CN113098585B - 一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***，该***包括：数据处理单元接收并存储地面测控中心上注的当前帧重构数据；控制单元从数据处理单元读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；如果满足存储条件，则控制单元将当前帧重构数据写入存储单元；如果不满足存储条件，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储。通过采用上述卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***，不仅解决了在上注重构数据时，因采用比特位来标记数据接收情况而造成资源浪费的问题，还解决了单帧数据接收失败需重新上注整包数据而导致数据传输效率低的问题。

Description

一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其是涉及一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***。

背景技术

对于卫星通信***而言，在轨重构***能够对在轨卫星的程序数据进行更新，不但可以用于版本升级、功能缺陷修复，还能够使***具备新的能力，以及时响应市场及用户需求的变化，因此卫星在轨重构***是卫星通信***中的一项关键技术。现有的卫星在轨重构***中，通常采用以比特位标记每包重构数据接收情况的方式来实现断点数据的续传。

上述现有的卫星在轨重构***中，若采用以比特位标记每包重构数据的接收情况的方式上传重构数据，则当上传的目标重构数据量较大时，会造成极大地资源浪费。同时，若上传过程中某包重构数据接收失败，会导致后续的重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始，即，重新上传完整的重构数据，导致重构数据传输效率低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***，其目的是在卫星上对当前帧重构数据的写入情况进行确认，只有当前帧重构数据完成写入的情况下，地面测控中心才会上注下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记每包重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某包重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种卫星在轨重构***，包括：数据处理单元、控制单元、存储单元；

数据处理单元接收并存储地面测控中心上注的当前帧重构数据；

控制单元从数据处理单元读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；

控制单元基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；

如果控制单元确定当前帧重构数据满足存储条件，则控制单元将当前帧重构数据写入存储单元；

如果控制单元确定当前帧重构数据不满足存储条件，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储。

可选地，当前帧重构数据可被封装在目标文件中，其中，控制单元还可执行以下处理：控制单元从数据处理单元读取当前帧重构数据之后，还提取目标文件的文件类型；控制单元基于所提取的当前帧序号、当前帧类型和文件类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；如果控制单元确定当前帧重构数据满足存储条件，则控制单元将目标文件的文件属性写入存储单元，并将当前帧重构数据写入存储单元。

可选地，控制单元可通过以下处理确定当前帧重构数据是否满足存储条件：将所提取的当前帧序号与预期帧序号进行比较；如果确定当前帧序号与预期帧序号一致，则将所提取的当前帧类型与预期帧类型进行比较；如果确定当前帧类型与预期帧类型一致，则将所提取的文件类型与预期文件类型进行比较；如果确定文件类型与预期文件类型一致，则确定当前帧重构数据满足存储条件；如果确定当前帧序号与预期帧序号不一致、确定当前帧类型与预期帧类型不一致、或者确定文件类型与预期文件类型不一致，则确定当前帧重构数据不满足存储条件。

可选地，控制单元产生应答信息，其中，应答信息中携带有确认帧序号、错误帧计数，确认帧序号用于指示最近一次写入存储单元的帧重构数据的帧序号；数据处理单元将控制单元产生的应答信息发送至地面测控中心；数据处理单元接收并存储地面测控中心基于确认帧序号和错误帧计数重新上注的当前帧重构数据；控制单元从数据处理单元重新读取当前帧重构数据。

可选地，控制单元基于当前帧序号更新确认帧序号和预期帧序号，并产生应答信息，其中，应答信息中携带有确认帧序号、错误帧计数；数据处理单元将控制单元产生的应答信息发送至地面测控中心；数据处理单元接收并存储地面测控中心基于确认帧序号和错误帧计数上注的下一帧重构数据。

可选地，数据处理单元可从地面测控中心接收针对应答信息的反馈信息；控制单元基于数据处理单元接收的反馈信息确定任务执行状态；如果确定任务执行状态指示退出任务，则控制单元控制数据处理单元停止从地面测控中心接收帧重构数据；如果确定任务执行状态指示执行任务，则控制单元控制数据处理单元继续从地面测控中心接收帧重构数据。

