專利名稱：基于星載電子設備的信息傳輸系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種信息傳輸系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種基于星載電子設備的信息傳輸系統(tǒng)及方法。
背景技術：
在目前的衛(wèi)星電子系統(tǒng)設計中，數(shù)據(jù)總線的選擇不統(tǒng)一，不同的型號設計中往往采用不同的數(shù)據(jù)總線，如采用RS485、CANU553B,以及SpaceWire等總線，采用的總線形式不統(tǒng)一，導致設計時需要大量的協(xié)議協(xié)調(diào)。除了數(shù)據(jù)總線外，時鐘信號、模擬量采集、OC控制輸出信號、I/O信號等的傳輸在不同的衛(wèi)星型號設計中都需要重新設計。這就導致衛(wèi)星設備間的連線錯綜復雜，型號設計進度緩慢。另外，除了硬件連接復雜，各單機設備在應用層的協(xié)議也不統(tǒng)一，不同的設備單機有不同的協(xié)議，不同的衛(wèi)星設計需要重新設計物理層、 數(shù)據(jù)鏈路層以及應用層協(xié)議。這就需要大量的人力去進行不同設備生產(chǎn)部門的協(xié)調(diào)，耗費大量的研發(fā)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術問題是構建一種基于星載電子設備的信息傳輸系統(tǒng)及方法， 克服現(xiàn)有技術中星載電子系統(tǒng)傳輸協(xié)議復雜，需要大量的人力進行協(xié)調(diào)的技術問題。本發(fā)明的技術方案是構建一種基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層、 提供應用接口的應用層、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元，所述鏈路層向上連接所述應用層，向下連接所述物理層，所述物理層包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道。本發(fā)明的進一步技術方案是所述數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)或指令。本發(fā)明的進一步技術方案是所述非數(shù)據(jù)通道傳輸I/O信號、OC輸出信號、時鐘信號、模擬信號中的一種或多種。本發(fā)明的進一步技術方案是所述鏈路層包括對傳輸協(xié)議系統(tǒng)進行周期性時間校準的校時單元，所述校時單元將校正后的時鐘信息向星載電子設備提供。本發(fā)明的進一步技術方案是所述指令包括直接指令和間接指令，所述鏈路層包括對星載設備指令進行解析和轉發(fā)的指令解析單元，所述指令解析單元包括對所述直接指令和間接指令的解析和判斷，根據(jù)解析和判斷結果進行轉發(fā)。本發(fā)明的進一步技術方案是通過數(shù)據(jù)通道與非數(shù)據(jù)通道的配合使用，實時采集星載電子設備的在線狀態(tài)與信息，實現(xiàn)星載電子設備的即插即用。本發(fā)明的進一步技術方案是所述應用層包括根據(jù)各數(shù)據(jù)通道和各非數(shù)據(jù)通道的信號傳輸定義獲取相應通道的信號并進行傳輸?shù)男畔@取單元。本發(fā)明的進一步技術方案是所述信息傳輸通道采用主從通信方式進行通信。
本發(fā)明的技術方案是提供一種基于星載電子設備的信息傳輸方法，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層、提供應用服務的應用層、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元，所述鏈路層向上連接所述應用層，向下連接所述物理層，所述物理層包括多個信息傳輸通道， 所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道，所述信息傳輸方法包括如下步驟
接收待傳輸信息接收待傳輸?shù)男畔ⅲ?解析并執(zhí)行傳輸指令對傳輸信息進行解析并執(zhí)行傳輸指令； 與用戶應用程序建立接口 通過獲取命令和數(shù)據(jù)，將傳輸?shù)男畔磾?shù)據(jù)信號和非數(shù)據(jù)信號確定傳輸信息的通道；
進行信息傳輸選取信息傳輸通道，按確定的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道通過選取的信息傳輸通道進行信息傳輸。本發(fā)明的進一步技術方案是所述數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的數(shù)據(jù)和指令， 所述非數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的狀態(tài)信號、時鐘信號、模擬信號中的一種或多種。