遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，旨在提供一種基于衛(wèi)星任務(wù)自動(dòng)重構(gòu)地面接收系統(tǒng)執(zhí)行遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的方法，以提高設(shè)備資源利用率和系統(tǒng)可靠性，增加系統(tǒng)可擴(kuò)展性。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：首先，確定可重構(gòu)單元，建立系統(tǒng)架構(gòu)，將系統(tǒng)劃分為射頻、中頻和視頻三個(gè)層次，統(tǒng)一規(guī)劃各層次的接口，配置射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣和設(shè)備互聯(lián)，其次，采用XML語(yǔ)言描述方式分別建立衛(wèi)星任務(wù)和各設(shè)備業(yè)務(wù)能力的分層描述，然后依據(jù)衛(wèi)星代號(hào)確定天線及跟蹤設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)、解調(diào)設(shè)備最高符號(hào)速率及與數(shù)據(jù)記錄設(shè)備匹配數(shù)據(jù)輸出方式選擇合適的解調(diào)設(shè)備和鏈路設(shè)備，重構(gòu)形成完整的遙感衛(wèi)星接收系統(tǒng)，執(zhí)行衛(wèi)星任務(wù)。
【專利說(shuō)明】遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主要應(yīng)用于多衛(wèi)星、多天線、多任務(wù)環(huán)境下的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面接收系統(tǒng)，依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備動(dòng)態(tài)重構(gòu)的方法，其設(shè)計(jì)思路可推廣應(yīng)用到航天測(cè)控和衛(wèi)星通信等地面站。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，對(duì)地觀測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、科學(xué)探測(cè)等遙感衛(wèi)星技術(shù)，大量應(yīng)用在測(cè)繪、國(guó)土資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林水利、生態(tài)環(huán)境、城市建設(shè)與規(guī)劃、交通、國(guó)家重大工程、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收作為衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域的重要一環(huán)，其業(yè)務(wù)規(guī)模和需求也在急劇擴(kuò)大，現(xiàn)有遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的建站與使用模式已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收需求。并存在如下不足之處:
I)現(xiàn)有遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，衛(wèi)星任務(wù)單一、設(shè)備利用率低現(xiàn)有遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)主要是針對(duì)單一或某些特定型號(hào)的衛(wèi)星任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)的，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足特定衛(wèi)星型號(hào)數(shù)據(jù)的接收需求，一般未考慮或很少考慮后續(xù)衛(wèi)星任務(wù)的擴(kuò)展需求；而一般情況下，每顆衛(wèi)星每天在每個(gè)地面站過(guò)境約3?4次，每次衛(wèi)星過(guò)境的有效數(shù)據(jù)接收時(shí)間多在二十分鐘以內(nèi)，因此，對(duì)于單個(gè)衛(wèi)星任務(wù)而言，地面接收系統(tǒng)設(shè)備的大部分時(shí)間均處于待機(jī)狀態(tài)；這就造成了一方面針對(duì)新型號(hào)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，需要不斷的新建或改建地面接收系統(tǒng)，另一方面現(xiàn)有地面數(shù)據(jù)接收設(shè)備大量時(shí)間空置，接收設(shè)備資源利用率不高的局面。
[0003]2)改造現(xiàn)有地面站適應(yīng)新任務(wù)，建設(shè)周期長(zhǎng)、嚴(yán)重影響現(xiàn)有衛(wèi)星任務(wù)
