專利名稱：一種同時適用于pcm遙測和aos遙測的遙測數據組織方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數據組織方法，具體涉及一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，屬于航天計算機技術領域。
背景技術：
航天器遙測的實現方法主要包括PCM (脈沖編碼調制)遙測和AOS (高級在軌系統)遙測，它們對遙測數據的組織方法不同。PCM遙測實現的重點是采集數據和編排格式，以滿足各參數點的采樣率要求，在PCM遙測幀中需要預定數據流格式(主副幀格式或浮動組合格式)。PCM遙測數據組織的特 點是主副幀格式是在系統設計中預定的，難以適應遙測需求變化的情況，即使使用浮動組合格式，預定格式的格式種類不會有很多，因此遙測數據的組織受到限制。AOS遙測提供了靈活性更強、更多樣化的數據處理業(yè)務。AOS遙測數據組織的特點是對不同數據類型、不同數據率、不同傳輸要求的數據組合，數據格式靈活可變，對需求變化的適應性好，不像PCM遙測中數據格式編排隨任務不同而需要單獨設計，而且一旦設計完成后，很難改動。目前我國有很多航天器對下行傳輸速率要求較低，仍然采用PCM遙測機制，也有一些航天器要求較高的下行傳輸速率和信道利用率，開始采用AOS遙測機制，它們主要存在以下問題(I)只采用單一的遙測數據組織方法，要么是PCM遙測，要么是AOS遙測，不能同時支持；(2)即使有一些航天器同時使用PCM遙測和AOS遙測，但是實現方式不靈活，兩種機制的數據緩沖區(qū)不一致，內存資源利用率低，遙測數據采集和組織的效率低；(3)目前還沒有相關專利描述同時支持PCM遙測和AOS遙測的具體實現方式。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，該方法能夠支持下傳格式固定、下行速率較低的傳統PCM遙測機制，同時也支持下傳格式靈活、效率較高的AOS遙測機制。它實現了一種靈活高效的遙測數據采集和組織方法，形成AOS遙測源包(EroU)和多路協議數據單元(MPDU)，并且從各個源包中挑取數據組成固定格式的遙測幀，形成PCM遙測下行。該方法能夠同時滿足遙測數據低速率下行和高速率下行的需求，將兩種遙測機制的源數據復用，有效地提高了遙測數據的組織效率。一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其組織方法步驟如下對AOS遙測的遙測數據組織方法進行定義定義結構體類型，包括源包結構體、MPDU結構體、MPDU組織結構體和傳輸消息結構體，其中MPDU組織結構體包含多個MPDU結構體，MPDU結構體包含多個源包結構體類型的變量，傳輸消息結構體包含多個源包結構體的源包ID ;源包結構體用于描述AOS EPDU源包的格式，包含源包的數據域；MPDU結構體用于描述AOS MPDU的信息；MPDU組織結構體用于管理系統內所有MPDU，將所有源包結構體類型的變量組織到多個MPDU中；傳輸消息結構體用于描述在1553B總線上傳輸消息的信息；步驟一系統在初始化時定義了一張全局的傳輸消息結構體表，描述了發(fā)往每個RT遠端的消息，用于采集各個RT遠端的遙測數據，并且指明將這些數據放到哪個源包和在源包中的位置，該表包含了所有源包的數據獲取方式，通過遍歷該表發(fā)送總線消息可以獲得這些源包的遙測數據；步驟二 遍歷步驟一中的傳輸消息結構體表生成1553B總線消息，獲取遙測數據填充到源包結構體的數據區(qū)，具體步驟如下A、按照順序遍歷傳輸消息結構體表，獲取表中的第i條消息，0〈=i〈表中的消息個 數，i的初值為0，如果遍歷結束，轉到D，否則轉到步驟B ;B、獲取第i條消息對應的源包ID，并且進行判斷如果源包的采集標識是使能的，則轉到步驟C，否則轉到步驟A，處理第i+1條消息；C、如果預先設置的函數不為空，則調用該函數填充1553B總線消息的數據緩沖區(qū)，將該消息緩沖區(qū)中的數據發(fā)送給RT端；如果為空則根據第i條消息生成1553B總線消息，在總線消息返回后，采集的遙測數據填充在1553B總線消息的數據緩沖區(qū)，該數據緩沖區(qū)指向了源包的數據域，這樣就更新了源包的數據域，完成了一次遙測數據采集，轉到步驟A，處理第i+1條消息；D、傳輸消息結構體表遍歷完畢，每個源包的數據域填充了采集的遙測數據，完成了所有的源包的遙測采集，結束；步驟三將步驟二中所有的源包結構體組織到MPDU結構體中，實現了將所有EPDU源包組織成多個MPDU的功能，具體過程如下A、首先進行變量初始化，定義上一源包剩余長度、當前源包的長度和MPDU剩余長度，轉到步驟B ; B、循環(huán)處理每個MPDU，當前組織第j個MPDU，j的初值為0，本循環(huán)跳出的條件是源包表中沒有剩余源包，轉到步驟C ；C、設置該MPDU的導頭為上一源包剩余長度last_pkt_data_left、MPDU的源包個數pkt_cnt為0，MPDU剩余的字節(jié)數為MPDU的總長度-導頭長度，轉到步驟D ；D、組織該MPDU的數據，將源包表中的剩余源包組織到該MPDU中，假設當前處理的為第k個源包，k的初值為0，循環(huán)進行如下處理(I) (5)，直到MPDU填充滿或者源包表中沒有剩余源包，則跳出本循環(huán)轉到步驟E (I)如果第k_l個源包的數據沒有剩余，需要獲取新的源包，轉到⑵，否則轉到
(4)；(2)從源包表中獲取第k個源包，如果當前沒有可用的源包，則跳出循環(huán)，否則轉到⑶；(3)第k個源包為新加進來的源包，將MPDU組織結構體變量的所有源包個數pkt_cnt加1，設置MPDU組織結構體變量的當前源包的長度為第k個源包的長度，位置索引為源包的起始位置0，轉到(5)；
(4)這是第k-1個源包數據有剩余的情況，設置MPDU組織結構體變量的當前源包的長度為第k-1個源包的剩余長度，位置索引為第k-1個源包剩余數據的起始位置，轉到(5)；(5)設置第j個MPDU的第pkt_cnt個源包的地址參數和數據長度參數，即地址參數為源包的起始地址加上位置索引，數據長度參數為MPDU組織結構體變量的當前源包的長度如果當前源包的長度小于MPDU的剩余長度，即當前源包能夠完全加入到第j個MPDU中，則設置數據長度參數為當前源包的長度，更新MPDU的剩余長度為MPDU的剩余長度-當前源包的長度，并且更新上一源包剩余長度為0 ;否則當前源包能夠不能完全加入到第j個MPDU中，還有剩余，設置數據長度參數為當前源包的長度，上一源包剩余長度=當前源包的長度-MPDU的剩余長度，MPDU的剩余長度為0，則MPDU被填充滿，跳出循環(huán)，否則繼續(xù)填充該MPDU，轉到步驟D的起始處；
E、如果源包表中沒有剩余源包，則構造一個填充包放到第j個MPDU中，將第j個MPDU的剩余部分填充滿，此時，所有源包已經組到MPDU中，完成MPDU組包，跳出步驟B的循環(huán)，轉到步驟F ;否則，源包表中還有剩余源包，而且第j個MPDU已經組織完成，轉到步驟B繼續(xù)組織第j+1個MPDU ；F、所有源包已經組織到MPDU中，結束；步驟四將系統的所有MPDU通過1553B總線發(fā)送給一個RT終端，如果當前是入境狀態(tài)，則發(fā)送給數據復接器，如果是出境狀態(tài)，則發(fā)送給大容量存儲器；對PCM遙測數據的遙測數據組織方法進行定義步驟一定義PCM遙測數據緩沖區(qū)，該數據緩沖區(qū)是一個固定長度的字節(jié)指針數組，數組的每一個元素是一個指向AOS遙測源包結構體中數據的字節(jié)指針；如果AOS遙測源包的數據內容更新，則PCM緩沖區(qū)的數據也自動更新；步驟二 將PCM遙測數據緩沖區(qū)的數據寫到硬件端口，發(fā)送給測控設備下行給地面，實現PCM遙測的下行。