CN118041431A - 针对遥测传送帧的数据调度方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了针对遥测传送帧的数据调度方法、装置及存储介质。包括：确定预设调度时段内的常规遥测帧和第一非常规遥测帧；确定第一调度信息，利用第一调度信息，基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧和第三非常规遥测帧；将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；确定第二调度信息，利用第二调度信息，基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧和第五非常规遥测帧；将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
Description
技术领域
本申请涉及卫星遥测技术领域，特别是涉及一种针对遥测传送帧的数据调度方法、装置及存储介质。
背景技术
遥测技术已经广泛应用于卫星技术领域，卫星***可以通过遥测信道将遥测传送帧传输至地面***，还可以通过数据传输链路将遥测传送帧传输至地面***，以便于工作人员对卫星***上的应用以及设备进行监控。
公开号为CN115776325A的申请公开了一种应用于卫星***的事件调度方法、装置及存储介质。公开号为CN115811350A 的申请公开了一种用于卫星***的查询调度方法、装置及存储介质。公开号CN115549772A的申请公开了一种基于配置信息的遥测方法、装置及存储介质。参考上述公开的申请可知，与遥测应用数据对应的遥测传送帧大致可以分为常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。即，常规遥测帧和非常规遥测帧。
其中，常规遥测帧用于指示卫星***上的调度应用基于预先设置的遥测调度信息，定期触发多个应用和/或多个设备进行相应的检测，从而生成的包含检测结果的遥测帧。配置遥测帧用于指示卫星***自动从常规遥测帧中抽取与目标应用和/或目标设备对应的遥测帧。查询遥测帧用于指示卫星***基于从地面***所接收到的查询指令，触发目标应用和/或目标设备进行相应检测，从而生成的包含目标检测结果的遥测帧。事件遥测帧既包括常规遥测帧，又包括配置遥测帧。并且其中，值得注意的是，常规遥测帧为遥测传送帧中最为常见的遥测帧。
在卫星***仅向地面***传输常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧或事件遥测帧的情况下，不涉及遥测传送帧的数据调度问题。但是由于在卫星***中存在以遥测信道传输遥测传送帧的方式，还存在以数据传输链路传输遥测传送帧的方式，并且以遥测信道传输遥测传送帧的方式中还包括实时传输遥测传送帧以及延时传输遥测传送帧，从而在卫星***需要向地面***传输常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧和事件遥测帧的情况下，需要对常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧和事件遥测帧进行调度，从而使得数据传输效率更高，并进一步保证数据传输的合理性。
针对上述的现有技术中存在的在卫星***通过不同的数据传输方式，向地面***传输多种不同类型的遥测传送帧的情况下，如何使得数据传输效率更高，并保证数据传输的合理性的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本公开的实施例提供了一种针对遥测传送帧的数据调度方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中存在的在卫星***通过不同的数据传输方式，向地面***传输多种不同类型的遥测传送帧的情况下，如何使得数据传输效率更高，并保证数据传输的合理性的技术问题。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种针对遥测传送帧的数据调度方法，包括：确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种针对遥测传送帧的数据调度装置，包括：第一遥测帧确定模块，用于确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；第一遥测帧生成模块，用于确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；第一数据传输模块，用于将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；第二遥测帧生成模块，用于确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；第二数据传输模块，用于将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及第三数据传输模块，用于将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种针对遥测传送帧的数据调度装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
本申请公开了一种针对遥测传送帧的数据调度方法。在本申请所公开的技术方案中，预先确定了调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧，并根据第一调度信息，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧，然后将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***。从而本申请所公开的技术方案中，能够在保证向地面***发送与多个应用和/或多个设备对应的检测结果的情况下，进一步提升遥测信道的利用率和第一非常规遥测帧的传输速率。
