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卫星高速CCSDS数据的软件处理过程改进研究

王森  
【摘要】: 数据管理分系统是航天器的一个重要分系统。本课题来源于数管测试系统,该系统完成数管系统的地面测试,它是分系统研制和测试的重要保障条件,对整船数管分系统研制能否成功完成具有决定性的影响。数管测试系统中大量重要遥测数据按照CCSDS格式传输,系统需要解析CCSDS数据流,提取相应参数。要处理的CCSDS数据流速率较大,在单台计算机上无法使用原来的数管软件对数据流进行实时解析。 本文研究了课题中需要处理的CCSDS数据的结构特点、借鉴了分布式系统的构架、结合并行计算的一些技术,给出了一种分布式的CCSDS数据处理方法。该方法把原来的单机处理过程分散到多台计算机上,同时利用多台计算机的计算能力对数据进行处理。在构架上,系统采用分布式的三层解析结构:分流层对数据进行分流、解析层对数据进行解析、应用逻辑层把解析结果应用到测试流程中。系统运行的硬件平台是普通双核PC机,操作系统为Windows,系统各层软件用VC++进行了实现,文章对实现细节进行了描述。实现过程中使用了一些双核平台上的并行计算技术对软件进行优化,以最大程度利用双核性能。 分布式解析系统在测试中心现有计算机和网络平台上用软件进行实现,相对于纯硬件解析的方法,降低了成本。文章最后对分布式处理系统进行了性能测试,测试结果与原数管软件进行比对,比对结果表明系统数据处理速度得到大幅提高。


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