有益效果(I)本發(fā)明同時實現了 AOS遙測和PCM遙測，在組織AOS遙測數據時，遍歷一張傳輸消息結構體表獲取所有RT遠端的遙測數據，統一了 RT遠端遙測采集的方式，實現方式靈活、可擴展性好，當遙測業(yè)務發(fā)送變化時，只需要更改該表即可，且本發(fā)明在發(fā)送總線消息后直接將返回的消息回寫到源包的數據區(qū)，在總線消息返回的同時，即生成遙測源包，遙測源包采集的效率高；(2)本發(fā)明在進行AOS MPDU組織時，將MPDU中的數據指針直接指向源包數據緩沖區(qū)，更新的只是MPDU的首導頭、指向源包內的起始地址和長度，無論源包如何變化，都不影響MPDU的組織方式，有效地提高了遙測數據的組織效率和適應性；(3)本發(fā)明在組織PCM遙測數據幀時，直接將AOS源包的數據區(qū)指針放到幀數據中，源包數據更新時，PCM遙測數據自動更新，提高了 PCM遙測數據組織的效率和空間的利用率。


圖I為本發(fā)明遙測數據組織方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明遍歷傳輸消息結構體表的流程圖；圖3為本發(fā)明多個MPDU組織的流程圖；圖4為本發(fā)明單個MPDU組織的流程圖；圖5為本發(fā)明的PCM遙測數據緩沖區(qū)圖；圖6為本發(fā)明的示例MPDU組織結果圖。
具體實施例方式下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。 如附圖I所示，本發(fā)明提供了一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其組織方法具體步驟如下對AOS遙測的遙測數據組織方法進行定義定義結構體類型，包括源包結構體、MPDU結構體、MPDU組織結構體和傳輸消息結構體，其中MPDU組織結構體包含多個MPDU結構體，MPDU結構體包含多個源包結構體類型的變量，傳輸消息結構體包含多個源包結構體的源包ID ;源包結構體用于描述AOS EPDU源包的格式，包含源包的數據域；MPDU結構體用于描述AOS MPDU的信息；MPDU組織結構體用于管理系統內所有MPDU，將所有源包結構體類型的變量組織到多個MPDU中；傳輸消息結構體用于描述在1553B總線上傳輸消息的信息；具體如下(I)定義源包結構體，用于描述AOS遙測源包(簡稱EH)U)的格式，源包的格式符合CCSDS EPDU定義的標準,源包結構體tm_packet_des_t的參數定義如下
權利要求
1.一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其特征在于，其組織方法步驟如下 對AOS遙測的遙測數據組織方法進行定義 定義結構體類型，包括源包結構體、MPDU結構體、MPDU組織結構體和傳輸消息結構體，其中MPDU組織結構體包含多個MPDU結構體，MPDU結構體包含多個源包結構體類型的變量，傳輸消息結構體包含多個源包結構體的源包ID ;源包結構體用于描述AOS EPDU源包的格式，包含源包的數據域；MPDU結構體用于描述AOS MPDU的信息；MPDU組織結構體用于管理系統內所有MPDU，將所有源包結構體類型的變量組織到多個MPDU中；傳輸消息結構體用于描述在1553B總線上傳輸消息的信息； 