此外，在本申请所公开的技术方案中，卫星***基于所确定的第二调度信息和第三非常规遥测帧，生成了第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧，并将第四非常规遥测帧组成数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***，从而能够保证第三非常规遥测帧的数据传输效率。
进一步地，卫星***将剩余的第五非常规遥测帧存储至存储器，并在第四非常规遥测帧传输完毕之后，将延时帧队列中的第五非常规遥测帧传输至地面***。从而能够保证传输至地面***的第一非常规遥测帧的完整性。
进而解决了现有技术中存在的在卫星***通过不同的数据传输方式，向地面***传输多种不同类型的遥测传送帧的情况下，如何使得数据传输效率更高，并保证数据传输的合理性的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例1所述的卫星遥控遥测***的示意图；
图2A是根据本申请实施例1所述的卫星***的硬件结构框图；
图2B是根据本申请实施例1所述的地面***的硬件结构框图；
图3是根据本申请实施例1所述的卫星***中的软件应用的模块示意图；
图4是根据本申请实施例1所述的针对遥测传送帧的数据调度方法的流程图；
图5A是根据本申请实施例1所述的卫星***通过遥测信道将常规遥测帧以及第二非常规遥测帧传输至地面***的示意图；
图5B是根据本申请实施例1所述的卫星***通过数据传输链路将第四非常规遥测帧传输至地面***的示意图；
图5C是根据本申请实施例1所述的卫星***通过数据传输链路将第五非常规遥测帧传输至地面***的示意图；
图6A是根据本申请实施例1所述的实时帧队列的示意图；
图6B是根据本申请实施例1所述的数据传输队列的示意图；
图6C是根据本申请实施例1所述的一种情况下的延时帧队列的示意图；
图6D是根据本申请实施例1所述的另一种情况下的延时帧队列的示意图；
图7是根据本申请实施例2所述的针对遥测传送帧的数据调度装置的示意图；以及
图8是根据本申请实施例3所述的针对遥测传送帧的数据调度装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本实施例，提供了一种针对遥测帧的数据调度的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1示出了根据本实施例所述的卫星遥控遥测***的示意图。该***包括：地面***20以及卫星***10，其中地面***20通过分包遥控的方式，经由地面***20与卫星***10之间的遥控信道向卫星***10发送遥控应用数据。此外，卫星***10接收地面***20发送的遥控应用数据，并且通过分包遥测的方式，经由卫星***10与地面***20之间的遥测信道向地面***20传输遥测数据。值得注意的是，卫星***10例如还可以经由数据传输链路向地面***20传输遥测数据。
图2A进一步示出了图1中卫星***10的硬件架构的示意图。参考图2A所示，卫星***10包括综合电子***，综合电子***包括：处理器、存储器、总线管理模块以及通信接口。其中存储器与处理器连接，从而处理器可以访问存储器，读取存储器存储的程序指令，从存储器读取数据或者向存储器写入数据。总线管理模块与处理器连接，并且还与例如CAN总线等总线连接。从而处理器可以通过总线管理模块所管理的总线，同与总线连接的星载外设进行通信。此外，处理器还经由通信接口与相机、星敏感器、测控应答机以及数传设备等设备通信连接。本领域普通技术人员可以理解，图2A所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，卫星***还可包括比图2A中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2A所示不同的配置。
图2B进一步示出了图1中地面***20的硬件架构的示意图。参考图2B所示，地面***20可以包括一个或多个处理器（处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器、用于通信功能的传输装置以及输入/输出接口。其中存储器、传输装置以及输入/输出接口通过总线与处理器连接。除此以外，还可以包括：与输入/输出接口连接的显示器、键盘以及光标控制设备。本领域普通技术人员可以理解，图2B所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，地面***还可包括比图2B中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2B所示不同的配置。
应当注意到的是，图2A和图2B中示出的一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。
图2A和图2B中示出的存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的针对遥测传送帧的数据调度方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的针对遥测传送帧的数据调度方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。