在現(xiàn)有遙感衛(wèi)星接收地面站增加新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，需要投入大量人力和物力對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造，而且建設(shè)周期較長(zhǎng)，一般至少需要半年以上，在改造實(shí)施過(guò)程中將嚴(yán)重影響現(xiàn)有的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，甚至?xí)斐涩F(xiàn)有任務(wù)中斷，并由此產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]3)采用星地配套的方式新建地面站，會(huì)造成重復(fù)投資和資源浪費(fèi)
針對(duì)每一個(gè)新的衛(wèi)星任務(wù)，采用星地配套的方式新建地面數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，會(huì)造成投資重復(fù)，資源浪費(fèi)，且現(xiàn)有系統(tǒng)未能從體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證后續(xù)擴(kuò)展性設(shè)計(jì)，新建設(shè)接收系統(tǒng)也較難接入現(xiàn)有系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)新舊系統(tǒng)接收資源共享，不能提高資源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種在多衛(wèi)星、多天線、多任務(wù)的遙感衛(wèi)星地面接收站工作場(chǎng)景下，基于衛(wèi)星任務(wù)自動(dòng)重構(gòu)地面接收系統(tǒng)執(zhí)行遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的方法，該方法可以根據(jù)不同衛(wèi)星任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)接收設(shè)備資源，最大限度地滿足多衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收需求，提高接收資源利用率和可靠性；使地面站僅需根據(jù)允許的并發(fā)任務(wù)數(shù)(即并發(fā)接收同時(shí)過(guò)境的衛(wèi)星數(shù)量)配置設(shè)備，以減少單站的設(shè)備量、縮短總的建設(shè)周期。
[0006]本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到:一種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的重構(gòu)方法，具有如下技術(shù)特征:
首先按設(shè)備的業(yè)務(wù)功能對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)進(jìn)行分解，確定可重構(gòu)單元；具體分為天線及跟蹤設(shè)備、鏈路設(shè)備、解調(diào)設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備類，并以此為基本單元建立硬件重構(gòu)體系架構(gòu)，劃分射頻、中頻和視頻三個(gè)層次，統(tǒng)一規(guī)劃各層次的接口，分別配置射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣，根據(jù)常用X頻段、S頻段、L頻段不同鏈路的變頻方案確定射頻接口，更高頻段的信號(hào)單獨(dú)變換到統(tǒng)一的射頻接口后再接入接收系統(tǒng)；中頻接口分段覆蓋常用的中頻設(shè)備；通過(guò)射頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)接收系統(tǒng)鏈路設(shè)備的共享，通過(guò)中頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)接收解調(diào)設(shè)備的共享，通過(guò)視頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的共享；其次，采用XML語(yǔ)言描述方式分別建立衛(wèi)星任務(wù)和各設(shè)備業(yè)務(wù)能力的分層描述，實(shí)現(xiàn)完整衛(wèi)星任務(wù)和不同業(yè)務(wù)能力設(shè)備的匹配，針對(duì)不同衛(wèi)星任務(wù)按策略動(dòng)態(tài)分配接收系統(tǒng)設(shè)備資源；進(jìn)行衛(wèi)星任務(wù)資源分配時(shí)，首先依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)要求，確定執(zhí)行任務(wù)的天線及跟蹤設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，然后依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)、解調(diào)設(shè)備最高符號(hào)速率大于衛(wèi)星數(shù)傳符號(hào)速率及與數(shù)據(jù)記錄設(shè)備匹配數(shù)據(jù)輸出方式選擇合適的解調(diào)設(shè)備；最后依據(jù)鏈路設(shè)備大于衛(wèi)星符號(hào)速率的輸出帶寬和與解調(diào)設(shè)備輸入中頻匹配輸出中頻，選擇鏈路設(shè)備，通過(guò)各類開關(guān)矩陣級(jí)聯(lián)和射頻開關(guān)矩陣、中頻開關(guān)矩陣和視頻開關(guān)矩陣切換，重構(gòu)形成完整的遙感衛(wèi)星接收系統(tǒng)，執(zhí)行衛(wèi)星任務(wù)。