步驟一系統在初始化時定義了一張全局的傳輸消息結構體表，描述了發(fā)往每個RT遠端的消息，用于采集各個RT遠端的遙測數據，并且指明將這些數據放到哪個源包和在源包中的位置，該表包含了所有源包的數據獲取方式，通過遍歷該表發(fā)送總線消息可以獲得這些源包的遙測數據； 步驟二 遍歷步驟一中的傳輸消息結構體表生成1553B總線消息，獲取遙測數據填充到源包結構體的數據區(qū)，具體步驟如下 A、按照順序遍歷傳輸消息結構體表，獲取表中的第i條消息，0〈=i〈表中的消息個數，i的初值為0，如果遍歷結束，轉到D，否則轉到步驟B ; B、獲取第i條消息對應的源包ID，并且進行判斷如果源包的采集標識是使能的，則轉到步驟C，否則轉到步驟A，處理第i+Ι條消息； C、如果預先設置的函數不為空，則調用該函數填充1553B總線消息的數據緩沖區(qū)，將該消息緩沖區(qū)中的數據發(fā)送給RT端；如果為空則根據第i條消息生成1553B總線消息，在總線消息返回后，采集的遙測數據填充在1553B總線消息的數據緩沖區(qū)，該數據緩沖區(qū)指向了源包的數據域，這樣就更新了源包的數據域，完成了一次遙測數據采集，轉到步驟A，處理第i+Ι條消息； D、傳輸消息結構體表遍歷完畢，每個源包的數據域填充了采集的遙測數據，完成了所有的源包的遙測采集，結束； 步驟三將步驟二中所有的源包結構體組織到MPDU結構體中，實現了將所有EPDU源包組織成多個MPDU的功能，具體過程如下 A、首先進行變量初始化，定義上一源包剩余長度、當前源包的長度和MPDU剩余長度，轉到步驟B ; B、循環(huán)處理每個MPDU，當前組織第j個MPDU，j的初值為0，本循環(huán)跳出的條件是源包表中沒有剩余源包，轉到步驟C ； C、設置該MPDU的導頭為上一源包剩余長度last_pkt_data_left、MPDU的源包個數pkt_cnt為0，MPDU剩余的字節(jié)數為MPDU的總長度-導頭長度，轉到步驟D ； D、組織該MPDU的數據，將源包表中的剩余源包組織到該MPDU中，假設當前處理的為第k個源包，k的初值為0，循環(huán)進行如下處理(I) (5)，直到MPDU填充滿或者源包表中沒有剩余源包，則跳出本循環(huán)轉到步驟E : (1)如果第k-Ι個源包的數據沒有剩余，需要獲取新的源包，轉到(2)，否則轉到(4)； (2)從源包表中獲取第k個源包，如果當前沒有可用的源包，則跳出循環(huán)，否則轉到(3)； (3)第k個源包為新加進來的源包，將MPDU組織結構體變量的所有源包個數pkt_cnt加1，設置MPDU組織結構體變量的當前源包的長度為第k個源包的長度，位置索引為源包的起始位置O，轉到(5)； (4)這是第k-Ι個源包數據有剩余的情況，設置MPDU組織結構體變量的當前源包的長度為第k-Ι個源包的剩余長度，位置索引為第k-Ι個源包剩余數據的起始位置，轉到(5)； (5)設置第j個MPDU的第pkt_cnt個源包的地址參數和數據長度參數，即地址參數為源包的起始地址加上位置索引，數據長度參數為MPDU組織結構體變量的當前源包的長度如果當前源包的長度小于MPDU的剩余長度，即當前源包能夠完全加入到第j個MPDU中，則設置數據長度參數為當前源包的長度，更新MPDU的剩余長度為MPDU的剩余長度-當前源包的長度，并且更新上一源包剩余長度為O ;否則當前源包能夠不能完全加入到第j個MPDU中，還有剩余，設置數據長度參數為當前源包的長度，上一源包剩余長度=當前源包的 長度-MPDU的剩余長度，MPDU的剩余長度為O，則MPDU被填充滿，跳出循環(huán)，否則繼續(xù)填充該MPDU，轉到步驟D的起始處； E、如果源包表中沒有剩余源包，則構造一個填充包放到第j個MPDU中，將第j個MPDU的剩余部分填充滿，此時，所有源包已經組到MPDU中，完成MPDU組包，跳出步驟B的循環(huán)，轉到步驟F ;否則，源包表中還有剩余源包，而且第j個MPDU已經組織完成，轉到步驟B繼續(xù)組織第j+Ι個MPDU ； F、所有源包已經組織到MPDU中，結束； 步驟四將系統的所有MPDU結構體通過1553B總線發(fā)送給一個RT終端，如果當前是入境狀態(tài)，則發(fā)送給數據復接器，如果是出境狀態(tài)，則發(fā)送給大容量存儲器； 對PCM遙測數據的遙測數據組織方法進行定義 步驟一定義PCM遙測數據緩沖區(qū)，該數據緩沖區(qū)是一個固定長度的字節(jié)指針數組，數組的每一個元素是一個指向AOS遙測源包結構體中數據的字節(jié)指針；如果AOS遙測源包的數據內容更新，則PCM緩沖區(qū)的數據也自動更新； 步驟二 將PCM遙測數據緩沖區(qū)的數據寫到硬件端口，發(fā)送給測控設備下行給地面，實現PCM遙測的下行。
2.如權利要求I所述的一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其特征在于，所述源包結構體tm_packet_des_t的格式符合CCSDSEPDU定義的標準,其參數定義如下參數描述pkt-id源IDpkt —seq—Ctr I 包序列控制pkt-data —Ien 包數據域長度，字節(jié)數，.是源包有效數據的長度，不包括主導 頭和副導頭*pkt-data-p 指向整個源包的數據緩沖區(qū)，包含了主導頭和副導頭_max-cycle 采集周期，單位是512msdownload-f lag數據下傳控制標識，為I表示下傳，為O表示不下傳get—flag I數據采集控制標識，為I表示采集，為O表示不采集
3.如權利要求I所述的一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其特征在于，所述MPDU結構體包括導頭和數據域，MAX_TM_PKT為該MPDU中最大的源包個數，MPDU結構體tm_mpdu_des_t的參數定義如下
4.如權利要求I所述的一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其特征在于，所述MPDU組織結構體tm_mpdu_macrci_t定義如下
5.如權利要求I所述的一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，其特征在于，所述傳輸消息結構體tm_bus_transfer_msg_t的參數定義如下
全文摘要
本發(fā)明提供了一種同時適用于PCM遙測和AOS遙測的遙測數據組織方法，先定義AOS遙測的組織方法，分別定義源包結構體、MPDU結構體、MPDU組織結構體和傳輸消息結構體，再定義一張全局的傳輸消息結構體表，并通過遍歷傳輸消息結構體表生成1553B總線消息，獲取遙測數據填充到源包結構體的數據區(qū)，再將所有的源包結構體組織到MPDU結構體中，將所有MPDU結構體發(fā)送給一個RT終端；然后定義PCM遙測的組織方法，定義PCM遙測數據緩沖區(qū)，其字節(jié)指針指向AOS遙測源包結構體中的數據，這樣就實現了AOS遙測源包的數據內容更新，則PCM緩沖區(qū)的數據也自動更新；本能夠同時滿足遙測數據低速率下行和高速率下行的需求，將兩種遙測機制的源數據復用，有效地提高了遙測數據的組織效率。
文檔編號G06F13/38GK102968488SQ20121048878
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權日2012年11月26日
發(fā)明者詹盼盼, 孫勇, 陸嵐, 何熊文, 楊柳青 申請人:北京空間飛行器總體設計部