星地高速数据双站接力传输测试方法和系统与流程

1.本发明涉及微波遥感卫星地面测试和在轨试验技术领域，具体地，涉及一种星地高速数据双站接力传输测试方法和系统。


背景技术：

2.随着近年来遥感卫星成像技术的飞速发展，成像数据量不断增大，因此对用于传输成像数据的星地数据传输弧段的需求日益增加。低轨太阳同步轨道卫星由于其固有轨道特性，过境时间有限，使用单个地面站传输对星地传输效能的制约已逐步显现。在卫星过境时使用航际线上前后两个地面站进行双站接力数据传输，可以节省两站单独传输数据之间的卫星设备开关机时间并将其用于数据传输，还可以将单个地面站不能全部下传的成像数据通过双站接收后进行拼接，大大提高了星地成像数据的效能。
3.一方面，目前国内ka地面站投入运行的数量相对较少，星地数据传输弧段资源相对紧张，较难申请到两个地面接收站用于进行双站接力功能的专项测试。若使用卫星双站接力模式对一个地面接收站进行前后两次传输，即可以验证卫星双站接力功能的正确性，又节约了测试弧段。
4.另一方面，由于星地数据传输速率高，地面站接收并存储的数据量非常大。地面数据终端将收到的两站数据进行拼接将花费较长时间。如果在不进行两站数据连续性检查的情况下进行数据拼接，若地面数据终端出现两站数据无法拼接的现象时，排查问题时间将增加，且需进行重复数据拼接处理，增加了数据终端处理的压力。若对前后两个地面接收站收到的数据进行落地在站检查，可以提前测试两站数据的连续性，确认双站接力传输是否正常，给地面数据终端进行拼接处理提供预处理信息，确保数据处理正常有序进行。
5.以往具备双站接力功能的卫星，在轨测试中不进行双站接力模式的测试，仅在地面测试阶段进行双站接力的功能性检查，确认卫星双站接力时各单机开关时序和对每个接收站发送的数据的正确性，但无法检测两站数据的连续性，因此对双站接力功能只做定性考核。本发明针对卫星双站接力功能，形成一种同时适用于地面测试阶段和在轨测试阶段的准确的测试方法。
6.以“双站接力传输”为关键词进行检索，没有检索到相关专利；
7.以“接力传输”为关键词进行检索，其中：
8.1.《数据收发装置及方法、存储介质和电子设备》cn201910786474.6，其为常用数据流接力传输的协议和方法。不包含数据完整性测试方法，同时不适用于星地高速数据传输接口，不于与本发明相关或接近。
9.2.《基于北斗无源信号的无线自组网定位方法》cn201910520857.9，基于无线自组网使用中继接力传输本地位置信息。不是针对高速数据接力功能进行测试，不于与本发明相关或接近；
10.3.《星载数传天线对地面接力传输系统及其控制方法》cn201610667016.7，提供了一种星载数传天线对地面接力传输系统极其控制方法，规定了星载数传天线对地接力工作
时星载设备的开关顺序和时序要求，但不包含对星地接力功能的测试方法、判决条件，不包含地面终端接收数据的检测方法，因此与本发明所涉及内容没有相关性。
11.专利文献cn101453800b(申请号：cn200710196312.4)公开了一种多跳接力系统中的双向数据传输处理方法及通信中间装置，其中通信中间装置包括：编码调制方式选择模块，用于根据链路自适应方法分别为第一链路和第二链路选择第一编码调制方式和第二编码调制方式；编码模块，用于根据第一编码速率和第二编码速率分别为目的端信号比特和源端信号比特进行编码；网络编码模块，用于将编码后的源端信号比特和目的端信号比特进行插0后，进行网络编码操作；调制模块，用于对网络编码操作得到的信号比特进行调制；广播模块，用于将调制模块的输出数据进行广播。然而该专利无法检测两站数据的连续性。