[0007]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
提高了接收設(shè)備資源的利用率:采用本發(fā)明建設(shè)的遙感衛(wèi)星地面接收站，通過(guò)設(shè)備資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配，可以最大限度的復(fù)用已有設(shè)備資源，從而擴(kuò)展了衛(wèi)星接收任務(wù)，提高了設(shè)備資源利用率。
[0008]提高了系統(tǒng)可靠性:由于系統(tǒng)分層統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)了各設(shè)備的輸入輸出接口，使站內(nèi)同類設(shè)備可以互換，具備互相備份的能力；系統(tǒng)可通過(guò)射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣的切換，使每個(gè)設(shè)備均可作為其它同類設(shè)備的備份，大大提高了系統(tǒng)可靠性。
[0009]增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性:由于系統(tǒng)設(shè)備均采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，并通過(guò)各類開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，因此，通過(guò)各類開關(guān)矩陣的空余接口可以直接擴(kuò)展設(shè)備，也可通過(guò)各類開關(guān)矩陣的級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)大量設(shè)備的擴(kuò)展；數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)展時(shí)，新增設(shè)備通過(guò)相應(yīng)的開關(guān)矩陣接入現(xiàn)有系統(tǒng)，并在系統(tǒng)的管理軟件中增加新設(shè)備的定義，即可直接納入整個(gè)遙感接收系統(tǒng)的設(shè)備資源的統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)展。
[0010]縮短了任務(wù)擴(kuò)展的建設(shè)周期:當(dāng)需要在已有系統(tǒng)增加新的衛(wèi)星任務(wù)時(shí)，只需要在系統(tǒng)的衛(wèi)星任務(wù)接收列表中，配置新增衛(wèi)星任務(wù)的描述，并更新相應(yīng)設(shè)備能力描述，系統(tǒng)即具備執(zhí)行新型號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)能力，無(wú)需進(jìn)行軟、硬件設(shè)備適應(yīng)性改造，因而大大縮短了系統(tǒng)任務(wù)擴(kuò)展的建設(shè)周期。
[0011]節(jié)約建設(shè)經(jīng)費(fèi):同上所述，當(dāng)系統(tǒng)需要執(zhí)行后續(xù)新型號(hào)衛(wèi)星任務(wù)時(shí)，只需配置相應(yīng)的衛(wèi)星任務(wù)描述，并更新設(shè)備能力描述，即具備新型號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)，無(wú)需進(jìn)行軟、硬件設(shè)備適應(yīng)性改造，可以節(jié)約建設(shè)經(jīng)費(fèi)。
[0012]擴(kuò)展衛(wèi)星任務(wù)不影響系統(tǒng)已有衛(wèi)星任務(wù)的執(zhí)行:在已有系統(tǒng)中，新增衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)時(shí)，無(wú)需要對(duì)已有軟、硬件設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改造和調(diào)試，完全不影響系統(tǒng)已有的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)。
[0013]本發(fā)明可以根據(jù)不同衛(wèi)星任務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)接收設(shè)備資源，最大限度地滿足多衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收需求，提高接收資源利用率和可靠性；同時(shí)利用該方法設(shè)計(jì)、建設(shè)遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，不針對(duì)特定衛(wèi)星任務(wù)，只要衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)接收要求在地面接收站性能指標(biāo)范圍內(nèi)，即可通過(guò)本方法重構(gòu)形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，執(zhí)行數(shù)據(jù)接收任務(wù)；這種地面站僅需根據(jù)允許的并發(fā)任務(wù)數(shù)(即并發(fā)接收同時(shí)過(guò)境的衛(wèi)星數(shù)量)配置設(shè)備，減少了單站的設(shè)備量、節(jié)省了研制和建設(shè)經(jīng)費(fèi)，縮短了總的建設(shè)周期。
