多星多任务数传数据实时处理系统设计

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1、V01．25No．4航天器工程第25卷第4期!!兰里垒堡垦垦堡垒里!垦堕鱼!盟垦曼垦!堕鱼!!!!笙!旦多星多任务数传数据实时处理系统设计杨甲森1’2孟新2王春梅(1中国科学院大学，北京100049)(2中国科学院国家空间科学中心，北京100190)摘要针对卫星地面应用系统支持多星多任务的运行控制需求，设计了数传数据实时处理系统。采用调度中心与处理程序集协同工作的方式，在不借助消息传递接口(MPI)和第三方调度软件的前提下，实现了数传处理作业的集中式调度、分布式并行处理；设计处理作业调度策略，实现了实时任务优先、事后任务排队以及处

2、理资源负载均衡；设计模块化拆分的处理程序集，实现了处理系统的高性能、可复用。工程实践结果表明：文章所介绍的处理系统能够同时支持4颗卫星、3个地面站、实时及事后2种模式数传处理任务，处理的实时数据率优于150Mbit／S。关键词数传数据；多星多任务；并行处理；负载均衡中图分类号：TP274．2文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．04．010DesignofReal·timeProcessingSystemforTransmissionData0fMulti—satelliteandMul

3、ti-missionYANGJiasenl’2MENGXin2WANGChunmei2(1UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)(2NationalSpaceScienceCenter，CAS，Beijing100190，China)Abstract：Tomeettherequirementofrunningcontrolformulti—satelliteandmulti—missioningroundapplicationsystem，areal—ti

4、metransmissiondataprocessingsystemisdesigned，whichiscomposedofdispatchingcenterandprocessingmodules．ConcentratedschedulingandparallelprocessingareimplementedbycooperativeworkofthemwithoutMPIandthird—partysoftware．Featuresofreal—timetaskprecedence，non—real—timetaskqueu

5、ingandloadbalancingareachievedbythedesignofprocess—schedulingpolicy．Proceduresbasedonmoduledivisionmakesthereal—timeprocessingsystemreusableandhighperformance．Practicalresultshowsthattheprocessingsystemproposedinthispaperiscapableofsupporttoreal—timeornon—real—timetas

6、ksof4satel—lites，3groundstationsatthesametime，anditcanachievereal—timetransmissiondatarateof150Mbit／s．Keywords：transmissiondata；multi—satelliteandmulti—mission；parallelprocessing；loadbalan—cing1引言数传数据实时处理系统是卫星地面应用系统的重要组成部分，它包括高级在轨系统(AdvancedOr—bitSystem，AOS)帧同步后分路、源包同

7、步后分包、工程参数物理量反演、科学数据拼接与解压缩、处理结果分发与入库等研究内容，是卫星在轨运行期间，收稿日期：2016一01—07；修回日期：2016-04—12作者简介：杨甲森，男，副研究员，从事卫星数据处理、有效载荷自动化测试技术研究工作。Email：jsy@nssc．ac．cn。第4期杨甲森等：多星多任务数传数据实时处理系统设计地面判读星载设备状态的前提和基础。当前的地面应用系统主要以单星单系统为主[1]，随着卫星编队、星座、分离载荷组网探测模式的出现[2]，以及海洋、资源、科学等卫星的系列化，地面应用系统支持多星多任务的

8、需求日益迫切，随之也带来了多星多任务数传数据处理方法研究的新课题。目前，多星多任务数传数据处理系统设计主要有两种方法：①单任务系统叠加，即各卫星、接收站的实时、事后处理软件以常驻内存形式运行，以单任务软件叠加方式支持多星多任务。此方法设计的系统针对