：

卫星在轨有效载荷数据判别模块：对卫星在轨有效载荷数据进行判别，将有效载荷数据区分为长期有效载荷数据、短期有效载荷数据；

载荷数据缓存区：包括长期有效载荷数据缓存区，短期有效载荷数据缓存区，分别用于存储长期有效载荷数据、短期有效载荷数据；

数据传输控制模块：根据卫星在轨有效载荷数据判别模块的判别结果，分别将长期有效载荷数据、短期有效载荷数据存储于对应缓存区，根据所选工作模式控制长期有效载荷数据、短期有效载荷数据于对应缓存区内进行记录及擦除或记录直传及回放；

固态存储器：在数据传输控制模块的控制下对长期有效载荷数据、短期有效载荷数据进行记录、擦除、下传。

所述数据传输控制模块的工作模式包括：

自主记录与擦除模式：根据卫星在轨有效载荷数据判别模块的判别结果，根据外部记录指令对长期有效载荷数据缓存区，短期有效载荷数据缓存区进行选择性清除控制，同时对长期有效载荷数据、短期有效载荷数据于对应数据缓存区内进行选择性存储；