本發(fā)明的技術效果是本發(fā)明基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)及方法，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層、提供應用服務的應用層、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元，所述鏈路層向上連接所述應用層，向下連接所述物理層，所述物理層包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道。本發(fā)明基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)及方法，具有如下技術效果第一、將衛(wèi)星上的數(shù)據(jù)傳輸、時鐘信號傳輸、I/O信號傳輸、OC控制輸出以及模擬量采集等功能統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了星上數(shù)據(jù)總線、時鐘信號、I/O信號、OC信號、模擬信號的整合，從而簡化衛(wèi)星設計流程。第二、通過該協(xié)議，能夠使校時功能、即插即用(PnP)、指令解析與執(zhí)行功能在協(xié)議中完成。第三、本發(fā)明的物理層包含不同的通道，用于數(shù)據(jù)的傳輸，另有用于輔助功能的非數(shù)據(jù)通道，這樣，為設備單機接口統(tǒng)一提供了有力支持。各單機具有相同的協(xié)議，因而不必再進行協(xié)議方面的協(xié)調(diào)，大大提高了衛(wèi)星設計效率。第四、應用層對總線命令與數(shù)據(jù)獲取服務的通道進行了規(guī)定。將傳統(tǒng)的星上數(shù)據(jù)和非數(shù)據(jù)信號進行分類，并規(guī)定相應的數(shù)據(jù)結構， 分別在物理層由不同的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道進行傳輸。第五、通過本發(fā)明設計的協(xié)議，可以為地面測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配單獨的通道，可以提供專門的通道供故障診斷系統(tǒng)使用。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。圖2為本發(fā)明的物理層具體結構示意圖。圖3為本發(fā)明的鏈路層功能結構示意圖。圖4為本發(fā)明命令與數(shù)據(jù)獲取服務功能結構示意圖。圖5為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，對本發(fā)明技術方案進一步說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的具體實施方式
是構建一種基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層1、提供應用接口的應用層2、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層3、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元4，所述鏈路層3向上連接所述應用層2，向下連接所述物理層 1，所述物理層1包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道 11和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道12。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的具體實施過程如下衛(wèi)星的星載設備上有多種需要傳輸?shù)男畔ⅲ景l(fā)明中，將星載設備之間傳輸?shù)男畔⒎譃閿?shù)據(jù)信號和非數(shù)據(jù)信號，這些信號分別通過不同的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道進行傳輸，在實現(xiàn)傳統(tǒng)衛(wèi)星的信息傳輸功能的同時， 簡化協(xié)議協(xié)調(diào)過程，提高衛(wèi)星設計效率。所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層1、提供應用服務的應用層2、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層3、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元4，所述鏈路層3向上連接所述應用層2，向下連接所述物理層1，所述物理層1包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道11和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道12。在具體傳輸過程中，數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)通道11傳輸，非數(shù)據(jù)信號通過非數(shù)據(jù)通道12傳輸。具體實施例中，所述數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)或指令，星載設備之間的數(shù)據(jù)或指令通過數(shù)據(jù)通道傳輸。