此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图2A和图2B所示的设备可以包括硬件元件（包括电路）、软件元件（包括存储在计算机可读介质上的计算机代码）、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图2A和图2B仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述设备中的部件的类型。
图3是根据本申请实施例所述的卫星***10中的软件应用的模块示意图，参考图3所示，卫星***10中包括应用0~应用m。此外，卫星***10还包括调度应用、遥控应用、遥测应用、总线管理应用和数传管理应用。其中，卫星***10可以通过遥控应用与地面***20的遥控模块建立遥控信道，可以通过遥测应用与地面***20的遥测模块建立遥测信道，还可以通过数据传输管理应用与地面***20的数据传输管理模块建立数据传输链路。例如，工作人员通过地面***20中的遥控模块，将获取与多个对象对应的常规遥测包（即第一遥控包）的第一调度信息发送给卫星***10中的遥控应用。遥控应用将获取与多个对象对应的常规遥测包的第一调度信息发送至调度应用。调度应用根据第一调度信息指示的调度周期进行常规遥测，周期性地向应用0~应用m发送获取与多个对象对应的常规遥测包的请求。应用0~应用m响应于获取常规遥测包的请求，进行检测，根据检测结果生成常规遥测包，并将常规遥测包传输至遥测应用。遥测应用根据常规遥测包生成相应的常规遥测帧。遥测应用通过遥测信道实时地将常规遥测帧发送至地面***20中的遥测模块。工作人员可通过用户接口实时地接收到由遥测模块发送的常规遥测帧。
再例如，卫星***10中的调度应用自动从常规遥测帧中抽取与目标应用和/或目标设备对应的遥测帧（即，配置遥测帧），并将配置遥测帧发送至遥测应用和/或数据传输管理应用。从而，遥测应用通过遥测信道将配置遥测帧传输至地面***20，和/或，数据传输管理应用通过数据传输链路将配置遥测帧传输至地面***20。
再例如，卫星***10中的遥控应用接收到由地面***20发送的查询请求，并将该查询请求发送至调度应用。调度应用响应于该查询请求，从常规遥测帧中抽取与目标应用和/或目标设备对应的遥测帧（即，查询遥测帧），并将查询遥测帧发送至遥测应用和/或数据传输管理应用。从而，遥测应用通过遥测信道将查询遥测帧传输至地面***20，和/或，数据传输管理应用通过数据传输链路将查询遥测帧传输至地面***20。
再例如，卫星***10中的调度应用自动从常规遥测帧中抽取与目标应用和/或目标设备对应的遥测帧，并将常规遥测帧和所抽取的遥测帧组合在一起，从而生成事件遥测帧，并将事件遥测帧发送至遥测应用和/或数据传输管理应用。从而，遥测应用通过遥测信道将事件遥测帧传输至地面***20，和/或，数据传输管理应用通过数据传输链路将事件遥测帧传输至地面***20。
在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种针对遥测传送帧的数据调度方法，该方法由图2A中所示的处理器实现。图4示出了该方法的流程示意图，参考图4所示，该方法包括：
S402：确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；
S404：确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；
S406：将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；
S408：确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；
S410：将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及
S412：将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
具体地，首先，卫星***10中的各个应用和/或各个设备基于检测结果生成常规遥测帧，并将常规遥测帧发送至调度应用，调度应用基于常规遥测帧生成第一非常规遥测帧，从而调度应用确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧（S402）。其中，第一非常规遥测帧例如可以是配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。当然，第一非常规遥测帧还可以是其他区别于常规遥测帧的遥测帧，此处不再加以赘述。
然后，调度应用确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧（S404）。具体地，首先，调度应用确定用于指示与常规遥测帧对应的应用过程的数量。然后，调度应用基于所确定的与常规遥测帧对应的应用过程的数量，以及预先设置的逻辑回归模型，确定常规遥测帧的数据量与实时帧队列的数据量之间的比值。最后，调度应用基于所确定的比值，确定第一调度信息。上述内容将在后续进行详细描述，因此此处不再加以赘述。
之后调度应用将常规遥测帧和第二非常规遥测帧发送至遥测应用，从而遥测应用将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***20（S406）。图5A是根据本申请实施例1所述的卫星***通过遥测信道将常规遥测帧以及第二非常规遥测帧传输至地面***的示意图。参考图5A所示，在遥测应用接收到常规遥测帧和第二非常规遥测帧之后，将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***20中的遥测模块，从而地面***20能够及时接收到常规遥测帧和部分第一非常规遥测帧，并进一步提升了遥测信道的利用率和第一非常规遥测帧的传输速率。
图6A是根据本申请实施例所述的实时帧队列的示意图。参考图6A所示，常规遥测帧和第二非常规遥测帧共同组成了实时帧队列，并且常规遥测帧的数据量Q t 占实时帧队列所能够传输的数据量Q f 的比值，即为第一调度信息N 1 。从而调度应用在确定第一调度信息N 1 的情况下，就能够确定实时帧队列所能够传输的第一非常规遥测帧的数据量，即第二非常规遥测帧的数据量Q 2 。
