一种基于事件驱动的遥测组帧及下传方法

摘要

本发明公开了一种基于事件驱动的遥测组帧及下传方法：首先汇总所有待下传遥测参数，将参数重新进行特征提取，可分为三类特征，分别是缓变量、随机变量和事件执行结果，然后对不同类型的遥测参数进行分包，可分为周期包和随机包，对周期包和随机包里遥测参数分别进行分帧，分成多个复帧，每个复帧用唯一的复帧标识区别，最后按照事件的轻重缓急，由软件实现统一分时调度，将不同遥测参数重新组帧，在有效的信道下实现大量的遥测数据分包、分帧、分时有序下传。该方法可广泛应用于各类卫星的载荷系统或具有主控功能的计算机系统中，在遥测参数下行信道少而参数多的情况下，提高下行信道的利用率，减少和降低星上资源的浪费，同时满足事件驱动的实时性要求。

主权项

一种基于事件驱动的遥测组帧及下传方法，其特征在于包括如下几个步骤：(1)制定遥测通信协议，具体如下：(1.1)汇总所有待下传遥测参数；(1.2)对待下传的遥测参数进行特征提取，根据提取的特征将所有的下传遥测参数按照缓变量、随机变量和事件执行结果三种类型进行划分，所述缓变量定义为系统内表征连续变化需要周期发送的硬件工作状态遥测参数；所述随机变量定义为由于硬件状态突变产生的随机状态变量；所述事件执行结果定义为由随机控制命令指令驱动的需要反馈的结果变量；(1.3)将待传送的不同类型的遥测参数进行分包，分为周期包和随机包两种，需要周期传送的缓变量参数组成周期包遥测数据，由外部输入的总线指令和硬线指令或者内部的状态突然变化统称为事件驱动，同一事件驱动的随机变量参数合为同一随机包遥测数据，同一事件执行结果参数合为同一随机包遥测数据；(1.4)定义通用的遥测数据子帧格式为：表中：子帧长度：占1个字节，表示除帧长度之外的有效遥测数据长度，小于分配的下行信道带宽，用十六进制数表示；总帧序号：占1个字节，表示总帧序号，从0开始循环计数，计数范围从0x00h～0xFFh，溢出后从0x00h重新计数，复位或重新上电后也从0x00h重新计数，用于遥测接收设备判断遥测数据子帧是否连续；复帧标识i：标识不同遥测参数的复帧计数，i＝1～M；遥测参数i：表示与复帧标识i对应的遥测参数；(1.5)对各遥测参数进行分帧运算：1.5a.对各周期包遥测参数C_i进行分帧，将每个遥测参数分成多个复帧，每个复帧用唯一的复帧标识进行区分，分时发送，各个遥测参数复帧数和占用子帧字节数计算如下表：表中，表示向上取整，当不能被整除时，在最后一个复帧内有效长度低于nⁱ，剩余的字节填充自定义的固定码。1.5b.当随机包遥测参数不能在一个遥测数据子帧内发送时，对各随机包遥测参数进行分帧，假设随机遥测参数有效数据长度为L_R，则该遥测参数可以分为x个复帧，表示向上取整，每个复帧的字节数为最后一个复帧内有效长度低于n_R时，剩余的字节填充自定义的固定码；当随机包遥测参数有效长度低于N‑2时，N为下行信道带宽，该遥测参数用一个复帧标识进行标识，剩余的字节填充自定义的固定码；(2)按照预设的采样频率f_s采集遥测参数，并按照步骤(1)协议中的内容对采集的遥测参数进行分类、分包，当采集到随机变量或者事件执行结果时，将事件驱动标志置为有效；f_s高于遥测数据子帧发送频率f；(3)判断当前发送周期内事件驱动标志是否有效，如果当前事件驱动标志有效，则转步骤(4)进入随机包处理步骤，否则直接转步骤(5)；(4)依据事件驱动标识提取随机包遥测参数，当随机变量包参数能在一个子帧内发送时，按照1.5b中所述方法组帧发送，清除该事件驱动标识，在下一个周期转入步骤(3)；当随机包参数不能在一个遥测数据子帧内发送时，当前发送周期，首次判断到该事件驱动时，提取该参数按照1.5b中所述方法计算的复帧字节数对随机包遥测参数进行分帧，分成多个复帧，缓存各复帧序列，将第一个复帧按照(1.4)中所述的遥测数据子帧格式组成遥测数据子帧，否则，按照顺序依次在每个发送周期提取一个复帧按照(1.4)中所述的遥测数据子帧格式组成遥测数据子帧并发送，直到所有复帧发送完毕；在下一个周期转入步骤(3)；(5)对周期包数据组帧，组帧方法为：首次发送周期包遥测参数时，提取周期包内遥测参数值，按照1.5a中所述方法计算的复帧字节数对周期包遥测参数进行分帧，将每个遥测参数分成多个复帧，缓存各个参数的复帧序列，复帧包括复帧标识和复帧数据，分别从各遥测参数的复帧序列中按序取出一个复帧按照遥测数据子帧格式拼接成一个遥测数据子帧，转入步骤(6)；非首次发送周期包遥测数据时，分别从各遥测参数的复帧序列中顺序取出未发送的复帧按照遥测数据子帧格式拼接成一个遥测数据子帧，当其中任何一个遥测参数复帧序列已经发送完毕，或者其中任何一个遥测参数首次发送时，提取最新采集的遥测参数，更新缓存的该参数的复帧序列并取出该参数的第一个复帧与其他参数的复帧拼接成一个遥测数据子帧，组帧完成后转入步骤(6)；(6)发送周期包遥测数据帧，在下一个发送周期转入步骤(3)。