可选地，控制单元还可执行以下处理：控制单元在从数据处理单元读取当前帧重构数据之后，提取预期帧序号；控制单元确定预期帧序号是否为首个帧重构数据的帧序号；如果确定预期帧序号是首个帧重构数据的帧序号，则控制单元提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；如果确定预期帧序号不是首个帧重构数据的帧序号，则控制单元提取当前帧重构数据的帧时间戳；控制单元将所提取的帧时间戳与基准时间进行比较；如果确定所提取的帧时间戳与基准时间的差值不大于预设值，则控制单元提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；如果确定所提取的帧时间戳与基准时间的差值大于预设值，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储。

第二方面，本申请实施例提供了一种卫星在轨重构方法，卫星在轨重构***包括数据处理单元、控制单元和存储单元，其中，在控制单元中执行如下数据处理方法：

从数据处理单元读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；

基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；

如果确定当前帧重构数据满足存储条件，则将当前帧重构数据写入存储单元；

如果确定当前帧重构数据不满足存储条件，则重新读取当前帧重构数据以进行存储。

第三方面，本申请实施例提供了一种星地链路通信***，包括：地面测控中心和卫星在轨重构***。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述的卫星在轨重构***的数据处理方法的步骤。

本申请实施例带来了以下有益效果：

本申请实施例提供了一种卫星在轨重构***，包括：数据处理单元、控制单元、存储单元；数据处理单元接收并存储地面测控中心上注的当前帧重构数据；控制单元从数据处理单元读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；控制单元基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；如果控制单元确定当前帧重构数据满足存储条件，则控制单元将当前帧重构数据写入存储单元；如果控制单元确定当前帧重构数据不满足存储条件，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储。本申请中在卫星上对当前帧重构数据的写入情况进行确认，只有当前帧重构数据完成写入的情况下，地面测控中心才会上注下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记每包重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某包重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的星地链路通信***的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的对当前帧重构数据进行校验的步骤的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的卫星在轨重构***的数据处理方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的写入当前帧重构数据的步骤的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中，通常采用地面测控中心将重构数据进行分包处理后，使用比特位标记单包重构数据的接收情况，以此实现断点续传。例如，在一个总数据量为16比特的单包重构数据中，使用1比特来标记当前包重构数据的接收情况，那么当所需上注的目标重构数据量较大时，所需占用的比特数也会非常多，因此这会导致极大地资源浪费。同时，若某包重构数据因为某种原因导致接收失败，则后续的重构数据均无法继续写入，上传重构数据的流程只能重新开始，即，从分包后的第一个包重构数据开始重新上传，这也无法满足星地链路通信的质量要求。

基于此，本申请实施例提供一种卫星在轨重构***、方法及星地链路通信***，通过在卫星上对当前帧重构数据的写入情况进行确认，只有当前帧重构数据完成写入的情况下，地面测控中心才会上注下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记每包重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某包重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种星地链路通信***进行详细介绍，图1为本申请实施例提供的星地链路通信***的结构示意图，如图1所示，该星地链路通信***10包括：卫星在轨重构***100、地面测控中心200，卫星在轨重构***100包括：数据处理单元101、控制单元102和存储单元103。

地面测控中心200将待上注的重构数据进行分包处理。

具体的，地面测控中心200将待上注的重构数据逐帧划分成多个单帧重构数据，当卫星过境时，地面测控中心200将单帧重构数据上注到数据处理单元101。

在一示例中，地面测控中心200可将每个单帧重构数据封装成对应的单帧重构数据文件,当卫星过境时，将单帧重构数据文件上注到数据处理单元101中。

可选地，卫星在轨重构***100除包括数据处理单元101、控制单元102、存储单元103之外，可还包括：星务处理单元104。

在此情况下，地面测控中心200可通过星地链路经由星务处理单元104将单帧重构数据和/或单帧重构数据文件上注到数据处理单元101中。

地面测控中心200根据控制单元102经由星务处理单元104返回的应答信息确定当前帧重构数据文件是否成功写入存储单元103，若成功写入存储单元103，则地面测控中心200继续将下一帧重构数据和/或下一帧重构数据文件通过星地链路上注到数据处理单元101中。若没有成功写入存储单元103，则地面测控中心200将当前帧重构数据和/或当前帧重构数据文件通过星地链路重新上注到数据处理单元101中。