技术实现要素：

12.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星地高速数据双站接力传输测试方法和系统。
13.根据本发明提供的星地高速数据双站接力传输测试方法，包括：
14.步骤1：编制双站接力注数包；
15.步骤2：在轨测试阶段，在执行双站接力测试前安排地面上注双站接力注数包；地面测试阶段，在设计任务的解包时间前上注双站接力注数包；
16.步骤3：在双站接力注数包设置的前站开机时间，通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况，检查地面设备接收前站数据情况；
17.步骤4：在前站数据传输完成后，通过卫星实时遥测监视卫星数据传输通道所在天线的切换过程；
18.步骤5：在双站接力注数包设置的后站开机时间，通过卫星实时遥测监视星上数据传输系统工作情况以及关机情况，检查地面设备接收后站数据情况；
19.步骤6：按十六进制比特位方式查看前站数据，定位前站数据中各个通道最后一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录；
20.步骤7：按十六进制比特位方式查看后站数据，定位后站数据中各个通道第一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录，若后站各通道的第一帧与对应的前站各通道的最后一帧帧计数连续，则判定两站数据接力传输正常。
21.优选的，所述双站接力注数包中的前站后站设置为同一个地面接收站，卫星通过对同一个地面接收站进行数据接力传输验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源。
22.优选的，利用通用数据分析软件bes直接在站检测两站数据无缝连接情况。
23.优选的，按十六进制比特位方式查看前站数据时，首先将数据查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列，搜索各个通道最后一帧数传数据，记录此帧帧计数。
24.优选的，按十六进制比特位方式查看后站数据时，首先将查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列后，搜索各个通道第一帧数传数据，比对其帧计数是否为步骤六中记录的相同通道的最后一帧计数的连续累加值。
25.根据本发明提供的星地高速数据双站接力传输测试系统，包括：
26.模块m1：编制双站接力注数包；
27.模块m2：在轨测试阶段，在执行双站接力测试前安排地面上注双站接力注数包；地面测试阶段，在设计任务的解包时间前上注双站接力注数包；
28.模块m3：在双站接力注数包设置的前站开机时间，通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况，检查地面设备接收前站数据情况；
29.模块m4：在前站数据传输完成后，通过卫星实时遥测监视卫星数据传输通道所在天线的切换过程；
30.模块m5：在双站接力注数包设置的后站开机时间，通过卫星实时遥测监视星上数据传输系统工作情况以及关机情况，检查地面设备接收后站数据情况；
31.模块m6：按十六进制比特位方式查看前站数据，定位前站数据中各个通道最后一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录；
32.模块m7：按十六进制比特位方式查看后站数据，定位后站数据中各个通道第一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录，若后站各通道的第一帧与对应的前站各通道的最后一帧帧计数连续，则判定两站数据接力传输正常。
33.优选的，所述双站接力注数包中的前站后站设置为同一个地面接收站，卫星通过对同一个地面接收站进行数据接力传输验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源。
34.优选的，利用通用数据分析软件bes直接在站检测两站数据无缝连接情况。
35.优选的，按十六进制比特位方式查看前站数据时，首先将数据查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列，搜索各个通道最后一帧数传数据，记录此帧帧计数。
36.优选的，按十六进制比特位方式查看后站数据时，首先将查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列后，搜索各个通道第一帧数传数据，比对其帧计数是否为步骤六中记录的相同通道的最后一帧计数的连续累加值。
37.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
38.(1)本发明将双站接力注数包中前站后站设置为同一个地面接收站，使在地面站资源分配紧张时，卫星可通过对同一个地面站进行数据接力传输，验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源；
39.(2)本发明直接对落地数据在站检测，简单易操作，提高了测试结果的准确度以及获取测试结果的时效性，同时为终端对两站接力数据的拼接提供了必要的依据，减缓了终端数据处理的压力；
40.(3)本发明的地面测试和在轨测试均可使用此方法，保证了各个状态测试方法的一致性，保证了测试结果的有效性。
附图说明
41.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
42.图1为本发明星地高速数据双站接力传输测试方法的流程示意图。
具体实施方式
43.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
44.实施例：
45.本发明提供了一种星地高速数据双站接力传输测试方法，通过在双站接力注数包中将参加接力的前站与后站设置为同一地面站，使卫星可通过对同一个地面站进行数据接力传输，验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源；同时，直接在接收站对检查接收到的前站、后站的数据传输帧帧计数进行检测，提高了测试结果的准确度以及获取测试结果的时效性，也为终端对两站接力数据的拼接提供了必要的依据，减缓了终端数据处理的压力。
46.如图1，本发明提供的一种星地高速数据双站接力传输测试方法，包括如下步骤：
47.步骤一、编制双站接力注数包；
48.步骤二、若为在轨测试阶段，在执行双站接力测试的前一天安排地面上注双站接力注数包；若为地面测试阶段，在设计任务的解包时间前上注双站接力注数包；