进一步地，调度应用确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧和第五非常规遥测帧（S508）。具体地，调度应用首先确定第二调度信息。其中，第二调度信息用于指示配置遥测帧的数量与遥测帧的总数量之间的比值/>、查询遥测帧的数量与遥测帧的总数量之间的比值/>以及事件遥测帧的数量与遥测帧的总数量之间的比值/>。在调度应用确定第二调度信息/>的情况下，将所确定的第二调度信息/>与数据传输链路所能够传输的数据量Q s 相乘，从而确定数据传输链路中各种类型的非常规遥测帧的数据量。其中，数据传输链路中的配置遥测帧的数据量计算公式如下：
数据传输链路中的查询遥测帧的数据量计算公式如下：
数据传输链路中的事件遥测帧的数据量计算公式如下：
并且其中，第四非常规遥测帧的数据量计算公式如下：
从而，调度应用在基于第二调度信息和第三非常规遥测帧/>，确定了第四非常规遥测帧/>之后，可以进一步确定第五非常规遥测帧/>。
之后调度应用将第四非常规遥测帧传输至数据传输管理应用，数据传输管理应用在接收到第四非常规遥测帧之后，将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***20（S510）。图5B是根据本申请实施例1所述的卫星***通过数据传输链路将第四非常规遥测帧传输至地面***的示意图。参考图5B所示，在数据传输管理应用接收到第四非常规遥测帧之后，将第四非常规遥测帧组成数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***20中的数据传输管理模块，从而地面***20能够及时接收到第四非常规遥测帧，保证第一非常规遥测帧的传输效率。
图6B是根据本申请实施例所述的数据传输队列的示意图。参考图6B所示，第四非常规遥测帧组成了数据传输队列，并且如上述所述的内容，第四非常规遥测帧中配置遥测帧的数据量为、查询遥测帧的数据量为/>以及事件遥测帧的数据量为/>。并且第四非常规遥测帧的数据量等于数据传输队列所能够传输的数据量。
最后，调度应用将第五非常规遥测帧传输至数据传输管理应用，数据传输管理应用在接收到第五非常规遥测帧之后，通过格式转换的方式，将第五非常规遥测帧转换为对应的历史数据帧。然后，数据传输管理应用将历史数据帧存储至存储器。最后，数据传输管理应用获取存储器中的历史数据帧，并组成延时帧队列，通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***20。具体内容将在后续进行详细描述，因此此处不再加以赘述。
图5C是根据本申请实施例1所述的卫星***通过数据传输链路将第五非常规遥测帧传输至地面***的示意图。参考图5C所示，在数据传输管理应用从存储器中获取第五非常规遥测帧（即，历史数据帧）之后，将第五非常规遥测帧（即，历史数据帧）组成延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***20中的数据传输管理模块，从而地面***20能够接收到全部的第一非常规遥测帧，保证了数据传输的完整性。
图6C是根据本申请实施例所述的一种情况下的延时帧队列的示意图。图6D是根据本申请实施例所述的另一种情况下的延时帧队列的示意图。参考图6C和图6D所示，第五非常规遥测帧（即，历史帧队列）组成了延时帧队列。其中，第五非常规遥测帧的数据量可以与延时帧队列所能够传输的数据量相等，也可以小于延时帧队列所能够传输的数据量。
正如背景技术中所述的内容，在卫星***仅向地面***传输常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧或事件遥测帧的情况下，不涉及遥测传送帧的数据调度问题。但是由于在卫星***中存在以遥测信道传输遥测传送帧的方式，还存在以数据传输链路传输遥测传送帧的方式，并且以遥测信道传输遥测传送帧的方式中还包括实时传输遥测传送帧以及延时传输遥测传送帧，从而在卫星***需要向地面***传输常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧和事件遥测帧的情况下，需要对常规遥测帧、配置遥测帧、查询遥测帧和事件遥测帧进行调度，从而使得数据传输效率更高，并进一步保证数据传输的合理性。
有鉴于此，本申请公开了一种针对遥测传送帧的数据调度方法。在本申请所公开的技术方案中，预先确定了预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧，并根据第一调度信息，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧，然后将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***。从而本申请所公开的技术方案中，能够在保证向地面***发送与多个应用和/或多个设备对应的检测结果的情况下，进一步提升遥测信道的利用率和第一非常规遥测帧的传输速率。
进一步地，卫星***将剩余的第五非常规遥测帧存储至存储器，并在第四非常规遥测帧传输完毕之后，将延时帧队列中的第五非常规遥测帧传输至地面***。从而能够保证传输至地面***的第一非常规遥测帧的完整性。
进而解决了现有技术中存在的在卫星***通过不同的数据传输方式，向地面***传输多种不同类型的遥测传送帧的情况下，如何使得数据传输效率更高，并保证数据传输的合理性的技术问题。
可选地，确定预设调度时段内的第一非常规遥测帧的操作，包括：确定预设调度时段内的配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。具体地，第一非常规遥测帧可以包括配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧，还可以包括其他区别于常规遥测帧的遥测帧，此处不做具体限定。