这里，将当前时刻通过星地链路上注到数据处理单元101中的单帧重构数据确定为当前帧重构数据，作为示例，当前帧重构数据格式中包括但不限于：IP头(InternetProtocol，网际互连协议)、UDP头(User Datagram Protocol，用户数据报协议)、校验码、当前帧序号、当前帧重构数据内容、当前帧重构数据长度；待上注数据的重构数据类型包括但不限于：FPGA程序数据、CPU程序数据、DSP程序数据；星务处理单元104通过遥测帧将控制单元102产生的应答信息返回至地面测控中心200，应答信息中包含但不限于确认帧序号、错误帧计数。

在一示例中，可将FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)作为数据处理单元101，将星务计算机作为星务处理单元104，将FLASH存储器(闪存)作为存储单元103。

在一优选实施例中，控制单元102在针对当前帧重构数据执行写入操作之前，还需执行准备工作。

具体的，在地面测控中心200将待上注的当前帧重构数据上注至卫星在轨重构***的数据处理单元101之前，控制单元102还要进行一些准备工作，这些准备工作包括但不限于：填写待执行任务的任务标识、填写预期帧类型、填写文件类型标识、初始化应答包序号、初始化预期帧序号、初始化累计接收字节计数、填写存储单元103存储扇区分布、初始化任务执行状态标识、标记该任务正在执行、设置当前执行任务标识、刷新CAN总线指令执行状态。其中，待执行任务的任务标识用以表示执行何种类型的任务，该类型与待上注的重构数据的类型相同；预期帧类型是控制单元102用于判断地面测控中心200所上注的当前帧重构数据所对应的数据类型是否符合预期，预期帧类型、当前帧类型均与重构数据类型相一致，均包括但不限于FPGA程序帧类型、CPU程序帧类型、DSP程序帧类型；文件类型标识是控制单元102用于判断地面测控中心200所上注的当前帧重构数据文件所对应的文件类型是否符合预期，文件类型包括但不限于FPGA程序文件类型、CPU程序文件类型、DSP程序文件类型；预期帧序号用于判断待接收的当前帧重构数据所对应的序号是否符合预期，初始化预期帧序号即是将预期帧序号重置为0；累计接收字节计数被控制单元102返回至地面测控中心200，供地面工作人员判断判断卫星是否完成了全部重构数据的写入。存储单元103的存储扇区的分布是控制单元102根据事先划分好的单帧重构数据与扇区的对应关系进行填写的。

下面参照图2来介绍控制单元102执行准备工作的过程。

图2为本申请实施例提供的对当前帧重构数据进行校验的步骤的流程示意图，如图2所示，在控制单元102中执行该步骤，包括如下处理：

步骤201，判断预期帧序号是否为0。

步骤202，标记存储单元状态为正在擦除。

步骤203，擦除对应的存储单元区域。

步骤204，标记存储单元状态为正常。

步骤205，标记存储单元对应存储扇区可以写入数据。

具体的，控制单元102判断预期帧序号是否为0，如果预期帧序号为0，则针对存储单元103进行预处理；如果预期帧序号不为0，则执行步骤206。这里，以FLASH作为存储单元103为例，预处理可包括以下步骤：标记FLASH状态为正在擦除、擦除对应的FLASH区域、标记FLASH状态为正常、标记FLASH对应存储扇区可以写入数据。其中，FLASH状态包括正在擦除、擦除完成两种状态，控制单元102会在完成FLASH区域的擦除后，将FLASH状态标记为擦除完成，并产生应答信息发送给地面测控中心200。

在一示例中，控制单元102在首次读取地面测控中心200上注的重构数据之前会对预期帧序号进行初始化，用于保证预期帧序号从零开始不断向上累加。该预期帧序号用于判断地面测控中心200所上注的当前帧重构数据的帧序号是否符合预期，如果预期帧序号与当前帧序号相同，则表示地面测控中心200已按正确顺序上注了单帧重构数据，否则表示地面测控中心200未能按照正确顺序上注单帧重构数据。这里，当前帧序号是指当前帧重构数据所对应的帧序号，预期帧序号是一个从零开始不断累加的一个数值，每成功写入一个当前帧重构数据，控制单元102就会将该预期帧序号进行刷新，刷新即是指在原预期帧序号的基础上加一，若当前帧重构数据未成功写入，则不会刷新该预期帧序号。

