[发明专利]一种卫星实时监测系统缓存动态优化方法

说明书

本发明涉及一种卫星实时监测系统缓存动态优化方法，属于卫星实时监测技术领域。本发明充分利用了中低轨道卫星实际测控覆盖率低的特点，依据测控计划和基准参数进行缓存动态优化，在卫星数量急剧增加的情况下，可以有效提升多星在轨实时监测报警系统的内存利用率，降低系统运行负载，提升系统运行可靠性和性能。

技术领域

本发明涉及一种卫星实时监测系统缓存动态优化方法，属于卫星实时监测技术领域。

背景技术

目前，各卫星监测中心的多星在轨实时监测报警系统，为了能够实现遥测数据高效实时判读，需要在缓存中预先加载所有在轨卫星的遥测参数信息，包括ID、中文名称、英文名称、所属分系统、所属单机等属性，以及用于判读诊断的规则知识。随着传输带宽及星上容量的增加，单颗卫星的遥测参数数量已超过1万，在卫星数量急剧增加的情况下，数百颗卫星集中诊断所需信息占用的缓存资源日益庞大，因此需要进行优化设计。

现有的缓存优化技术，大多集中在对大量终端用户访问行为进行频数统计，根据一定的时间周期，分析数据集中命中率较高的部分，将其作为“热”数据，并根据预测的频数分布结果对服务端的缓存进行优化。从时间维度上看，数据冷热状态本质上是受检索请求影响，是随机且离散，并不适用于卫星在轨实时监测的缓存服务，因为卫星的测控数据接收有其独有的特点：

不同于地球同步轨道卫星可持续进行测控，我国现有卫星绝大部分是中低轨道卫星，轨道高度大多集中于200-1200km之间，轨道周期约为90-100分钟，每天运行约十余圈，单个测控站可见圈次为2-4圈，每圈可见时间约为几分钟至十几分钟，通常情况下，对于每颗中低轨道卫星，分布于我国疆域内的S频段测控网每天可测控6-8圈，测控覆盖率约为8％。但往往要求每天跟踪测控至少升轨、降轨各2个圈次，测控覆盖率要求约为50％-90％，因此，存在要求高但实际测控覆盖率低的特点。

实际业务中，所有中低轨道卫星的测控计划可以通过卫星轨道位置及地面站跟踪能力进行规划计算得到，虽然不够精准，可能会提前或推迟几分钟，但跟踪时长较为准确，而且存在因故临时取消或因故障应急处置而临时增加圈次的情况。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，结合中低轨道卫星测控特点，提供一种卫星实时监测系统缓存动态优化方法，其充分利用了中低轨道卫星实际测控覆盖率低的特点，依据测控计划和基准参数进行缓存动态优化，具有内存开销低、资源利用率高等优点，在需要并行监视较多数量的卫星时，能够有效提高卫星实时监测系统内存利用率，降低系统运行负载，提升系统运行可靠性和性能。

一种卫星实时监测系统缓存动态优化方法，包括如下步骤：

(1)初始启动卫星实时监测系统后，遍历判断卫星是否是中低轨道卫星，如果不是中低轨道卫星，则加载该卫星的诊断规则，以及诊断规则中涉及的参数信息，开始并持续进行实时判读诊断，直至卫星实时监测系统关闭；如果是中低轨道卫星，则读取该卫星的测控计划中即将发生的最近一个圈次，标记该最近一个圈次的跟踪初始时刻为T_0计划，结束时刻为T_1计划，并判断当前时刻是否达到T_0计划-10min，如果达到则自动加载该卫星的诊断规则和参数信息，如果未达到则不进行加载；

(2)卫星实时监测系统实时监测中低轨道卫星的基准参数，如果在[T_0计划-10min,T_1计划+10min]时间范围内且在该时间范围内的所有的时间段t内卫星实时监测系统接收到的该卫星的基准参数帧数均未超过预先设定的阈值，则所标记的最近一个圈次的测控计划临时取消，并清除卫星实时监测系统缓存中所加载的该卫星的诊断规则和参数信息；时间段t为一设定值，比如5s或10s；