所述非數(shù)據(jù)通道傳輸狀態(tài)信號、I/O信號、時鐘信號、模擬信號、OC (Open-Collector，集電極開路，簡稱“0C”) 控制輸出信號中的一種或多種，這些非數(shù)據(jù)信號通過非數(shù)據(jù)通道傳輸。本發(fā)明的具體實施例中，物理層1由網(wǎng)絡管理單元4進行管理，完成對物理層的復位、參數(shù)設置與讀取。其中，復位是對物理層進行重新上電的操作。所述物理層包括通過設置參數(shù)選取信息傳輸通道以使所選信息傳輸通道有效，參數(shù)設置是對物理層1變量寄存器設置數(shù)據(jù)，該參數(shù)設置的第一個功能是完成物理傳輸前同步碼擴展及傳輸后間隔擴展的設置，第二個功能是在物理層1完成對不同數(shù)據(jù)通道的選通。只有當該通道選通時，衛(wèi)星上的設備才可以通過該通道進行信息傳輸。通過對物理層1配置，可以將符合該協(xié)議的硬件設備設置為數(shù)據(jù)全部接收，也就是說，配置為對所有通道的數(shù)據(jù)進行接收。這種情況主要用于支持需要全部接受數(shù)據(jù)的情況，比如衛(wèi)星的測控應答機需要接收全部數(shù)據(jù)組成遙測幀，故障診斷單機需要監(jiān)測全部數(shù)據(jù)進而進行故障診斷。參數(shù)讀取是對物理層1變量寄存器中的參數(shù)進行回讀的操作，通過回讀可以獲得當前所用的通道。物理層1向下直接連接傳輸介質，向上與鏈路層3連接。物理層1的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道可以單獨完成某些任務，還可以相互配合完成某項任務的情況。本發(fā)明的一個具體實例中，設置一條非數(shù)據(jù)通道12用于傳輸時鐘脈沖，該脈沖具有周期性；設置一條非數(shù)據(jù)通道，用于通過電平的變化指示某種的狀態(tài)。本發(fā)明的一個具體實例中，采用5對差分數(shù)據(jù)線，作為數(shù)據(jù)通道，這5對差分數(shù)據(jù)線采用RS485電平形式。如圖3所示，本發(fā)明的具體實施例中，鏈路層3向下連接物理層1，向上連接應用層 2。鏈路層3除了完成傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線鏈路層功能，包括數(shù)據(jù)編碼與解碼、對鏈路層3數(shù)據(jù)幀格式以及幀控制碼的規(guī)定、差錯控制、通信方式、傳輸速率設置的功能。本發(fā)明的校時單元還提供校時服務，本發(fā)明的解析單元還具有指令解析與執(zhí)行的功能。鏈路層3由網(wǎng)絡管理單元4進行管理，負責對鏈路層復位、參數(shù)設置與讀取、時間與標識的定義。具體來說，本發(fā)明針對衛(wèi)星電子系統(tǒng)的應用需求，設置了本發(fā)明鏈路層的校時單元和解析單元。校時單元為了使星上設備的時鐘保持一致而進行的周期性的時間校準。本發(fā)明對鏈路層3校時單元進行的校時僅限于在協(xié)議內(nèi)部，并且在鏈路層3完成，而不涉及應用層2，同時，校時完成的過程，除了必須從GPS單機獲取時鐘信息，不依賴于任何其它設備單機；時鐘同步功能完成后，必須能夠向衛(wèi)星上其他設備提供校正后的時鐘信息。校時服務的完成必須利用一條非數(shù)據(jù)通道12和一條數(shù)據(jù)通道11。具體來說，本發(fā)明的解析單元進行指令解析與執(zhí)行。所述星載電子設備包括測控應答機、進行星載電子設備控制的星載機、執(zhí)行指令的星載執(zhí)行設備。所述星載電子設備的指令有直接指令和間接指令，直接指令是指由地面發(fā)送給測控應答機，測控應答機直接將該指令發(fā)送給相關星載執(zhí)行設備，從而直接驅動相關星載執(zhí)行設備進行動作的指令。間接指令是這樣一種指令，其傳輸分為兩個過程第一個過程是星載機從測控應答機接收間接指令的過程，第二個過程是星載機執(zhí)行間接指令過程，是指星載機接收到測控應答機的間接指令后，根據(jù)間接指令幀內(nèi)包含的執(zhí)行時間，結合星載機星上時間，不定時地把間接指令發(fā)送給其它星載執(zhí)行設備。因此，在測控應答機收到地面上注的指令后，首先確定指令的類型，即是直接指令還是間接指令，然后通過相當?shù)耐ǖ肋M行傳輸。本發(fā)明中，指令的解析與執(zhí)行功能在數(shù)據(jù)鏈路層中完成，具體實現(xiàn)過程如下首先，測控應答機收到地面的遙控指令后，通過鏈路層3進行解析，解出直接指令幀。然后，測控應答機通過某條數(shù)據(jù)通道將直接指令發(fā)送給相關單機的芯片，芯片收到直接指令后，在鏈路層3對該指令進行解析，然后執(zhí)行相關OC操作，并把相應指令發(fā)送給上一層。由此，本發(fā)明中，鏈路層3具有指令解析的功能，并確定為直接指令與間接指令；同時，將直接指令直接轉發(fā)給相應的設備，傳輸過程為 本地鏈路層3的直接指令，通過本地物理層2，經(jīng)過傳輸介質，到達目標設備的物理層，最終進入目標設備的鏈路層。收到直接指令的設備在鏈路層進行指令進一步解析與輸出，驅動相應的驅動電路進行動作。