控制单元102在通过上述处理完成对存储单元103的预处理之后，执行步骤206：从数据处理单元101读取当前帧重构数据。

以上述示例为例，地面测控中心200将当前帧重构数据通过星地链路通信上注到卫星重构***的数据处理单元101(如，FPGA)后，控制单元102从FPGA中读取当前帧重构数据，当控制单元102从FPGA中读取当前帧重构数据之后，FPGA中不再存有该当前帧重构数据。

步骤207，提取超时状态。

具体的，控制单元102从数据处理单元101中提取超时状态，并根据所提取的超时状态判断读取数据的时长是否超过预设值，如果读取数据的时长超过预设值，则控制单元102经由星务处理单元104将应答信息(携带有指示当前帧重构数据读取超时的标记)发送至地面测控中心200，地面测控中心200根据接收到的应答信息对任务执行状态进行相应的调整，并将调整后的任务执行状态上传至星务处理单元104，控制单元102与星务处理单元104进行通信并执行步骤212；如果读取数据的时长未超过预设值，则控制单元102继续执行步骤208。

在一示例中，可选取1秒钟作为预设值，该预设值是本领域技术人员根据经验确定的，也可以根据实际需求来对预设值的大小进行调整，本申请对此不做限定。

步骤208，比较预期帧序号与总帧数量。

具体的，控制单元102从当前帧重构数据文件的文件属性中提取总帧数量，并将预期帧序号与所提取的总帧数量进行比较，如果预期帧序号与总帧数量相等，则表示已收齐全部重构数据，经由星务处理单元104将应答信息(携带有指示整包重构数据已经全部写入的标识)发送至地面测控中心200，地面测控中心200根据接收到的应答信息对任务执行状态进行相应的调整，并将调整后的任务执行状态上传至星务处理单元104，控制单元102与星务处理单元104进行通信并执行步骤212；如果预期帧序号与总帧数量不相等，则表示未收齐全部重构数据，控制单元102继续执行步骤209。

步骤209，对当前帧重构数据进行认证解密。

具体的，地面测控中心200所上注的当前帧重构数据是经过加密的文件，因此需要控制单元102首先对该加密过的文件进行解密，以获得当前帧重构数据，然后进行校验认证。其中，校验算法包括但不限于：SM3算法、MD5算法、CRC算法。

在一实施例中，如果当前帧重构数据通过认证解密，则继续执行步骤211；如果当前帧重构数据未通过认证解密，则继续执行步骤210。

步骤210，刷新错误帧计数。

具体的，错误帧计数是控制单元102用于记录未能成功写入存储单元103中的帧重构数据的数量。这里，错误帧计数也是一个从零开始的累加值，每当某帧重构数据未成功写入存储单元103时，该错误帧计数就会加一，控制单元102会将携带有错误帧计数的应答信息发送至地面测控中心200，用以及时更新地面测控中心200中记录的错误帧计数，方便地面工作人员实时掌握帧重构数据的写入情况。

步骤211，执行第2阶段处理流程。在第2阶段处理流程中，控制单元102执行本申请实施例的卫星在轨重构***的数据处理方法。通过采用上述卫星在轨重构***的数据处理方法，能够在卫星上对帧重构数据的写入情况进行确认，只有当前帧重构数据完成写入的情况下，地面测控中心才会发送下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记帧重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某帧重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

图3为本申请实施例提供的卫星在轨重构***的数据处理方法的流程示意图,如图3所示，该方法包括：

步骤301、从数据处理单元101读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型。

步骤302、基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件。

步骤303、如果确定当前帧重构数据满足存储条件，则将当前帧重构数据写入存储单元。

步骤304、如果确定当前帧重构数据不满足存储条件，则重新读取当前帧重构数据以进行存储。

下面参照图4来介绍控制单元将当前帧重构数据写入存储单元的具体过程，应理解，图3和图4为控制单元针对当前帧重构数据的处理过程，针对整包重构数据的每帧重构数据可以重复执行图3和图4的处理过程，以完成对整包重构数据的写入。

图4为本申请实施例提供的写入当前帧重构数据的步骤的流程示意图，如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤401-402，提取预期帧序号，判断预期帧序号是否为0。

具体的，控制单元102从存储单元103提取预期帧序号，并判断预期帧序号是否为0，若预期帧序号为0，则表示该当前帧重构数据是首个帧重构数据，需要控制单元102刷新基准时间，为后续抗重放攻击提供准确的判断条件；若预期帧序号不为0，则表示该当前帧重构数据不是首个帧重构数据，则控制单元102可利用已经刷新的基准时间进行时效性检测。

