多格式载荷数据处理与管理平台的设计和实现

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1、V01．23No．5航天器工程第23卷第5期!!些垒篁曼篁塑里堕鱼型兰坠!些鱼!!!!篁!!旦多格式载荷数据处理与管理平台的设计和实现李晗陈莲芬刘鹏颜(北京空间飞行器总体设计部，北京灵伟100094)摘要为了解决现有航天器载荷数据处理软件灵活度差、处理效率低的问题，设计了一种基于多级解包预处理策略以及并行处理调度算法的多格式载荷数据处理与管理平台。通过在某卫星的载荷试验数据处理与存储管理任务中的应用，验证了该平台设计的可行性和有效性。研究结果可为航天器多种格式的载荷数据并行处理与统一管理提供参考。关键词多格式载荷数据；并行处理；调度算法；解包预处理中图分类号：V557文献标志码：ADDI：1

2、0．3969／j．issn．1673—8748．2014．05．013Desi印andAchieVementofProcessingandManagementPlatf0珊forMulti-formPayloadDataLIHanCHENLianfenLIUPengYANLingwei(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Inordertos01vetheproblemthattheexistingprocessingsoftwareforpayloaddataisinflexi

3、bIeandinefficient，adesignschemeofprocessingandmanagementplatformformulti—formpayloaddataisproposedbasedonstrategyofmulti—levelunpackedpreprocessingandschedulingarithmeticofparaUelprocessing．ThisplatformhasappliedtotheprocessingandmanagementofasateUite’spayloaddata，andtheresultsprovethevalidityandfe

4、asib订ityofthedesign．Researchachievementprovidesareferencefortheparallelprocessingandunifiedmanagementofspacecraft’spayloaddata．Keywo—s：multi—formpayloaddata；parallelprocessing；schedulingarithmetic；unpackedpre—processing引言航天器地面应用系统要处理的航天器载荷数据，相比航天器平台遥测数据具有内容丰富、数据量大、专用性强等特点，是十分宝贵的在轨数据资源。载荷数据处理是故障定位、状

5、态判读、数据分析研究的基础。构建一个高效、统一的多格式载荷数据处理与管理平台，一方面，可缩短故障诊断和数据判读周期，为航天器的故障处理赢得更多时间；另一方面，跨不同航天器的载荷数据统一管理模式，也使单机产品的性能退化趋势分析及跨航天器的数据比对成为可能，进而可为单机产品的持续改进提供现实依据。通过对国内航天器地面应用系统载荷数据处理方法的调研发现，目前一般处理软件的处理对象是针对某个航天器或具有相同数据格式的一类航天器[1。3]，专用性强，但普遍适用性和灵活度较差，不适收稿日期：2014一01—26；修回日期：2014一05一05基金项目：国家重大航天工程作者简介：李晗，男，工程师，从事在轨

6、管理相关研究工作。Email：bjbylh@gmail．com。第5期李晗等：多格式载荷数据处理与管理平台的设计和实现73用于多种格式的载荷数据的统一处理。本文通过对现有载荷数据处理软件的不足进行分析，提出了多格式载荷数据处理与管理平台须解决的问题。对平台所涉及的功能模块进行了说明，详细阐述了多级解包预处理策略及并行处理调度算法等技术要点，最后给出了对应用效果的评价。2现有载荷数据处理软件的不足现有的载荷数据处理软件采用独立运行模式，即每个航天器单独开发一套处理软件，独立运行，相互间无交互和任务的重叠。该种模式的优势在于安装配置简单，适用于航天器数量较少的情况。但随着航天器种类的增多，现有模

7、式的不足越来越明显，主要表现在以下几个方面：(1)灵活度差带来的开发量大。通过对载荷数据格式及数据处理方法的分析可知，采用同一平台的航天器载荷数据下传格式类似；数据处理方法也可以归纳为几类：线性公式法、查表法、关联参数处理法以及特殊公式法等。如果把以上共性的部分抽取出来，进行统一的实现，则可以大大削减程序开发周期。但是目前的模式是各自独立开发，软件间很难做到方法库的共享，重复性工作多，开发效率很难提高。(2)