可选地，确定第一调度信息的操作，包括：确定与常规遥测帧对应的应用过程的数量；基于所确定的常规遥测帧对应的应用过程的数量以及预先设置的逻辑回归模型，确定常规遥测帧的数据量与实时帧队列的数据量之间的比值；以及基于所确定的比值，确定第一调度信息。
具体地，调度应用首先确定用于指示与常规遥测帧对应的应用过程的数量x 1 。例如，常规遥测帧中包括与电源管理应用对应的遥测帧、与姿轨控***应用对应的遥测帧、与热控管理应用对应的遥测帧以及与总线管理应用对应的遥测帧。从而，常规遥测帧所对应的应用过程的数量为4个。
然后，调度应用基于所确定的常规遥测帧对应的应用过程的数量和预先设置的逻辑回归模型，确定常规遥测帧的数据量Q t 与实时帧队列的数据量Q f 之间的比值。具体计算公式如下：
其中，与常规遥测帧对应的应用过程的数量x越大，越接近于1，与各个应用过程对应的常规遥测帧，占总的常规遥测帧的概率越大。
从而，常规遥测帧的数据量Q t 与实时帧队列的数据量Q f 之间的比值为第一调度信息，即。
并且调度应用在确定第一调度信息的情况下，可以进一步确定第二非常规遥测帧的数据量/>与实时帧队列的数据量Q f 之间的比值，即/>。
可选地，将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列的操作，包括：确定第三调度信息，其中第三调度信息用于指示配置遥测帧的数据量、查询遥测帧的数据量以及事件遥测帧的数据量与第二非常规遥测帧的总数据量之间的比值；利用第三调度信息，并基于配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧，组成第二非常规遥测帧；以及将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列。
具体地，虽然调度应用确定了第二非常规遥测帧的数据量Q 2 ，但是由于第二非常规遥测帧是由配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧组成的，从而需要进一步确定配置遥测帧的数据量占第二非常规遥测帧的数据量Q 2 的比值/>、查询遥测帧的数据量/>占第二非常规遥测帧的数据量Q 2 的比值/>以及事件遥测帧的数据量/>占第二非常规遥测帧的数据量Q 2 的比值/>。即，第三调度信息/>。
之后调度应用基于第三调度信息，从第一非常规遥测帧中抽取配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧，从而组成第二非常规遥测帧。
最后，调度应用将第二非常规遥测帧发送至遥测应用，遥测应用将第二非常规遥测帧和常规遥测帧组成实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***20。
可选地，确定第三调度信息的操作，包括：确定第四调度信息，其中第四调度信息用于指示配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，与总应用过程的数量之间的比值；确定第二调度信息，其中第二调度信息用于指示配置遥测帧的数量、查询遥测帧的数量以及事件遥测帧的数量，与遥测帧的总数量之间的比值；对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。进一步可选地，对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息的操作，包括：基于所确定的配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，构建调度模型；对调度模型的输出结果进行归一化处理，并确定相应的归一化函数；以及利用归一化函数，对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。
具体地，首先，调度应用确定第四调度信息。其中，第四调度信息/>用于指示配置遥测帧对应的应用过程的数量/>与总应用过程的数量/>之间的比值/>、查询遥测帧对应的应用过程的数量/>与总应用过程的数量/>之间的比值/>以及事件遥测帧对应的应用过程的数量/>与总应用过程的数量/>之间的比值/>。
然后，调度应用确定第二调度信息。其中，第二调度信息/>用于指示配置遥测帧的数量/>与遥测帧的总数量/>之间的比值/>、查询遥测帧的数量/>与遥测帧的总数量/>之间的比值/>以及事件遥测帧的数量/>与遥测帧的总数量/>之间的比值/>。
之后，调度应用基于所确定的配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量/>以及事件遥测帧对应的应用过程的数量/>，构建调度模型。具体地，首先，调度应用取：
然后，调度应用生成相应的调度模型。其中调度模型例如可以是狄利克雷函数。具体计算公式如下：
其中，均大于等于0，且/>。
进一步地，调度应用在构建了调度模型后，对调度模型的输出结果进行归一化处理，并确定相应的归一化函数。即，将该调度模型的输出结果映射在0~1的空间内，从而确定相应的归一化函数g1(x0, x1, x2)。
调度应用在确定了相应的归一化函数g1(x0, x1, x2)之后，对第四调度信息和第二调度信息/>进行数据融合，从而确定第三调度信息/>。具体计算公式如下：
其中，。
从而，在本申请所公开的技术方案中，可以通过数据融合的方式计算得到第三调度信息，并且基于上述数据融合方式计算得到的第三调度信息能够合理地反映各种类型的非常规遥测帧的数据量占第二非常规遥测帧的数据量的比例，达到了即能够提升实时帧队列的利用率，又能够避免遥测信道发生拥塞的技术效果。