在一示例中，若所提取的预期帧序号为0，则控制单元102执行步骤403；若所提取的预期帧序号不为0，则控制单元102执行步骤411。

步骤403，比较当前帧序号与预期帧序号是否一致。

具体的，控制单元102从当前帧重构数据中提取当前帧序号，并将当前帧序号与预期帧序号进行比较，如果当前帧序号与预期帧序号一致，则表示地面测控中心200上注的当前帧重构数据的顺序是正确的；如果当前帧序号与预期帧序号不一致，则表示地面测控中心200上注的当前帧重构数据的顺序是不正确的，此时可向地面测控中心200返回应答信息以重新上注当前帧重构数据。

在一示例中，如果当前帧序号与预期帧序号一致，则继续执行步骤404；如果当前帧序号与预期帧序号不一致，则结束该第2阶段处理流程，继续执行步骤211。

步骤404，比较当前帧类型与预期帧类型是否一致。

具体的，预期帧类型在初始化时由控制单元102填写，当前帧类型由控制单元102从当前帧重构数据中提取；控制单元102将所提取的当前帧类型与预期帧类型进行比较，如果当前帧类型与预期帧类型一致，则继续执行步骤405；如果当前帧类型与预期帧类型不一致，则结束该第2阶段处理流程，继续执行步骤211。

在一示例中，假设预期帧类型为DSP，那么只有在当前帧类型也是DSP时才能继续执行下面的步骤。

步骤405，比较当前文件类型与预期文件类型是否一致。

具体的，当前帧重构数据被封装在目标文件中，控制单元102读取当前帧重构数据之后，提取目标文件的文件类型，并将所提取的文件类型与预期文件类型进行比较，如果预期文件类型与当前文件类型相同，则表示地面测控中心200所上注的当前帧重构数据的文件类型是正确的，否则表示地面测控中心200所上注的当前帧重构数据的文件类型是错误的，此时可向地面测控中心200返回应答信息以重新上注当前帧重构数据。这里，如果当前文件类型与预期文件类型一致，则继续执行步骤406；如果当前文件类型与预期文件类型不一致，则结束该第2阶段处理流程，继续执行步骤211。其中，预期文件类型与预期帧类型是一致的。

以上述示例为例，预期文件类型与预期帧类型是一致的，均是DSP程序数据类型，那么只有在预期文件类型和当前文件类型均为DSP程序数据类型时才能继续执行下面的步骤。

步骤406，刷新基准时间。

具体的，当前帧重构数据经过当前帧序号、当前帧类型、当前文件类型的验证后，控制单元102将当前时间作为基准时间，然后继续执行步骤407。其中，基准时间是步骤412中判断当前帧重构数据是否通过时效性检测的时间标准。

步骤407，将文件属性写入存储单元103。

具体的，控制单元102将目标文件的文件属性写入存储单元103，然后执行步骤408。其中，文件属性包括但不限于：文件总长度、版本号、CRC校验值。

步骤408，将当前帧重构数据写入存储单元103。

具体的，控制单元102将当前帧重构数据的内容写入到存储单元103中，然后执行步骤409。在一示例中，控制单元102将读取的当前帧重构数据的内容写入到FLASH中。

步骤409，填写确认帧序号。

具体的，在当前帧重构数据成功写入存储单元103后，控制单元102将成功写入的当前帧重构数据所对应的当前帧序号作为确认帧序号，并将包含确认帧序号的应答信息经由星务处理单元104发送至地面测控中心200，地面测控中心200依据接收到的确认帧序号，可确定当前帧重构数据已经成功写入到存储单元103中，以继续上注下一帧重构数据。

步骤410，刷新预期帧序号。

具体的，在确定确认帧序号后，控制单元102还将刷新预期帧序号，可以理解的，刷新后的预期帧序号比未刷新前的预期帧序号大一，该刷新后的预期帧序号将用来判断地面测控中心200上注的下一帧重构数据所对应的帧序号是否正确。完成上述步骤后，控制单元102结束预期帧序号为0的条件下的第2阶段处理流程，继续执行步骤212。