[0014]本發(fā)明可以直接應(yīng)用到各類遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本方法進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是按本發(fā)明建立的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是設(shè)備資源分配流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參閱圖1。首先，按圖1所示的硬件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行遙感地面站建設(shè)，通過(guò)系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立良好的系統(tǒng)架構(gòu)，并以此作為系統(tǒng)重構(gòu)的基礎(chǔ)；將硬件體系結(jié)構(gòu)分為射頻、中頻和視頻三個(gè)層次，統(tǒng)一規(guī)劃各層次的接口，分別配置射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣，實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，通過(guò)各開關(guān)矩陣的級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)備可擴(kuò)展。其次，采用XML語(yǔ)言描述方式分別建立衛(wèi)星任務(wù)和各設(shè)備業(yè)務(wù)能力的分層描述，以實(shí)現(xiàn)完整衛(wèi)星任務(wù)和不同業(yè)務(wù)能力設(shè)備的匹配，便于系統(tǒng)衛(wèi)星任務(wù)和設(shè)備的擴(kuò)展。第三，根據(jù)衛(wèi)星任務(wù)和設(shè)備使用要求制定合理、靈活的設(shè)備使用策略，針對(duì)不同的衛(wèi)星任務(wù)按策略動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)設(shè)備資源，實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星任務(wù)的系統(tǒng)重構(gòu)。
[0019]將系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)分為射頻、中頻和視頻三層，并統(tǒng)一規(guī)劃各層的接口，包括物理接口、電氣接口和信息接口。其中，射頻接口根據(jù)不同的鏈路變頻方案確定，常用的有X頻段、S頻段、L頻段等，更高頻段的信號(hào)需單獨(dú)變換到統(tǒng)一的射頻接口后再接入系統(tǒng)；中頻接口需要分段覆蓋常用的設(shè)備中頻，主要包括:70MHz?140MHz，720MHz?1200MHz ;視頻接口選擇常用的ECL接口。
[0020]其次，按設(shè)備的業(yè)務(wù)功能對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)進(jìn)行分解，確定可重構(gòu)單元；具體將系統(tǒng)分為天線及跟蹤設(shè)備、鏈路設(shè)備、解調(diào)設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備等幾類，并以此為基本單元設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重構(gòu)。其中，天線及跟蹤設(shè)備包括天線、場(chǎng)放及跟蹤等設(shè)備，作為一個(gè)整體參與設(shè)備資源分配，完成遙感衛(wèi)星下行信號(hào)的跟蹤和接收，輸出統(tǒng)一射頻信號(hào)；鏈路設(shè)備完成下行信號(hào)從射頻到中頻的信號(hào)頻率變換，輸出到統(tǒng)一中頻；解調(diào)設(shè)備完成信號(hào)解調(diào)、譯碼、幀同步處理，解調(diào)出遙感數(shù)據(jù)后，通過(guò)視頻接口輸出遙感數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)記錄設(shè)備完成數(shù)據(jù)記錄、格式轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸。