可选地，将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***的操作，包括：通过格式转换的方式，将第五非常规遥测帧转换为对应的历史数据帧；将历史数据帧存储至存储器；以及获取存储器中的历史数据帧，并组成延时帧队列，通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
具体地，首先，调度应用通过格式转换的方式，将第五非常规遥测帧转换为对应的历史数据帧，并将历史数据帧存储至存储器。其中，历史数据帧为能够存储至存储器的格式。之后在通过数据传输链路传输的数据传输队列已经下行至地面***20的情况下，数据传输管理应用从存储器中获取历史数据帧，并将历史数据帧组成延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***20。
从而，参考上述的描述可知，第一非常规遥测帧以实时帧队列、数据传输队列以及延时帧队列三种方式被传输至地面***20，从而能够保证第一非常规遥测帧的完整性。
从而根据本实施例的第一个方面，达到了能够提升数据传输效率，并保证数据传输的合理性的技术效果。
此外，参考图2A和图2B所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
从而根据本实施例，达到了能够提升数据传输效率，并保证数据传输的合理性的技术效果。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
图7示出了根据本实施例的第一个方面所述的针对遥测帧的数据调度装置700，该装置700与根据实施例1所述的方法相对应。参考图7所示，该装置700包括：第一遥测帧确定模块710，用于确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；第一遥测帧生成模块720，用于确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；第一数据传输模块730，用于将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；第二遥测帧生成模块740，用于确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；第二数据传输模块750，用于将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及第三数据传输模块760，用于将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
可选地，第一遥测帧确定模块710，包括：非常规遥测帧确定模块，用于确定预设调度时段内的配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。
可选地，第一遥测帧生成模块720，包括：第一数量确定模块，用于确定与常规遥测帧对应的应用过程的数量；第一比值确定模块，用于基于所确定的与常规遥测帧对应的应用过程的数量以及预先设置的逻辑回归模型，确定常规遥测帧的数据量与实时帧队列的数据量之间的比值；以及第一调度信息确定模块，用于基于所确定的比值，确定第一调度信息。
可选地，第一数据传输模块730，包括：第二调度信息确定模块，用于确定第三调度信息，其中第三调度信息用于指示配置遥测帧的数据量、查询遥测帧的数据量以及事件遥测帧的数据量与第二非常规遥测帧的总数据量之间的比值；第三遥测帧生成模块，用于利用第三调度信息，并基于配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧，组成第二非常规遥测帧；以及实时帧队列生成模块，用于将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列。
可选地，第二调度信息确定模块，包括：第三调度信息确定模块，用于确定第四调度信息，其中第四调度信息用于指示配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，与总应用过程的数量之间的比值；第四调度信息确定模块，用于确定第二调度信息，其中第二调度信息用于指示配置遥测帧的数量、查询遥测帧的数量以及事件遥测帧的数量，与遥测帧的总数量之间的比值；以及第二调度信息确定子模块，用于对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。
可选地，第二调度信息确定子模块，包括：调度模型构建单元，用于基于所确定的配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，构建调度模型；归一化函数确定单元，用于对调度模型的输出结果进行归一化处理，并确定相应的归一化函数；以及第三调度信息确定单元，用于利用归一化函数，对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。
可选地，第三数据传输模块760，包括：格式转换模块，用于通过格式转换的方式，将第五非常规遥测帧转换为对应用的历史数据帧；存储模块，用于将历史数据帧存储至存储器；以及数据传输单元，用于获取存储器中的历史数据帧，并组成延时帧队列，通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
从而根据本实施例，达到了能够提升数据传输效率，并保证数据传输的合理性的技术效果。
实施例3