步骤411，当预期帧序号不为0时，提取帧时间戳与基准时间比较。

具体的，控制单元102从当前帧重构数据中提取帧时间戳，并将该帧时间戳与基准时间比较。这里，基准时间已是经步骤406刷新后的基准时间；帧时间戳是在地面测控中心200发送当前帧重构数据时记录的时间。

步骤412，确定时效性检测是否通过。

具体的，控制单元102利用当前帧重构数据的帧时间戳进行时效性检测，如果当前帧重构数据通过时效性检测，则继续执行步骤413；如果当前帧重构数据未通过时效性检测，则继续执行步骤414。这里，时效性检测是为了进行抗重放攻击，抗重放攻击指的是防御或防止重放攻击的发生；重放攻击在任何网络通过程中都可能发生，是计算机世界黑客常用的攻击方式之一；具体是指攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗***的目的，主要用于身份认证过程，破坏认证的正确性。重放攻击可以由发起者，也可以由拦截并重发该数据的敌方进行。攻击者利用网络监听或者其他方式盗取认证凭据，之后再把它重新发给认证服务器。

在一示例中，可采用加时间戳的方式防御重放攻击，也就是说，将帧时间戳和基准时间进行比较，如果帧时间戳与基准时间相距的时长在预设范围内，则表示当前帧重放数据通过时效性检测。例如，将1秒钟作为抗重放攻击的预设范围，那么如果当前帧重构数据的帧时间戳处在基准时间点之后1秒钟的时间范围内，则表示当前帧重构数据通过时效性检测。如果帧时间戳与基准时间相距的时长不在预设范围内，则表示当前帧重构数据未通过时效性检测。

步骤413，刷新基准时间。

具体的，控制单元102判断当前帧重构数据通过时效性检测后，将当前时间作为新的基准时间进行基准时间刷新，利用刷新后的基准时间进行下一帧重构数据的时效性检测。刷新基准时间后，控制单元102继续执行步骤415。

步骤414，刷新错误帧计数。

具体的，如果当前帧重构数据未能通过时效性检测，则控制单元102对错误帧计数进行加一处理，即刷新错误帧计数，并将刷新后的错误帧计数及时反馈给地面测控中心200。地面测控中心200可依据此刷新后的错误帧计数确定当前帧重构数据未能成功写入存储单元103，并重新将当前帧重构数据通过星地链路上注至卫星重构***的FPGA中。

步骤415-417，比较当前帧序号与预期帧序号是否一致；比较当前帧类型与预期帧类型是否一致；比较当前文件类型与预期文件类型是否一致。

具体的，控制单元102将当前帧序号与预期帧序号、当前帧类型与预期帧类型、当前文件类型与预期文件类型分别进行比较，若其中任意一个比较结果不一致，则结束在预期帧序号不为0条件下的第2阶段处理流程；若上述个比较结果均一致，则继续执行步骤418。

步骤418，将当前帧重构数据内容写入存储单元。

具体的，控制单元102将当前帧重构数据的内容写入存储单元103中，也可将目标文件的文件属性写入存储单元，然后执行步骤419。在一示例中，控制单元102将当前帧重构数据的内容写入到FLASH中。

步骤419，填写确认帧序号。

具体的，在当前帧重构数据成功写入存储单元103后，控制单元102将成功写入的当前帧重构数据所对应的当前帧序号作为确认帧序号，并将确认帧序号经由星务处理单元104发送至地面测控中心200，地面测控中心200依据接收到的确认帧序号可确定当前帧重构数据已经成功写入存储单元103中。

步骤420，刷新预期帧序号。

具体的，在确定确认帧序号后，控制单元102将刷新预期帧序号，可以理解的，刷新后的预期帧序号比未刷新前的预期帧序号大一，该刷新后的预期帧序号将用来判断下一帧重构数据所对应的帧序号是否正确。完成上述步骤后，控制单元102结束预期帧序号不为0条件下的第2阶段处理流程，继续执行步骤212。

步骤212，提取任务执行状态。

具体的，地面测控中心200根据卫星上返回的反馈信息或应答信息对任务执行状态进行调整，并将调整后的任务执行状态发送至星务处理单元104，控制单元102从星务处理单元104提取任务执行状态，并依据所提取的任务执行状态判断是否退出任务。这里，如果所提取的任务执行状态为退出任务，则控制单元102结束整个星地链路通信流程；如果所提取的任务执行状态为执行任务，则控制单元102继续执行步骤206，从数据处理单元101读取重构数据。

