天文衛(wèi)星獲取的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的一系列加工,生成可以分析的數(shù)據(jù)產(chǎn)品,這些產(chǎn)品及相應(yīng)軟件要發(fā)布給國(guó)內(nèi)外用戶,同時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還要監(jiān)測(cè)載荷狀態(tài)、數(shù)據(jù)質(zhì)量及天體源爆發(fā)等。這樣,下傳數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的建設(shè)直接關(guān)系到物理成果的獲取,規(guī)劃該系統(tǒng)就變得非常有意義。從數(shù)據(jù)產(chǎn)品定義、子系統(tǒng)規(guī)劃、數(shù)據(jù)流程等方面介紹衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的規(guī)劃,并提出以模塊化開發(fā)方式從整體上協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)的開發(fā),使各個(gè)系統(tǒng)及其軟件相互配合,共同促進(jìn)科學(xué)產(chǎn)出。 

【文章來(lái)源】：天文研究與技術(shù). 2019,16(03)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

下傳數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)規(guī)劃示意圖Fig.1ConceptualviewofDataProcessingSystem

3期趙海升等:天文衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的規(guī)劃有所不同:遙測(cè)數(shù)據(jù)側(cè)重監(jiān)測(cè)載荷運(yùn)行狀態(tài)及發(fā)現(xiàn)新源，數(shù)傳數(shù)據(jù)至沒有經(jīng)過(guò)標(biāo)定處理的數(shù)據(jù)產(chǎn)品側(cè)重發(fā)現(xiàn)新源，而標(biāo)定后的數(shù)據(jù)產(chǎn)品側(cè)重標(biāo)定監(jiān)測(cè)。1L，2L及2M均可以發(fā)布。調(diào)度將對(duì)外發(fā)布的文件進(jìn)行讀寫權(quán)限的控制。表1為各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入及輸出。圖2數(shù)據(jù)接收及發(fā)布軟件調(diào)度情況Fig.2TheprocessschedulingofDataReceiverandDistributorSoftware表1各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入、輸出以及需要發(fā)布的軟件Table1Input，outputanddevelopingsoftwareofeachsubsystem子系統(tǒng)名稱數(shù)據(jù)輸入發(fā)布軟件數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)接收及發(fā)布0L/0T數(shù)據(jù)接收及發(fā)布軟件ALL數(shù)據(jù)預(yù)處理0L數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件1U數(shù)據(jù)分析1U/1L數(shù)據(jù)分析軟件1C/2L數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及快視數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及快視軟件2M數(shù)據(jù)接收及發(fā)布需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)(比如MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)［9］)存儲(chǔ)一些比較重要的信息:(1)每次數(shù)傳及遙測(cè)下傳數(shù)據(jù)情況，特別是數(shù)據(jù)處理中各中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生文件的情況;(2)處理過(guò)程中的一些關(guān)鍵參數(shù)，比如時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系、觀測(cè)信息、探測(cè)單元分類信息(壞探測(cè)器等);(3)標(biāo)定相關(guān)信息，特別是反映定標(biāo)移動(dòng)的參數(shù)。這些信息最好通過(guò)監(jiān)測(cè)顯示呈現(xiàn)。2系統(tǒng)工程化整個(gè)系統(tǒng)的建立取決于數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)流程、標(biāo)定和本底方法的確立。數(shù)據(jù)下傳系統(tǒng)需要確定各種接口及實(shí)施方法。接口中最為重要的是軟硬件接口，這個(gè)接口包括數(shù)據(jù)采集流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義，這兩方面主要與衛(wèi)星載荷系統(tǒng)和平臺(tái)系統(tǒng)有關(guān)。平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)，比如軌道、姿態(tài)及部分載荷運(yùn)行參數(shù)，多由專門機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，形式簡(jiǎn)單，發(fā)布格式固定，但是與載荷系統(tǒng)的接口比較復(fù)雜。數(shù)據(jù)采集流程決定數(shù)據(jù)文件的?

募?。這種設(shè)計(jì)降低了步驟上的耦合，使系統(tǒng)有比較強(qiáng)的可維護(hù)性，特別是針對(duì)一些非線性操作，將這些處理單獨(dú)作為一個(gè)模塊可對(duì)其維護(hù)不影響其它部分。另一方面模塊化有利于調(diào)用數(shù)據(jù)接收和發(fā)布軟件。數(shù)據(jù)處理中有許多參數(shù):數(shù)據(jù)選擇條件參數(shù)、探測(cè)器配置參數(shù)、標(biāo)定參數(shù)及本底參數(shù)等，其中標(biāo)定、本底參數(shù)更新頻繁。軟件開發(fā)中盡量將代碼和這些參數(shù)分離，使兩者的維護(hù)互不影響。對(duì)于監(jiān)測(cè)快視、數(shù)據(jù)與顯示界面也需要分開。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)一般有比較好的封裝和繼承特性，有助于系統(tǒng)性開發(fā)。圖3是目前硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡用戶分析軟件框架圖，其頂層(BaseLIB庫(kù))為基本功能集合，包括數(shù)據(jù)讀寫類、信息輸出類、能譜和光變類、標(biāo)定數(shù)據(jù)庫(kù)(CalibrationDatabase，CALDB)讀取類、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類、算法類等。設(shè)計(jì)中頂層應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)，它可以為所有軟件或者載荷服務(wù)，推薦使用硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡用戶分析軟件作為參考庫(kù)開發(fā)該庫(kù)。中間層為面向不同的載荷，包括文件系統(tǒng)的組成類，各種與載荷有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類等，如果軟件或者載荷比較簡(jiǎn)單，可以將此層忽略。再下層的libs及modules分別存放與載荷相關(guān)的算法及特殊功能類。tasks則為各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)，主要完成模塊的流程操作。這樣設(shè)計(jì)具有層次性，接口、算法、功能實(shí)現(xiàn)彼此分開，而流程函數(shù)將它們相互連接，如果某一部分需要改變，不會(huì)影圖3硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡用戶分析軟件框圖Fig.3LayeredsoftwarearchitectureofHXMTDataAnalysisSoftware響其它部分。這種設(shè)計(jì)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，可以降低軟件開發(fā)和測(cè)試成本，如果軟件之間彼此孤立，無(wú)論是開發(fā)還是測(cè)試成本都很高昂，而本設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3253600