图8示出了根据本实施例所述的针对遥测传送帧的数据调度装置800，该装置800与根据实施例1所述的方法相对应。参考图8所示，该装置800包括：处理器810；以及存储器820，与处理器810连接，用于为处理器810提供处理以下处理步骤的指令：确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；确定第一调度信息，利用第一调度信息，并基于第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将实时帧队列传输至地面***；确定第二调度信息，利用第二调度信息，并基于第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；将第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将数据传输队列传输至地面***；以及将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
可选地，确定预设调度时段内的第一非常规遥测帧的操作，包括：确定预设调度时段内的配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。
可选地，确定第一调度信息的操作，包括：确定与常规遥测帧对应的应用过程的数量；基于所确定的与常规遥测帧对应的应用过程的数量以及预先设置的逻辑回归模型，确定常规遥测帧的数据量与实时帧队列的数据量之间的比值；以及基于所确定的比值，确定第一调度信息。
可选地，将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列的操作，包括：确定第三调度信息，其中第三调度信息用于指示配置遥测帧的数据量、查询遥测帧的数据量以及事件遥测帧的数据量与第二非常规遥测帧的总数据量之间的比值；利用第三调度信息，并基于配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧，组成第二非常规遥测帧；以及将常规遥测帧和第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列。
可选地，确定第三调度信息的操作，包括：确定第四调度信息，其中第四调度信息用于指示配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，与总应用过程的数量之间的比值；确定第二调度信息，其中第二调度信息用于指示配置遥测帧的数量、查询遥测帧的数量以及事件遥测帧的数量，与遥测帧的总数量之间的比值；以及对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。
可选地，对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息的操作，包括：基于所确定的配置遥测帧对应的应用过程的数量、查询遥测帧对应的应用过程的数量以及事件遥测帧对应的应用过程的数量，构建调度模型；对调度模型的输出结果进行归一化处理，并确定相应的归一化函数；以及利用归一化函数，对第四调度信息和第二调度信息进行数据融合，从而确定第三调度信息。
可选地，将第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***的操作，包括：通过格式转换的方式，将第五非常规遥测帧转换为对应用的历史数据帧；将历史数据帧存储至存储器；以及获取存储器中的历史数据帧，并组成延时帧队列，通过数据传输链路将延时帧队列传输至地面***。
从而根据本实施例，达到了能够提升数据传输效率，并保证数据传输的合理性的技术效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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，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接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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，在本发明各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，本发明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全部或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计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明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、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种针对遥测传送帧的数据调度方法，其特征在于，包括：
确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；
确定第一调度信息，利用所述第一调度信息，并基于所述第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；
将所述常规遥测帧和所述第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将所述实时帧队列传输至地面***；
确定第二调度信息，利用所述第二调度信息，并基于所述第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；
将所述第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将所述数据传输队列传输至所述地面***；以及
