HY-2衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)運行控制方案設(shè)計與實現(xiàn)

HY-2本文介紹了海洋二號〔HY-2〕衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)運行掌握方案設(shè)計與實HY-2C/SB/SHY-2務(wù)運行打算制定、分布式的運行調(diào)度、集中式的運行狀態(tài)監(jiān)控。%DesignschemeandimplementationforHY-2groundsegmentisintroducedinthispaper.Missioncontrolsubsystemisresponsiblefortaskscheduling,andsystemmonitor,isnervecenterofgroundsegment.MixtureofC/SandB/Sarchitectureisusedforoperationalandcontrolsystem(OCS)byitscharacteristic.MissioncontrolsubsystemofHY-2hasthreetypesofschedulingtask:realtimeschedulingtask,fixedtimeschedulingtask,datareprocessingsched-ulingtask.Inordertoreduceschedulingcomplexity,layeredschedulingmodelisusedbecauseofcomplexityofdataprocessingprocedure.Automaticoperationpatternisused,makingplansinadvance,distributedtaskscheduling,centralizedoperationalsystemstatusmonitor.《中國工程科學(xué)》【年(卷),期】2023(000)006【總頁數(shù)】8(P13-20)【關(guān)鍵詞】HY-2蘭友國;林明森;謝春華【作者單位】266100;國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心，北京100081100081【正文語種】中文V4HY-2HY-2HY-2驗分系統(tǒng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用分系統(tǒng)。其中運控通信分系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成，業(yè)務(wù)運行掌握子系統(tǒng)〔以下簡稱OCS〕HY-2依據(jù)任務(wù)要求，OCS程、系統(tǒng)設(shè)備及其運行狀態(tài)的監(jiān)視與治理。OCS擔(dān)負的主要功能性和非功能性任務(wù)如下。1〕HY-2Tbus接力時間計算；其他站點軌道預(yù)報。2〕衛(wèi)星工作打算制定任務(wù)。模擬顯示衛(wèi)星運行軌跡晨昏線、載荷刈幅掩蓋區(qū)、經(jīng)3～7d荷應(yīng)急治理；激光通信設(shè)備開關(guān)機治理。3〕HY-2〔天線資源掌握〕等因素自動生成地面站接收打算；依據(jù)衛(wèi)星工作打算、接收打算和運行調(diào)度規(guī)章，生成地面應(yīng)用系統(tǒng)多星業(yè)務(wù)運行調(diào)度打算；實現(xiàn)HY-2HY-2功能；業(yè)務(wù)運行人工治理功能。4〕數(shù)據(jù)治理和信息分發(fā)任務(wù)。實現(xiàn)與其他分系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù)傳輸；建〔日、周、月、季、年〕自動生成業(yè)務(wù)運行統(tǒng)計報表并入庫與打印輸出；向接收、預(yù)處理與通信軟件等分發(fā)軌道根數(shù)報與時間表；以Web關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息。5〕系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視和報警任務(wù)。系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)圖形化分層監(jiān)視和報警；系掩蓋區(qū)，動態(tài)模擬演示衛(wèi)星飛行過程。6〕處理流程和接口仿真任務(wù)。地面站、通信、預(yù)處理、處理、存檔接口功能仿真；遙感數(shù)據(jù)處理流程仿真；聯(lián)調(diào)測試用例生成。軟件使用要求。