具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统

本发明涉及望远镜控制，具体提供一种具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统。

背景技术：

1、望远镜控制软件系统作为望远镜的“总指挥官”，集成了调试引导、恒星/卫星/理论轨道引导、外引导、小系统控制、分系统管理及状态显示等核心功能，是望远镜设备不可或缺的组成部分。尽管天文观测、靶场测量、激光通信及态势感知等不同用途的望远镜在光学、机械及电子学设计上存在差异，但控制软件系统始终发挥着关键作用。该系统通常运行于本地计算机，通过直接调用硬件通信接口或本地网络接口，实现对望远镜本体、小系统及其他分系统的控制与通信。

2、近年来，为实现望远镜设备的本地无人值守，基于b/s架构的综合管控平台已成为主流技术方案。该方案通过远程控制系统与本地各分系统进行网络通信，实现了对本地全软件的控制及状态显示，为全局调度、跨系统协同、统一信息展示及远程操作提供了有力保障。然而，该架构面临着通信类型与协议的复杂性及多样性挑战。通信方式涵盖tcp、udp、http等多种形式，且在操作类型、显示信息及数据格式上极为复杂，严重阻碍了系统的开发与联调效率。因此，如何在开发阶段提升各分系统的通信正确率，降低后期联调的时间与人力成本，成为亟待解决的关键问题。

3、如图1所示，现有技术中，具有远程控制功能的本地望远镜控制软件系统通常采用包含显控界面、望远镜硬件通信模块及网络通信模块的架构。系统内各模块通过函数调用交互，显控界面与网络通信模块分别与硬件通信模块直接交互，以实现控制和状态显示。这种设计虽然架构简单、易于实现，且在早期功能简单时支持快速迭代，但随着望远镜系统的高度集成化与功能复杂化，其缺点日益凸显：

4、一方面，软件系统自身缺乏通信功能验证能力。若需在联调前完成验证，必须独立开发一套模拟远程控制系统，其通信模块需执行本地系统的逆操作。这种方法不仅增加了无产品价值的代码维护成本，且模拟系统的操作界面与本地系统高度重复，代码冗余严重。在快速迭代过程中，模拟系统往往滞后，导致验证工作耗费大量时间成本。

5、另一方面，若将通信模块验证推迟至全系统联调阶段，则无法提前发现tcp粘包/拆包、udp关联帧处理及复杂格式解析等代码自身重大缺陷。在全系统联调繁忙的背景下，因代码缺陷导致的长时间修改将严重影响开发周期与交付进度。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供了一种具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，在支持远程控制功能的望远镜控制软件系统中，增加与远程控制系统等价关系的模拟远端网络层，实现通信功能和通信协议的验证，从而降低全系统联调时间，提升产品质量。

2、本发明提供的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，包括：

3、远程控制系统、望远镜控制软件系统和被控制的望远镜；

4、望远镜控制软件系统包括依次连接的本地用户接口层、模拟远端网络协议层、模拟远端网络层、本地网络层、本地网络协议层、望远镜硬件协议层和望远镜硬件通信层；还包括分别与本地网络协议层和望远镜硬件协议层连接的观测任务规划与执行模块；

5、本地用户接口层用于操控望远镜并提供信息显示功能；模拟远端网络协议层用于将用户操控指令编码成操控协议数据单元，并解码状态协议数据单元；模拟远端网络层和本地网络层用于操控协议数据单元和状态协议数据单元交互并建立通信连接；本地网络协议层用于解码客户端发送的操控协议数据单元，并将设备状态数据编码成状态协议数据单元；

6、望远镜硬件协议层用于将硬件控制指令编码成硬件指令帧，并将硬件应答帧解码成望远镜硬件状态参量；望远镜硬件通信层用于接收硬件应答帧并发送硬件指令帧；观测任务规划与执行模块用于规划并执行观测任务；

7、远程控制系统与本地网络层连接，用于远程操控望远镜。

8、优选的，远程控制系统包括远端网络层，远端网络层与本地网络层连接；

9、远端网络层与模拟远端网络层功能相同。

10、优选的，望远镜控制软件系统具有远程通信接口，可通过远程网络控制或操控界面控制实现望远镜控制。

11、优选的，模拟远端网络协议层与远程控制系统使用相同的通信协议。

12、优选的，模拟远端网络协议层与本地网络协议层、本地网络协议层与远程控制系统的编码与解码功能均为针对同一通信协议的互为逆操作。

13、优选的，本地网络协议层将操控协议数据单元分为两部分，分别为简单控制和观测任务，简单控制为单指令、单动作控制，观测任务为一系列控制。

14、优选的，本地网络层的连接池包括两部分，分别为远端通信连接池和本地通信单元，远端通信连接池维护一个或多个远程控制系统的连接，本地通信单元仅维护单个网络环回地址的连接。

15、优选的，远端通信连接池和本地通信单元的操控协议数据单元效力等同。

16、与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

17、本发明实施例提供的望远镜控制系统具有远程通信及协议的自验证能力，可在本地望远镜控制软件系统的开发过程中对网络通信功能、及网络协议编解码的正确性进行充分验证。通过结构优化，将本地软件界面涉及的函数调用改造成同构网络通信，实现网络通信和通信协议的验证前置，在全系统联调前可解决大量的通信模块验证工作，且不需要维护额外的模拟软件系统，有效降低工作量，缩短全系统联调周期，提升产品质量。

1.具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，包括：远程控制系统、望远镜控制软件系统和被控制的望远镜；

2.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述远程控制系统包括远端网络层，所述远端网络层与所述本地网络层连接；

3.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述望远镜控制软件系统具有远程通信接口，可通过远程网络控制或操控界面控制实现望远镜控制。

4.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述模拟远端网络协议层与所述远程控制系统使用相同的通信协议。

5.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述模拟远端网络协议层与所述本地网络协议层、所述本地网络协议层与所述远程控制系统的编码与解码功能均为针对同一通信协议的互为逆操作。

6.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述本地网络协议层将操控协议数据单元分为两部分，分别为简单控制和观测任务，所述简单控制为单指令、单动作控制，所述观测任务为一系列控制。

7.如权利要求1所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述本地网络层的连接池包括两部分，分别为远端通信连接池和本地通信单元，所述远端通信连接池维护一个或多个远程控制系统的连接，所述本地通信单元仅维护单个网络环回地址的连接。

8.如权利要求7所述的具有远程通信协议自验证功能的望远镜控制系统，其特征在于，所述远端通信连接池和所述本地通信单元的操控协议数据单元效力等同。