[0021]第三，在系統(tǒng)中分別配置射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣；通過(guò)射頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)天線輸出與任一鏈路設(shè)備輸入連接，實(shí)現(xiàn)鏈路設(shè)備共享；通過(guò)中頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)鏈路設(shè)備輸出與任一解調(diào)設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)解調(diào)設(shè)備的共享；通過(guò)視頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)解調(diào)設(shè)備輸出與數(shù)據(jù)記錄設(shè)備輸入連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備共享。通過(guò)上述設(shè)備連接方式，實(shí)現(xiàn)任務(wù)設(shè)備資源全
站共享。
[0022]第四，定義衛(wèi)星任務(wù)和設(shè)備資源能力。在系統(tǒng)管理軟件中建立衛(wèi)星任務(wù)列表，定義系統(tǒng)支持的每顆衛(wèi)星任務(wù)要求，包括每顆衛(wèi)星的下行通道數(shù)、每通道信號(hào)傳輸符號(hào)速率、調(diào)制方式等，并確定衛(wèi)星任務(wù)優(yōu)先級(jí)；同時(shí)配置每顆衛(wèi)星常用設(shè)備列表，包括平常執(zhí)行該衛(wèi)星任務(wù)時(shí)習(xí)慣使用的設(shè)備資源標(biāo)識(shí)。建立設(shè)備能力配置列表，以衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)集合定義天線及跟蹤設(shè)備的任務(wù)能力；以輸出帶寬、輸出中頻定義鏈路設(shè)備任務(wù)能力；以衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)集合、最高符號(hào)速率、輸入中頻、數(shù)據(jù)輸出方式等定義解調(diào)設(shè)備任務(wù)能力；以衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)集合、數(shù)據(jù)輸入方式定義數(shù)據(jù)記錄設(shè)備能力。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理軟件對(duì)設(shè)備資源和衛(wèi)星任務(wù)的管理。
[0023]最后，上述工作完成后，即可實(shí)現(xiàn)基于衛(wèi)星任務(wù)的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)。在任務(wù)前，依據(jù)設(shè)備資源自動(dòng)分配流程，參閱圖2針對(duì)指定衛(wèi)星的接收任務(wù)要求，選擇合適的天線、鏈路設(shè)備、解調(diào)器和記錄設(shè)備，切換相應(yīng)的開關(guān)矩陣，重構(gòu)形成一個(gè)完整的遙感衛(wèi)星地面接收系統(tǒng)，執(zhí)行數(shù)據(jù)接收。另外，當(dāng)接收系統(tǒng)需要進(jìn)行設(shè)備或功能擴(kuò)展時(shí)，可按以下方式進(jìn)行:
設(shè)備擴(kuò)展:如系統(tǒng)配置的射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣的輸入、輸出接口留有一定的余量，可直接接入需要擴(kuò)展的設(shè)備，滿足設(shè)備擴(kuò)展需求；如需擴(kuò)展較多設(shè)備時(shí)，可通過(guò)各類開關(guān)矩陣的級(jí)聯(lián)，在級(jí)聯(lián)的開關(guān)矩陣上接入擴(kuò)展設(shè)備；設(shè)備擴(kuò)展后，更新相應(yīng)的設(shè)備能力配置表，完成新擴(kuò)展設(shè)備定義，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)新擴(kuò)展設(shè)備的統(tǒng)一管理。
[0024]功能擴(kuò)展:功能擴(kuò)展主要是針對(duì)后續(xù)新型號(hào)衛(wèi)星任務(wù)。如系統(tǒng)需要執(zhí)行新型號(hào)衛(wèi)星任務(wù)時(shí)，只需要在衛(wèi)星任務(wù)列表中，增加新型號(hào)衛(wèi)星任務(wù)，并定義該衛(wèi)星任務(wù)屬性(下行通道數(shù)、每通道信號(hào)傳輸符號(hào)速率、調(diào)制方式、任務(wù)優(yōu)先級(jí)、常用設(shè)備列表等)，系統(tǒng)管理軟件即將該衛(wèi)星任務(wù)納入管理，實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。
[0025]參閱圖2。在設(shè)備資源自動(dòng)分配流程中，當(dāng)接收系統(tǒng)決定執(zhí)行一顆遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收任務(wù)時(shí)，進(jìn)行資源自動(dòng)分配，動(dòng)態(tài)重構(gòu)系統(tǒng)，確定參與重構(gòu)的四種任務(wù)設(shè)備資源:
首先，確定執(zhí)行天線。先在指定衛(wèi)星的常用設(shè)備列表中選用天線，如常用天線不可用(設(shè)備故障或在接收時(shí)間范圍內(nèi)被其它衛(wèi)星任務(wù)占用)，在其余具備本衛(wèi)星任務(wù)能力的天線中選用替換天線，如存在多個(gè)替換天線，按設(shè)備輪回工作原則選用一副天線。