49.步骤三、在双站接力注数包设置的前站开机时间，通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况，检查地面设备接收前站数据情况；
50.步骤四、前站数据传输完成后，通过卫星实时遥测监视卫星数据传输通道由天线1(或天线2)切换到天线2(或天线1)；
51.步骤五、在双站接力注数包设置的后站开机时间，通过卫星实时遥测监视星上数据传输系统工作情况以及关机情况，检查地面设备接收后站数据情况；
52.步骤六、按十六进制比特位方式查看前站数据，定位前站数据中各个通道最后一帧数据的数传数据帧计数并记录；
53.步骤七、按十六进制比特位方式查看后站数据，定位后站数据中各个通道第一帧数据的数传数据帧计数并记录，若后站各通道的第一帧与对应的前站各通道的最后一帧帧计数连续，则两站数据接力传输正常。
54.进一步地，所述的双站接力注数包中前站后站应可设置为同一个地面接收站，以便于在地面站资源分配紧张时，卫星可通过对同一个地面站进行数据接力传输验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源；
55.进一步地，步骤三所述的“通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况”应包含卫星数据传输系统主备及开机状态如下遥测信息；
56.tma001＝14.5～15.5v，tma002＝4.5～5.5v
57.tma005＝3.5～5v，tma008＝3.5～5v
58.tma167＝2.5～3.3，
59.tma145＝3.5～5，tma147＝3.5～5，
60.tma149＝3.5～5，tma151＝3.5～5，
61.tma146＝3～4.5，tma148＝3～4.5，
62.tma150＝3～4.5，tma152＝3～4.5
63.进一步地，步骤四中所述“前站数据传输完成后，通过卫星实时遥测监视卫星数据传输通道由天线1(或天线2)切换到天线2(或天线1)”，应包括卫星卫星数据传输系统如下遥测信息：
64.前站数据传输完毕执行情况：tma209＝01，tma409＝01
65.数据传输通道由天线1(或天线2)切换到天线2(或天线1)执行情况：
66.tma157＝01，tma158＝00
67.tma159＝01，tma160＝00
68.进一步地，步骤五所述的“通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况”应包含卫星数据传输系统主备及开机状态如下遥测信息；
69.tma209＝00，tma409＝00
70.tma145＝3.5～5，tma147＝3.5～5，
71.tma149＝3.5～5，tma151＝3.5～5，
72.tma146＝3～4.5，tma148＝3～4.5，
73.tma150＝3～4.5，tma152＝3～4.5
74.进一步地，步骤六中所述“定位前站数据中各个通道最后一帧数据的数传数据帧计数”，应按照以下顺序进行：
75.按十六进制比特位方式查看数据；
76.帧长设为1033byte；
77.以“独特码查找”方式查找“数传帧同步头”字段，定位数据区；
78.将第一个帧同步头的第一字节“设为起点”；
79.以“独特码查找”方式查找“数传帧同步头 vcid”字段，定位有效数据区；
80.在有效数据区末尾区域，以“独特码查找”方式查找“数传帧同步头 引导码vcid”字段，定位前站数据传输完成后的引导码数据区；
81.定位的前站数据传输完成后的引导码数据区上一帧即为前站数据中各个通道最后一帧数据的数传数据帧，记录帧计数。
82.进一步地，步骤七中所述“定位后站数据中各个通道第一帧数据的数传数据帧计数并记录”，应按照以下顺序进行：
83.按十六进制比特位方式查看数据；
84.帧长设为1033byte；
85.以“独特码查找”方式查找“数传帧同步头”字段，“数传帧同步头 vcid”字段，定位数据区；
86.定位的数据区第一帧即为后站数据中各个通道的首帧，记录帧计数，与前站数据中各个通道最后一帧数据的数传数据帧计数进行比对，完成数据无缝链接的检查确认。
87.本实施例星地高速数据双站接力传输测试方法，过使在轨用“双站接力注数包”对同一地面站进行接力传输，节约了考核卫星接力传输功能时占用的弧段资源；通过在地面站直接进行落地数据检测的方法，提高了对接力传输正确性的准确度和测试效率，同时缓解地面数据终端数据处理压力，为在进行现象排查时提供有效的依据，提高排查效率，节省时间资源。所以本发明提出的星地高速数据双站接力传输测试方法能够保证尽可能占用最少星地弧段资源的情况下，更加精确、迅速的完成星地高速数据双站接力传输功能的测试
验证。
88.根据本发明提供的星地高速数据双站接力传输测试系统，包括：模块m1：编制双站接力注数包；模块m2：在轨测试阶段，在执行双站接力测试前安排地面上注双站接力注数包；地面测试阶段，在设计任务的解包时间前上注双站接力注数包；模块m3：在双站接力注数包设置的前站开机时间，通过卫星实时遥测监视注数包执行情况、星上数据传输系统开机情况，检查地面设备接收前站数据情况；模块m4：在前站数据传输完成后，通过卫星实时遥测监视卫星数据传输通道所在天线的切换过程；模块m5：在双站接力注数包设置的后站开机时间，通过卫星实时遥测监视星上数据传输系统工作情况以及关机情况，检查地面设备接收后站数据情况；模块m6：按十六进制比特位方式查看前站数据，定位前站数据中各个通道最后一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录；模块m7：按十六进制比特位方式查看后站数据，定位后站数据中各个通道第一帧数据的aos格式的数传数据帧计数并记录，若后站各通道的第一帧与对应的前站各通道的最后一帧帧计数连续，则判定两站数据接力传输正常。
89.所述双站接力注数包中的前站后站设置为同一个地面接收站，卫星通过对同一个地面接收站进行数据接力传输验证卫星数据接力模式执行的正确性，节省占用的地面接收资源。利用通用数据分析软件bes直接在站检测两站数据无缝连接情况。按十六进制比特位方式查看前站数据时，首先将数据查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列，搜索各个通道最后一帧数传数据，记录此帧帧计数。按十六进制比特位方式查看后站数据时，首先将查看长度设为数传帧长，然后以数传帧同步头对数据进行排列后，搜索各个通道第一帧数传数据，比对其帧计数是否为步骤六中记录的相同通道的最后一帧计数的连续累加值。
90.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
91.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。