[发明专利]一种基于CCSDS规范的星间链路网状路由系统

说明书

本发明公开了一种基于CCSDS规范的星间链路网状路由系统，数据总线采用全网状拓扑结构，包含了总线控制节点、AOS编码节点、星间链路处理节点、测控总线和数据总线，所述总线控制节点，用于完成参数配置的在轨上注更新以及采集其它节点的健康遥测，并对其它节点的健康情况进行诊断；所述AOS编码节点，用于将本星产生的业务数据按CCSDS规范进行组帧和编码；所述星间链路处理节点，用于完成前向链路基带接收处理、返向链路基带发送处理、本星用户数据解析以及与本节点的参数配置和健康管理；所述测控总线采用总线型拓扑完成总线控制节点和所有终端的测控信息连接；所述数据总线采用全网状拓扑完成所有终端之间的数据连接。

技术领域

本发明涉及星间链路路由技术领域，特别涉及一种基于CCSDS规范的星间链路网状路由系统。

背景技术

随着航天技术的发展，航天任务日益复杂，卫星组网和互联互通需求日益增多。当前天基网络大多借鉴地面成熟的TCP/IP网络标准，TCP/IP协议簇对网络的稳定性、连通性要求很高；而由于卫星的稀疏性、高度移动性、通信范围的有限性，往往不存在一条持续的、稳定的、端到端之间的通路，此外星间链路还具有高误码、高时延和链路带宽不对称的特点，因此TCP/IP不太适用于星间链路中的消息传输。信息传输在空间段普遍采用CCSDS协议规范，若卫星和地面均采用TCP/IP协议，需增加定制设备完成CCSDS协议与TCP/IP协议的转换。此外，采用TCP/IP协议开销较大，极大得浪费了星间链路宝贵的带宽资源。且卫星网络大多属于小型稀疏网络，在卫星系统实现TCP/IP协议优势不足。

另一方面，卫星通信一般采用端到端的方式，每个星间链路连接的对象的通信业务优先级关系、通信距离、编解码方式都不完全相同，采用星形拓扑结构容易形成中心路由器的负担较重，形成瓶颈。此外，卫星还具有维修性差、可靠性要求高的特点。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于CCSDS规范的星间链路网状路由系统，并支持在轨端口服务参数的独立配置或统一配置，实现与不同服务目标的高效通信；支持在轨星间链路的加入和退出。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于CCSDS规范的星间链路网状路由系统，数据总线采用全网状拓扑结构，包含了总线控制节点、AOS编码节点、星间链路处理节点、测控总线和数据总线，其中：

所述总线控制节点，用于完成参数配置的在轨上注更新以及采集其它节点的健康遥测，并对其它节点的健康情况进行诊断；

所述AOS编码节点，用于将本星产生的业务数据按CCSDS规范进行组帧和编码；

所述星间链路处理节点，用于完成前向链路基带接收处理、返向链路基带发送处理、本星用户数据解析以及与本节点的参数配置和健康管理；

所述测控总线采用总线型拓扑完成总线控制节点和所有终端的测控信息连接；

所述数据总线采用全网状拓扑完成所有终端之间的数据连接。

进一步的，所述星间链路空间数据和本星AOS编码数据帧格式均采用相同的CCSDS协议规范，帧格式的插入区增加目标飞行器标识、节点标识和生命周期信息。

进一步的，所述AOS编码节点接收本星用户数据，依据虚拟通道标识映射表完成的数据复接，复接使用CCSDS规范协议，复接后的数据通过数据总线将本星数据发送给星间链路各节点设备；

所述虚拟通道标识映射表包括虚拟通道标识、目标飞行器标识、生命周期和优先级一一对应；所述虚拟通道标识映射表支持在轨注入更新，飞行任务过程中可动态更改，适应不同应用需求。

进一步的，所述星间链路处理节点根据卫星应用需求，可配置1个或多个，每个链路节点支持1路星间前向链路基点处理、1路返向星间链路基带处理、4路本星用户数据解析；