[0026]其次，確定記錄設(shè)備。先在常用設(shè)備列表中選用數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，如常用記錄設(shè)備不可用(設(shè)備故障或在接收時(shí)間范圍內(nèi)被其它衛(wèi)星任務(wù)占用)，在其余具備本衛(wèi)星任務(wù)能力的記錄設(shè)備中選用替換記錄設(shè)備，如存在多個(gè)替換記錄設(shè)備，按設(shè)備輪回工作原則選用記錄設(shè)備。
[0027]第三，確定解調(diào)設(shè)備。先在常用設(shè)備列表中選用解調(diào)設(shè)備，如常用解調(diào)設(shè)備不可用(設(shè)備故障或在接收時(shí)間范圍內(nèi)被其它衛(wèi)星任務(wù)占用)，在其余具備本衛(wèi)星任務(wù)能力的解調(diào)設(shè)備中選用替換解調(diào)設(shè)備；注意選擇解調(diào)設(shè)備時(shí)，其輸出方式必須與記錄設(shè)備的輸入模式匹配，最高符號(hào)速率大于衛(wèi)星數(shù)傳符號(hào)速率；如存在多個(gè)替換解調(diào)設(shè)備，選擇一臺(tái)最高符號(hào)速率最接近衛(wèi)星下行符號(hào)速率的解調(diào)設(shè)備工作，如還是存在多臺(tái)可供選擇的解調(diào)設(shè)備，按設(shè)備輪回工作原則選用一臺(tái)解調(diào)設(shè)備。
[0028]最后，確定鏈路設(shè)備。先在常用設(shè)備列表中選用鏈路設(shè)備，如常用鏈路設(shè)備不可用(設(shè)備故障或在接收時(shí)間范圍內(nèi)被其它衛(wèi)星任務(wù)占用)，在其余輸出中頻與解調(diào)設(shè)備輸入中頻匹配的鏈路設(shè)備；注意選擇鏈路設(shè)備時(shí)，其輸出帶寬必須與解調(diào)設(shè)備的最高符號(hào)速率匹配。如存在多個(gè)替換鏈路設(shè)備，按設(shè)備輪回工作原則選用一臺(tái)鏈路設(shè)備。
[0029]如在任務(wù)設(shè)備資源在分配過(guò)程中，某一設(shè)備資源已被分配完畢，不存在可用設(shè)備資源執(zhí)行衛(wèi)星任務(wù)時(shí)，則按以下原則進(jìn)行設(shè)備沖突消解:
一般上級(jí)系統(tǒng)下達(dá)的工作計(jì)劃優(yōu)先執(zhí)行，另外系統(tǒng)可配置衛(wèi)星優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的衛(wèi)星優(yōu)先執(zhí)行。資源沖突消解時(shí)，接收系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)接收時(shí)間相互沖突的任務(wù)計(jì)劃，優(yōu)先安排高優(yōu)先級(jí)的衛(wèi)星接收任務(wù)，對(duì)于低優(yōu)先級(jí)衛(wèi)星任務(wù)，適當(dāng)縮減任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，僅接收部分?jǐn)?shù)據(jù)；如調(diào)整后時(shí)間過(guò)低，則放棄低優(yōu)先級(jí)計(jì)劃，以保證重要的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)先接收，最大限度的保證低優(yōu)先級(jí)的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收。
【權(quán)利要求】
1.一種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的重構(gòu)方法，具有如下技術(shù)特征: 首先按設(shè)備的業(yè)務(wù)功能對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)進(jìn)行分解，確定可重構(gòu)單元；具體分為天線及跟蹤設(shè)備、鏈路設(shè)備、解調(diào)設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄設(shè)備類，并以此為基本單元建立硬件重構(gòu)體系架構(gòu)，劃分射頻、中頻和視頻三個(gè)層次，統(tǒng)一規(guī)劃各層次的接口，分別配置射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣，根據(jù)常用X頻段、S頻段、L頻段不同鏈路的變頻方案確定射頻接口，更高頻段的信號(hào)單獨(dú)變換到統(tǒng)一的射頻接口后再接入接收系統(tǒng)；中頻接口分段覆蓋常用的中頻設(shè)備；通過(guò)射頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)接收系統(tǒng)鏈路設(shè)備的共享，通過(guò)中頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)接收解調(diào)設(shè)備的共享，通過(guò)視頻開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的共享；其次，采用XML語(yǔ)言描述方式分別建立衛(wèi)星任務(wù