在一示例中，地面测控中心200在接收到卫星上返回的反馈信息或应答信息之后，检测地面测控中心200与卫星在轨重构***之间的星地链路的通信状态，如果通信状态满足数据传输要求(例如，星地链路的信号强度大于预设值)，此时，认为卫星过境，则地面测控中心200确定任务执行状态为执行任务，如果通信状态不满足数据传输要求(例如，星地链路的信号强度不大于预设值)，此时，认为卫星离境，则地面测控中心200确定任务执行状态为退出任务。

在另一示例中，地面测控中心200在接收到卫星上返回的反馈信息或应答信息之后，根据所计算的卫星过境时间和卫星离境时间，在卫星过境时，地面测控中心200确定任务执行状态为执行任务，在卫星离境时，地面测控中心200确定任务执行状态为退出任务。

假设，地面测控中心200所需上注的全部重构数据共有2000帧，并且在卫星此次离境时，已将前500帧的重构数据写入到了存储单元103中，那么后续1500帧的重构数据会因为卫星离境而导致无法继续写入。此时，因为地面测控中心200已从应答信息中确定了最近一次写入存储单元的帧重构数据的帧序号，于是在卫星下次过境时，地面测控中心200就可以接着将剩余未写入到存储单元103中的帧重构数据按顺序逐个上注到数据处理单元101中，这样就实现了断点续传。

对应于图1中的卫星在轨重构***，本申请实施例还提供了一种电子设备500的结构示意图，如图5所示，所述电子设备500包括处理器510、存储器520和总线530。所述存储器520存储有所述处理器510可执行的机器可读指令，当电子设备500运行时，所述处理器510与所述存储器520之间通过总线530通信，所述机器可读指令被所述处理器510执行时，能够执行上述卫星在轨重构方法，在星上对帧重构数据的接收情况进行确认，只有当前帧重构数据完成接收的情况下，地面测控中心才会发送下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记帧重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某帧重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

对应于图1中的卫星在轨重构方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述卫星在轨重构***的数据处理方法的步骤。

具体地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述卫星在轨重构***的数据处理方法，通过在卫星上对当前帧重构数据的写入情况进行确认，只有当前帧重构数据完成写入的情况下，地面测控中心才会上注下一帧重构数据，避免了在上注的目标重构数据量较大时，因使用比特位来标记每包重构数据的接收情况而造成的资源浪费的问题。同时，也解决了上注过程中因某包重构数据接收失败，而导致后续的帧重构数据无法写入，上注重构数据的流程只能重新开始的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种卫星在轨重构***，其特征在于，所述卫星在轨重构***包括：数据处理单元、控制单元、存储单元；

所述数据处理单元接收并存储地面测控中心上注的当前帧重构数据；

所述控制单元从所述数据处理单元读取所述当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型，所述当前帧类型包括FPGA程序帧类型、CPU程序帧类型、DSP程序帧类型；

所述控制单元基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；

如果所述控制单元确定当前帧重构数据满足存储条件，则控制单元将当前帧重构数据写入存储单元；

如果所述控制单元确定当前帧重构数据不满足存储条件，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储；

所述控制单元通过以下处理确定当前帧重构数据是否满足存储条件：

将所提取的当前帧序号与预期帧序号进行比较，所述预期帧序号是一个从零开始不断累加的数值，每成功写入一个当前帧重构数据预期帧序号加一，预期帧序号用于判断上注的当前帧重构数据的顺序是否正确；

如果确定当前帧序号与预期帧序号一致，则将所提取的当前帧类型与预期帧类型进行比较；

如果确定当前帧类型与预期帧类型一致，则将所提取的文件类型与预期文件类型进行比较；

如果确定文件类型与预期文件类型一致，则确定当前帧重构数据满足存储条件；

如果确定当前帧序号与预期帧序号不一致、确定当前帧类型与预期帧类型不一致、或者确定文件类型与预期文件类型不一致，则确定当前帧重构数据不满足存储条件。

2.如权利要求1所述的卫星在轨重构***，其特征在于，当前帧重构数据被封装在目标文件中，

其中，所述控制单元还执行以下处理：

所述控制单元从数据处理单元读取当前帧重构数据之后，还提取所述目标文件的文件类型；

所述控制单元基于所提取的当前帧序号、当前帧类型和文件类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；