作為一個完整的系統(tǒng)，應(yīng)供給統(tǒng)一的界面設(shè)計風(fēng)格，供給唯一的系統(tǒng)治理和操作入口。依據(jù)任務(wù)要求和特點，OCSC/S〔Piping&Filter〕[1B/S互獨立起來，分別由不同的資源代碼實現(xiàn)。應(yīng)用懇求/Client發(fā)送數(shù)據(jù)處理懇求并將返回的數(shù)據(jù)處理結(jié)果按業(yè)務(wù)應(yīng)用懇求的要求發(fā)給Client端。這種框架的好處是：實現(xiàn)了業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)安全的完全自治，各類模塊相互獨立，功能單一，可擴展性好，便于系統(tǒng)治理，易于實現(xiàn)Internet/Intranet應(yīng)用。OCSC/SB/S發(fā)揮了各自的優(yōu)勢。C/S方式有強大的數(shù)據(jù)操作力量、事務(wù)處理力量和豐富客戶端表現(xiàn)力量；B/SB/S數(shù)據(jù)治理中間件。OCS體系構(gòu)造設(shè)計思路是：首先將OCS從整體上分為兩部分，即客戶軟件和效勞器軟件；效勞器軟件依據(jù)功能的不同劃分為業(yè)務(wù)層效勞器軟件和數(shù)據(jù)層效勞器軟件，效勞器軟件的各部件之間通過管道/過濾器方式〔在〕實時交換信息；客戶軟件則依據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同分為實C/SB/SOCS1。HY-2用系統(tǒng)集中統(tǒng)一的人機監(jiān)控界面，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程、系統(tǒng)設(shè)備及其運行狀態(tài)的監(jiān)視與治理。23。作業(yè)調(diào)度流sockft運控通信分系統(tǒng)工作流程如下：接收西安衛(wèi)星測控中心的遙測數(shù)據(jù)，并進展處理；并上行注入衛(wèi)星；依據(jù)衛(wèi)星工作打算，地面站接收條件約束生成三站接收時間表；依據(jù)三站接收時間表生成運行調(diào)度打算；依據(jù)運行調(diào)度打算和時間約束條件向分系統(tǒng)發(fā)出調(diào)度指令，并接收各分系統(tǒng)上報的調(diào)度處理狀態(tài)消息；對整個業(yè)務(wù)流程和關(guān)L0每天業(yè)務(wù)運行完成后，對業(yè)務(wù)信息進展分析統(tǒng)計，生成業(yè)務(wù)運行日報表；通過WebOCSOCSOCS/或管理的系統(tǒng)接口包括：OCSGS〔地面接收站〕接口、OCSDPP〔預(yù)處理子系統(tǒng)〕接口、OCSDCS〔通信子系統(tǒng)〕接口、OCSTCS〔測控子系統(tǒng)〕接口、OCSPODS〔周密定軌分系統(tǒng)〕接口、OCSDPS〔處理分系統(tǒng)〕接口、OCSPADS〔存檔與分發(fā)分系統(tǒng)〕接口、OCSCVS〔定標(biāo)子系統(tǒng)〕接口、OCS人機交互接口。OCSGS、DPP、DCS、TCS、PODS、DPS、PADS、CVS/子系統(tǒng)之OCS/百兆網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體；OCSTCSOCS進展準(zhǔn)時、高效的集中監(jiān)控和治理。OCS4。1OCSXML〔對應(yīng)需求說明〕、接口設(shè)備特性說明〔對〕和接口數(shù)據(jù)構(gòu)造說明〔對應(yīng)具體設(shè)計〕幾個層次，隨著軟件由粗到精有關(guān)的源程序引用。標(biāo)識符的命名規(guī)章如下。假設(shè)首字符用大寫字母Z，代表軟件公用子程序接口—公用函數(shù)(Publicfunction)。其后各字符〔大小寫字母、數(shù)字不限〕用于公用函數(shù)實例本身的命名。具體命名規(guī)則見接口表填寫指南。I，代表軟件設(shè)備/數(shù)據(jù)接口(interface)。其后的兩個字符也用大寫字母代表接口類型，并商定如下。CN(CoNstant)：常數(shù)類；DB〔database〕：數(shù)據(jù)庫表類；EP〔executeparameter〕：執(zhí)行參數(shù)類；FL(FiLe)：文件類；JD〔jobdescription〕：應(yīng)用系統(tǒng)作業(yè)描述類；MS(MeSsage)：消息類；OC(operatorcommand)：操作員接口類；PD(processdescription)：進程描述類；SG(SiGnal)：信號類；SK(SocKet)：SocketSM(sharememorysection)：共享內(nèi)存段類；SP(SemPhore)：信號量類；DP(Dis-Play)：屏幕顯示類；HD(HDLCHDLC〔大小寫字母、數(shù)字不限〕用于各類接口實例本身的命名。