将所述第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过所述数据传输链路将所述延时帧队列传输至所述地面***。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定预设调度时段内的第一非常规遥测帧的操作，包括：
确定所述预设调度时段内的配置遥测帧、查询遥测帧以及事件遥测帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定第一调度信息的操作，包括：
确定与所述常规遥测帧对应的应用过程的数量；
基于所确定的与所述常规遥测帧对应的应用过程的数量以及预先设置的逻辑回归模型，确定所述常规遥测帧的数据量与所述实时帧队列的数据量之间的比值；以及
基于所确定的比值，确定所述第一调度信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述常规遥测帧和所述第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列的操作，包括：
确定第三调度信息，其中所述第三调度信息用于指示所述配置遥测帧的数据量、所述查询遥测帧的数据量以及所述事件遥测帧的数据量与所述第二非常规遥测帧的总数据量之间的比值；
利用所述第三调度信息，并基于所述配置遥测帧、所述查询遥测帧以及所述事件遥测帧，组成所述第二非常规遥测帧；以及
将所述常规遥测帧和所述第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定第三调度信息的操作，包括：
确定第四调度信息，其中所述第四调度信息用于指示所述配置遥测帧对应的应用过程的数量、所述查询遥测帧对应的应用过程的数量以及所述事件遥测帧对应的应用过程的数量，与总应用过程的数量之间的比值；
确定所述第二调度信息，其中所述第二调度信息用于指示所述配置遥测帧的数量、所述查询遥测帧的数量以及所述事件遥测帧的数量，与遥测帧的总数量之间的比值；以及
对所述第四调度信息和所述第二调度信息进行数据融合，从而确定所述第三调度信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述第四调度信息和所述第二调度信息进行数据融合，从而确定所述第三调度信息的操作，包括：
基于所确定的所述配置遥测帧对应的应用过程的数量、所述查询遥测帧对应的应用过程的数量以及所述事件遥测帧对应的应用过程的数量，构建调度模型；
对所述调度模型的输出结果进行归一化处理，并确定相应的归一化函数；以及
利用所述归一化函数，对所述第四调度信息和所述第二调度信息进行数据融合，从而确定所述第三调度信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过所述数据传输链路将所述延时帧队列传输至所述地面***的操作，包括：
通过格式转换的方式，将所述第五非常规遥测帧转换为对应用的历史数据帧；
将所述历史数据帧存储至存储器；以及
获取所述存储器中的所述历史数据帧，并组成所述延时帧队列，通过所述数据传输链路将所述延时帧队列传输至所述地面***。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
9.一种针对遥测传送帧的数据调度装置，其特征在于，包括：
第一遥测帧确定模块，用于确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；
第一遥测帧生成模块，用于确定第一调度信息，利用所述第一调度信息，并基于所述第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；
第一数据传输模块，用于将所述常规遥测帧和所述第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将所述实时帧队列传输至地面***；
第二遥测帧生成模块，用于确定第二调度信息，利用所述第二调度信息，并基于所述第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；
第二数据传输模块，用于将所述第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将所述数据传输队列传输至所述地面***；以及
第三数据传输模块，用于将所述第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过所述数据传输链路将所述延时帧队列传输至所述地面***。
10.一种针对遥测传送帧的数据调度装置，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：
确定预设调度时段内的常规遥测帧以及第一非常规遥测帧；
确定第一调度信息，利用所述第一调度信息，并基于所述第一非常规遥测帧，生成第二非常规遥测帧以及第三非常规遥测帧；
将所述常规遥测帧和所述第二非常规遥测帧组成用于下行的实时帧队列，并通过遥测信道将所述实时帧队列传输至地面***；
确定第二调度信息，利用所述第二调度信息，并基于所述第三非常规遥测帧，生成第四非常规遥测帧以及第五非常规遥测帧；
将所述第四非常规遥测帧组成用于下行的数据传输队列，并通过数据传输链路将所述数据传输队列传输至所述地面***；以及
将所述第五非常规遥测帧组成用于下行的延时帧队列，并通过所述数据传输链路将所述延时帧队列传输至所述地面***。
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| Publication number | Publication date |
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| CN118041431B (zh) | 2024-07-02 |
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