如果控制单元确定当前帧重构数据满足存储条件，则控制单元将目标文件的文件属性写入存储单元，并将当前帧重构数据写入存储单元。

3.如权利要求1所述的卫星在轨重构***，其特征在于，

所述控制单元产生应答信息，其中，所述应答信息中携带有确认帧序号、错误帧计数，所述确认帧序号用于指示最近一次写入存储单元的帧重构数据的帧序号；

所述数据处理单元将所述控制单元产生的应答信息发送至所述地面测控中心；

所述数据处理单元接收并存储所述地面测控中心基于所述确认帧序号和错误帧计数重新上注的当前帧重构数据；

所述控制单元从数据处理单元重新读取当前帧重构数据。

4.如权利要求1所述的卫星在轨重构***，其特征在于，

所述控制单元基于当前帧序号更新确认帧序号和预期帧序号，并产生应答信息，其中，所述应答信息中携带有确认帧序号、错误帧计数；

所述数据处理单元将所述控制单元产生的应答信息发送至所述地面测控中心；

所述数据处理单元接收并存储所述地面测控中心基于所述确认帧序号和错误帧计数上注的下一帧重构数据。

5.如权利要求3或4所述的卫星在轨重构***，其特征在于，

所述数据处理单元从所述地面测控中心接收针对所述应答信息的反馈信息；

所述控制单元基于所述数据处理单元接收的反馈信息确定任务执行状态；

如果确定任务执行状态指示退出任务，则控制单元控制数据处理单元停止从地面测控中心接收帧重构数据；

如果确定任务执行状态指示执行任务，则控制单元控制数据处理单元继续从所述地面测控中心接收帧重构数据。

6.如权利要求1所述的卫星在轨重构***，其特征在于，所述控制单元还执行以下处理：

所述控制单元在从数据处理单元读取当前帧重构数据之后，提取预期帧序号；

所述控制单元确定预期帧序号是否为首个帧重构数据的帧序号；

如果确定预期帧序号是首个帧重构数据的帧序号，则控制单元提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；

如果确定预期帧序号不是首个帧重构数据的帧序号，则控制单元提取当前帧重构数据的帧时间戳；

所述控制单元将所提取的帧时间戳与基准时间进行比较；

如果确定所提取的帧时间戳与基准时间的差值不大于预设值，则控制单元提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型；

如果确定所提取的帧时间戳与基准时间的差值大于预设值，则控制单元重新读取当前帧重构数据以进行存储。

7.一种卫星在轨重构***的数据处理方法，其特征在于，所述卫星在轨重构***包括数据处理单元、控制单元和存储单元，其中，在所述控制单元中执行如下数据处理方法：

从数据处理单元读取当前帧重构数据，并提取当前帧重构数据的当前帧序号和当前帧类型，所述当前帧类型包括FPGA程序帧类型、CPU程序帧类型、DSP程序帧类型；

基于所提取的当前帧序号和当前帧类型，确定当前帧重构数据是否满足存储条件；

如果确定当前帧重构数据满足存储条件，则将当前帧重构数据写入存储单元；

如果确定当前帧重构数据不满足存储条件，则重新读取当前帧重构数据以进行存储；

所述确定当前帧重构数据是否满足存储条件，包括：

将所提取的当前帧序号与预期帧序号进行比较,所述预期帧序号是一个从零开始不断累加的数值，每成功写入一个当前帧重构数据预期帧序号加一，预期帧序号用于判断上注的当前帧重构数据的顺序是否正确；

如果确定当前帧序号与预期帧序号一致，则将所提取的当前帧类型与预期帧类型进行比较；

如果确定当前帧类型与预期帧类型一致，则将所提取的文件类型与预期文件类型进行比较；

如果确定文件类型与预期文件类型一致，则确定当前帧重构数据满足存储条件；

如果确定当前帧序号与预期帧序号不一致、确定当前帧类型与预期帧类型不一致、或者确定文件类型与预期文件类型不一致，则确定当前帧重构数据不满足存储条件。

8.一种星地链路通信***，其特征在于，所述星地链路通信***包括地面测控中心和如权利要求1-6中任一项所述的卫星在轨重构***。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求7所述的卫星在轨重构***的数据处理方法的步骤。

Images