99.9%；業(yè)務(wù)99.7100ms；衛(wèi)星位1km；系統(tǒng)在運行期間，針對任何一個重要操作，都30s24h。因此，無論是計算機硬件系統(tǒng)還是軟件系統(tǒng)都必需具有較高的牢靠性和故障后快速〔20min〕恢復(fù)的力量。一180min〔從數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行谋P陣算起〕；3h調(diào)度策略對一個運行掌握系統(tǒng)來說是至關(guān)重要，由于它直接影響業(yè)務(wù)流程安排和故障處理。HY-2地面應(yīng)用系統(tǒng)OCS調(diào)度任務(wù)包括：實時調(diào)度任務(wù)、定時調(diào)度任務(wù)、OCS的層次模型提出分層調(diào)度模型，主調(diào)度負責(zé)對系統(tǒng)大流程進展調(diào)度，調(diào)5。1)實時調(diào)度任務(wù)。OCS動和狀態(tài)消息驅(qū)動兩種方式來實現(xiàn)。OCS生成調(diào)度時間表，調(diào)度時間表中約束了各類產(chǎn)品生成步驟及前后約束關(guān)系。OCS運控分系統(tǒng)以實時調(diào)度進程、實時作業(yè)流程跟蹤進程和各分系統(tǒng)調(diào)度代理的多級調(diào)度方式實現(xiàn)對地面應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)度。實時作業(yè)調(diào)度進程以帶參數(shù)的形式啟動作業(yè)流程跟蹤進程，作業(yè)流程跟蹤以帶參數(shù)的調(diào)度命令方式通知調(diào)度代理或直接以統(tǒng)調(diào)度代理收集各分系統(tǒng)上報作業(yè)運行狀態(tài)消息和產(chǎn)品生成狀態(tài)消息；OCS各分系統(tǒng)上報狀態(tài)消息做出調(diào)度決策。一級〔或幾級〕產(chǎn)品的處理，由人工確定故障對策。定時調(diào)度任務(wù)。HY-2定時調(diào)度器獨立于實時作業(yè)調(diào)度器。3〕超時策略。當(dāng)某作業(yè)步在其預(yù)定的超時范圍內(nèi)由于沒有接到分系統(tǒng)上報狀態(tài)消生成的產(chǎn)品進展存檔。4〕作業(yè)回放策略在實時作業(yè)的執(zhí)行過程中接收、傳輸、預(yù)處理、處理、存檔分系能是接收作業(yè)步。OCSOCS_SOCS_C置分項又可按功能內(nèi)聚的原則被分解為假設(shè)干個程序級部件。OCSOCS_SCSC6。OCS：實時業(yè)務(wù)運行掌握應(yīng)用軟件。軟件配置項〔CSCI〕。OCS_S：效勞器軟件分布式配置分項。OCS_C：客戶機軟件分布式配置分項。程序〔CSC〕。OFP：軌道預(yù)報處理程序；OPS：地面應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行打算、調(diào)度程序；MCS：業(yè)務(wù)運行監(jiān)控信息采集和效勞程序；DCS：數(shù)據(jù)通信程序；DMS：數(shù)據(jù)治理程序；RCM：效勞器運行配置治理程序；Client：CS程序；Web：WebOCSOCS器端程序部署一對雙機熱備的效勞器上，任意一臺效勞器宕機，另外一臺效勞器能7。硬件配置項〔HWCI〕。OCH_S_0A：OCSAOCH_S_0B：OCSBOCH_C_01〔HMTerminal_MsgCtl〕：OCSOCH_C_02〔HMTerminal_MsgMon〕：OCSOCH_C_03〔HMTerminal_FstView〕：OCSOCH_C_04〔HMTerminal_MsgCfg〕：OCS計算機軟件配置項〔CSCI〕。OCS_S：OCSOCS_C：OCS程序〔CSC〕。OFP：軌道預(yù)報處理程序；PMS：業(yè)務(wù)運行打算、調(diào)度程序；MCS：業(yè)務(wù)運行監(jiān)控信息采集和效勞程序；DCS：數(shù)據(jù)通信程序；DMS：數(shù)據(jù)治理程序；RCM：效勞器運行配置治理程序。公用操作包：ZZ：OCS定；分布式的打算運行調(diào)度；集中式的運行狀態(tài)監(jiān)控。HY-2OCS/作為執(zhí)行衛(wèi)星跟蹤、數(shù)據(jù)接收/傳輸任務(wù)的依據(jù)；在執(zhí)行實時數(shù)據(jù)接收/存貯任務(wù)期OCSOCS；OCS公布自動或手動的調(diào)度命令，掌握各分系統(tǒng)的業(yè)務(wù)運行。OCS業(yè)務(wù)運行人機交互承受基