具體來說，本發(fā)明提供星載設備通常需要的功能，并不局限于通信。應用層2服務使用本地或者遠程的子網(wǎng)層服務。這些服務通過協(xié)議、流程、協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)、管理信息數(shù)據(jù)庫(MIB)實現(xiàn)需要的功能。本發(fā)明應用層2具傳統(tǒng)應用層的命令與數(shù)據(jù)獲取服務、時間服務、消息傳輸服務、文件服務和設備枚舉服務的功能。同時，本發(fā)明針對星上電子系統(tǒng)特點對設備枚舉服務(即插即用服務)和命令與數(shù)據(jù)獲取服務的功能進行修改與擴展，具體如下本發(fā)明的數(shù)據(jù)鏈路層3的協(xié)議，通過數(shù)據(jù)通道11與非數(shù)據(jù)通道12的結合使用，提供對星載電子設備進行即插即用服務，當有設備單機在星載電子系統(tǒng)中新接入或移除時， 即插即用服務獲取該設備相關狀態(tài)信息；然后將新接入或移除的設備信息上報給星載計算機，從而完成星載電子設備的即插即用。即插即用服務至少用到物理層的一條非數(shù)據(jù)通道和一條數(shù)據(jù)通道。本發(fā)明所述應用層包括信息獲取單元，本發(fā)明中，根據(jù)各數(shù)據(jù)通道和各非數(shù)據(jù)通道對信號傳輸進行定義，然后所述信息獲取單元根據(jù)定義獲取相應通道的信號并進行傳輸。衛(wèi)星上所有設備通過該服務來完成設備之間的數(shù)據(jù)通信和交換，比如星載機的 GNC (Guidance、Navigation and Control，制導、導航與控制，簡稱 “GNC”)閉環(huán)任務。由于系統(tǒng)設備完成各自任務應用不同的通道，因此命令與數(shù)據(jù)獲取服務的數(shù)據(jù)結構與通道有關。具體實施過程如下，首先將星上不同的數(shù)據(jù)按照一定的原則進行分類，分別規(guī)定由不同的數(shù)據(jù)通道進行傳輸；非數(shù)據(jù)信號則由非數(shù)據(jù)通道進行傳輸。各個通道的數(shù)據(jù)結構進行分別定義。如圖4所示對于一些非數(shù)據(jù)類型的信號，可以轉化為相應形式的數(shù)據(jù)信號或仍然采用非數(shù)據(jù)信號的形式，通過數(shù)據(jù)通道或非數(shù)據(jù)通道傳輸。例如OC控制指令，傳統(tǒng)衛(wèi)星中直接拉并行線，通過并行線對設備開關直接控制。按照本發(fā)明的方法，OC可轉化為數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)通道傳給相應的設備，設備解析后，通過OC輸出管腳控制設備開關。時鐘信號與狀態(tài)信號則通過非數(shù)據(jù)通道傳遞。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式是所述信息傳輸通道采用主從通信方式進行通信。具體來說，所述數(shù)據(jù)通道包括用于設備控制與執(zhí)行的控制執(zhí)行通道，控制執(zhí)行通道的主機為星載機，用于GNC數(shù)據(jù)的請求與應答，并且負責間接指令的執(zhí)行，故障診斷結果的傳輸，與時鐘線配合完成校時。所述數(shù)據(jù)通道包括用于遙測遙控報文傳輸?shù)倪b測遙控通道，遙測遙控通道的主機為星載機，用于遙測遙控數(shù)據(jù)報文的傳輸，并且負責設備健康信息，與設備狀態(tài)線配合完成PnP，間接指令的接收，熱控指令的傳輸，參數(shù)指令的執(zhí)行。所述數(shù)據(jù)通道包括傳輸所述星載電子設備測試信息的測試通道，測試通道的主機在地面時為測試系統(tǒng)，在軌運行時為測控應答機。地面測試時，負責閉環(huán)測試傳感器的數(shù)據(jù)注入、模擬故障注入、以及完成設備的獨立測試。在軌測試時用于上注程序代碼。所述數(shù)據(jù)通道包括用于傳輸星載電子設備故障診斷信息的故障診斷通道，故障診斷通道主機為故障診斷系統(tǒng)，用于傳輸診斷系統(tǒng)級故障所需要的數(shù)據(jù)，并下傳保存到故障診斷系統(tǒng)中各單機的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述數(shù)據(jù)通道包括直接指令通道，直接指令通道的主機為測控應答機，在鏈路層即可完成直接指令的解析與執(zhí)行。本發(fā)明所述非數(shù)據(jù)通道包括模擬信號通道，所述模擬信號通道還包括對采集的溫度量進行傳輸。如圖5所示，本發(fā)明的技術方案是提供一種基于星載電子設備的信息傳輸方法， 所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層1、提供應用服務的應用層2、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層3、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元4，所述鏈路層3向上連接所述應用層2，向下連接所述物理層1，所述物理層1 包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道11和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道12。所述信息傳輸方法包括如下步驟