)和各設(shè)備業(yè)務(wù)能力的分層描述，實(shí)現(xiàn)完整衛(wèi)星任務(wù)和不同業(yè)務(wù)能力設(shè)備的匹配，針對(duì)不同衛(wèi)星任務(wù)按策略動(dòng)態(tài)分配接收系統(tǒng)設(shè)備資源；進(jìn)行衛(wèi)星任務(wù)資源分配時(shí)，首先依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)要求，確定執(zhí)行任務(wù)的天線及跟蹤設(shè)備和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，然后依據(jù)衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)、解調(diào)設(shè)備最高符號(hào)速率大于衛(wèi)星數(shù)傳符號(hào)速率及與數(shù)據(jù)記錄設(shè)備匹配數(shù)據(jù)輸出方式選擇合適的解調(diào)設(shè)備；最后依據(jù)鏈路設(shè)備大于衛(wèi)星符號(hào)速率的輸出帶寬和與解調(diào)設(shè)備輸入中頻匹配輸出中頻，選擇鏈路設(shè)備，通過(guò)各類開關(guān)矩陣級(jí)聯(lián)和射頻開關(guān)矩陣、中頻開關(guān)矩陣和視頻開關(guān)矩陣切換，重構(gòu)形成完整的遙感衛(wèi)星接收系統(tǒng)，執(zhí)行衛(wèi)星任務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，統(tǒng)一規(guī)劃各層的接口，包括物理接口、電氣接口和信息接口，射頻接口根據(jù)不同的鏈路變頻方案確定，中頻接口分段覆蓋70MHz?140MHz，720MHz?1200MHz常用的設(shè)備中頻，視頻接口選擇常用的ECL接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，接收系統(tǒng)配置的射頻、中頻和視頻開關(guān)矩陣的輸入、輸出接口留有一定的余量，通過(guò)各類開關(guān)矩陣的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分層擴(kuò)展。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，如不存在可分配的設(shè)備資源，設(shè)備故障或接收時(shí)間段內(nèi)設(shè)備被其它任務(wù)占用，按以下原則進(jìn)行設(shè)備沖突消解:由上級(jí)系統(tǒng)下達(dá)的接收任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行，衛(wèi)星任務(wù)優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)先執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，天線及跟蹤設(shè)備包括天線、場(chǎng)放及跟蹤設(shè)備，作為一個(gè)整體參與設(shè)備資源分配，完成遙感衛(wèi)星下行信號(hào)的跟蹤和接收，輸出統(tǒng)一射頻信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，鏈路設(shè)備完成下行信號(hào)從射頻到中頻的信號(hào)頻率變換，輸出到統(tǒng)一中頻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，解調(diào)設(shè)備完成信號(hào)解調(diào)、譯碼、幀同步處理，解調(diào)出遙感數(shù)據(jù)后，通過(guò)視頻接口輸出遙感數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)記錄設(shè)備完成數(shù)據(jù)記錄、格式轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)重構(gòu)方法，其特征在于，在接收系統(tǒng)管理軟件中建立衛(wèi)星任務(wù)列表，定義接收系統(tǒng)支持的每顆衛(wèi)星任務(wù)要求，包括每顆衛(wèi)星的下行通道數(shù)、每通道信號(hào)傳輸符號(hào)速率和調(diào)制方式，并確定衛(wèi)星任務(wù)優(yōu)先級(jí)，同時(shí)配置每顆衛(wèi)星常用設(shè)備列表，包括平常執(zhí)行該衛(wèi)星任務(wù)時(shí)習(xí)慣使用的設(shè)備資源標(biāo)識(shí)；建立設(shè)備能力配置列表，以衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)集合定義天線及跟蹤設(shè)備的任務(wù)能力；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理軟件對(duì)設(shè)備資源和衛(wèi)星任務(wù)的管理。
【文檔編號(hào)】H04W16/10GK103716084SQ201310732836
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】劉愛平, 陶孫杰, 朱維祥, 馮晨 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所