步驟100 接收傳輸?shù)男畔?，即接收待傳輸?shù)男畔ⅰ２襟E200 解析并執(zhí)行傳輸指令，即對傳輸信息進行解析并執(zhí)行傳輸指令。步驟300 與用戶應用程序建立接口，即通過獲取命令和數(shù)據(jù)，將傳輸?shù)男畔磾?shù)據(jù)信號和非數(shù)據(jù)信號確定傳輸信息的通道。步驟500 進行信息傳輸，即選取信息傳輸通道，按確定的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道通過選取的信息傳輸通道進行信息傳輸。本發(fā)明的具體實施過程如下衛(wèi)星的星載設備上有多種需要傳輸?shù)男畔ⅲ景l(fā)明中，將星載設備之間傳輸?shù)男畔⒎譃閿?shù)據(jù)信號和非數(shù)據(jù)信號，這些信號分別通過不同的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道進行傳輸，在實現(xiàn)傳統(tǒng)衛(wèi)星的信息傳輸功能的同時，簡化協(xié)議協(xié)調(diào)過程，提高衛(wèi)星設計效率。所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層1、提供應用服務的應用層2、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層3、 進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元4，所述鏈路層3向上連接所述應用層2，向下連接所述物理層1，所述物理層1包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道11和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道12。在具體傳輸過程中，數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)通道 11傳輸，非數(shù)據(jù)信號通過非數(shù)據(jù)通道12傳輸。具體實施例中，所述數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)或指令，星載設備之間的數(shù)據(jù)或指令通過數(shù)據(jù)通道傳輸。所述非數(shù)據(jù)通道傳輸狀態(tài)信號、I/O信號、時鐘信號、模擬信號、OC控制輸出信號中的一種或多種，這些非數(shù)據(jù)信號通過非數(shù)據(jù)通道傳輸。本發(fā)明優(yōu)選實施方式中，所述數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的數(shù)據(jù)和指令，所述非數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的狀態(tài)信號、時鐘信號、模擬信號中的一種或多種。本發(fā)明的技術效果是本發(fā)明基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)及方法，具有如下技術效果第一、將衛(wèi)星上的數(shù)據(jù)傳輸、時鐘信號傳輸、I/O信號傳輸、OC控制輸出以及數(shù)據(jù)采集等功能統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了星上數(shù)據(jù)總線、OC信號、時鐘信號、模擬信號、I/O信號的整合，從而簡化衛(wèi)星設計流程。第二、通過該協(xié)議，能夠使校時功能、即插即用(PnP)、指令解析與執(zhí)行功能在協(xié)議中完成。第三、本發(fā)明的物理層包含不同的通道，用于數(shù)據(jù)的傳輸， 另有用于輔助功能的非數(shù)據(jù)通道，這樣，為設備單機接口統(tǒng)一提供了有力支持。各單機采用相同的協(xié)議，因而不必再進行協(xié)議方面的協(xié)調(diào)，大大提高了衛(wèi)星設計效率。第四、應用層對總線命令與數(shù)據(jù)獲取服務的通道進行了規(guī)定。將傳統(tǒng)的星上數(shù)據(jù)和非數(shù)據(jù)信號進行分類， 并規(guī)定相應的數(shù)據(jù)結構，分別在物理層由不同的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道進行傳輸。第五、通過本發(fā)明設計的協(xié)議，可以為地面測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配單獨的通道，也可以提供專門的通道供衛(wèi)星在軌運行時故障診斷使用。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層、提供應用接口的應用層、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元，所述鏈路層向上連接所述應用層，向下連接所述物理層，所述物理層包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道。
2.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)或指令。
3.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述非數(shù)據(jù)通道傳輸I/O信號、OC輸出信號、時鐘信號、模擬信號中的一種或多種。
4.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述鏈路層包括對傳輸協(xié)議系統(tǒng)進行周期性時間校準的校時單元，所述校時單元將校正后的時鐘信息向星載電子設備提供。
5.根據(jù)權利要求2所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述指令包括直接指令和間接指令，所述鏈路層包括對星載設備指令進行解析和轉發(fā)的指令解析單元，所述指令解析單元包括對所述直接指令和間接指令的解析和判斷，根據(jù)解析和判斷結果進行轉發(fā)。
6.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，通過數(shù)據(jù)通道與非數(shù)據(jù)通道的配合使用，實時采集星載電子設備的在線狀態(tài)與信息，實現(xiàn)星載電子設備的即插即用。
7.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述應用層包括根據(jù)各數(shù)據(jù)通道和各非數(shù)據(jù)通道的信號傳輸定義獲取相應通道的信號并進行傳輸?shù)男畔@取單元。
8.根據(jù)權利要求1所述基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，所述信息傳輸通道采用主從通信方式進行通信。
9.一種基于星載電子設備的信息傳輸方法，所述星載電子設備傳輸協(xié)議系統(tǒng)的傳輸協(xié)議由三層構成，包括構建多條信息傳輸通道的物理層、提供應用服務的應用層、解析并執(zhí)行傳輸指令的鏈路層、進行傳輸協(xié)議管理的網(wǎng)絡管理單元，所述鏈路層向上連接所述應用層， 向下連接所述物理層，所述物理層包括多個信息傳輸通道，所述信息傳輸通道包括傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)通道和傳輸非數(shù)據(jù)信號的非數(shù)據(jù)通道，所述信息傳輸方法包括如下步驟接收傳輸?shù)男畔⒔邮沾齻鬏數(shù)男畔?；解析并?zhí)行傳輸指令對傳輸信息進行解析并執(zhí)行傳輸指令；與用戶應用程序建立接口 通過獲取命令和數(shù)據(jù)，將傳輸?shù)男畔磾?shù)據(jù)信號和非數(shù)據(jù)信號確定傳輸信息的通道；進行信息傳輸選取信息傳輸通道，按確定的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道通過選取的信息傳輸通道進行信息傳輸。
10.根據(jù)權利要求9所述基于星載電子設備的信息傳輸方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的數(shù)據(jù)和指令，所述非數(shù)據(jù)通道為多條分別傳輸相應的狀態(tài)信號、 時鐘信號、模擬信號中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于星載電子設備的信息傳輸協(xié)議系統(tǒng)及方法，具有如下技術效果第一、實現(xiàn)了星上數(shù)據(jù)總線、OC信號、時鐘信號、模擬信號、I/O信號的整合，從而簡化衛(wèi)星設計流程。第二、通過該協(xié)議，能夠使校時功能、即插即用(PnP)、指令解析與執(zhí)行功能在協(xié)議中完成。第三、為設備單機接口統(tǒng)一提供了有力支持。各單機應用相同的協(xié)議，不再進行協(xié)議方面的協(xié)調(diào)，大大提高了衛(wèi)星設計效率。第四、將傳統(tǒng)的星上數(shù)據(jù)和非數(shù)據(jù)信號進行分類，并規(guī)定相應的數(shù)據(jù)結構，分別通過物理層由不同的數(shù)據(jù)通道和非數(shù)據(jù)通道進行傳輸。第五、通過本發(fā)明設計的協(xié)議，可以為地面測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)分配單獨的通道，也可以提供專門的通道供衛(wèi)星在軌運行時故障診斷使用。
文檔編號H04L29/06GK102364908SQ20111032299
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者張迎春, 李璟璟, 李葆華, 薛力軍, 鄭靖, 郭碧波 申請人:深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司