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(北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094)

0 引言

我國(guó)于2011年起發(fā)射了天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器，并在軌與三艘載人飛船執(zhí)行了多次交會(huì)對(duì)接[1-3]。在此期間，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器數(shù)管完成了國(guó)內(nèi)首次組合體信息管理任務(wù)。

隨著航天領(lǐng)域需求迅速發(fā)展，與單一航天器對(duì)接已不能滿(mǎn)足要求。我國(guó)后續(xù)將逐步發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室、載人飛船、貨運(yùn)飛船?？臻g實(shí)驗(yàn)室將作為目標(biāo)航天器實(shí)現(xiàn)與載人飛船和貨運(yùn)飛船的交會(huì)對(duì)接，并執(zhí)行不同任務(wù)。為此空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管除了需實(shí)現(xiàn)本航天器的數(shù)據(jù)管理、指令控制、飛行程序控制、儀表顯示數(shù)據(jù)組織等功能[4]以外，還要具備與不同種類(lèi)航天器的組合體信息管理能力。包括與載人飛船相關(guān)的遙測(cè)合路、遙控分發(fā)、航天員手控指令互傳[5-6]，以及與貨運(yùn)飛船相關(guān)的操作過(guò)程控制、信息互傳等。文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]中描述了載人飛船在與目標(biāo)飛行器交會(huì)對(duì)接過(guò)程中和組合體狀態(tài)下的數(shù)據(jù)管理解決途徑和交會(huì)對(duì)接信息流可靠性設(shè)計(jì)，但未提及組合體信息管理的主控方目標(biāo)飛行器的數(shù)據(jù)管理方案。

國(guó)際空間站[7]作為國(guó)外航天器組合體的典型代表，實(shí)現(xiàn)了多艙段的組合體管理。國(guó)際空間站采用一個(gè)100Mbps的FDDI(fiber distributed data interface,光纖分布式數(shù)據(jù)接口)網(wǎng)絡(luò)，用于整個(gè)空間站的控制，稱(chēng)為核心網(wǎng)絡(luò)。核心光纖網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器與各艙段進(jìn)行信息交流。以光纖網(wǎng)絡(luò)作為艙間數(shù)據(jù)傳輸通道更適應(yīng)于多個(gè)艙段的組合體并且艙間數(shù)據(jù)流量在1 Mbps以上的復(fù)雜信息系統(tǒng)；而艙間數(shù)據(jù)流量較小且傳輸信息可靠性要求較高的組合體更適合采用1553B總線(xiàn)作為艙間數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)。

國(guó)內(nèi)航天器組合體艙間傳輸數(shù)據(jù)流量較小，一般小于100 Kbps，普遍采用1553B作為艙間數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)。最早的目標(biāo)飛行器只能支持與單一種類(lèi)航天器對(duì)接；之后的CE-5探測(cè)器由四個(gè)子系統(tǒng)組成，只有組合體到各子系統(tǒng)獨(dú)立飛行模式的切換，也不能支持與不同種類(lèi)航天器的對(duì)接。綜上，以1553B總線(xiàn)作為信息交互通道，支持同一目標(biāo)航天器與不同種類(lèi)航天器可靠對(duì)接，并執(zhí)行不同的組合體信息管理功能，這在以往的國(guó)內(nèi)外航天領(lǐng)域都沒(méi)有先例。

為彌補(bǔ)這一研究空白，本文提出了一種支持多種飛船交會(huì)對(duì)接的多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理方法，包含網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)、對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議復(fù)用、遙測(cè)管理實(shí)現(xiàn)策略、多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理等。該方法可滿(mǎn)足空間實(shí)驗(yàn)室作為目標(biāo)航天器，與載人飛船和貨運(yùn)飛船進(jìn)行多次對(duì)接和分離，并完成不同組合體信息管理功能的嶄新需求。更能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)源種類(lèi)多，數(shù)據(jù)流量差異大的航天器組合體的數(shù)據(jù)復(fù)接和下行。該方法已應(yīng)用于空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管，并通過(guò)了長(zhǎng)期在軌飛行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的正確性和可靠性。

1 組合體信息管理需求分析

空間實(shí)驗(yàn)室在軌飛行期間，需先后與載人飛船和貨運(yùn)飛船分別交會(huì)對(duì)接形成組合體?？臻g實(shí)驗(yàn)室數(shù)管需作為主控方，實(shí)現(xiàn)與載人飛船組合體和與貨運(yùn)飛船組合體的不同信息管理功能，同時(shí)也需具備獨(dú)立飛行信息管理的能力。

空間實(shí)驗(yàn)室與不同飛船的快速對(duì)接和分離過(guò)程中，如采用雙方平臺(tái)1553B總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)直接并網(wǎng)，總線(xiàn)的阻抗瞬間不匹配或一方總線(xiàn)故障會(huì)直接影響雙方總線(xiàn)通信；另外直接并網(wǎng)方式會(huì)使空間實(shí)驗(yàn)室、載人飛船、貨運(yùn)飛船三方的平臺(tái)信息流設(shè)計(jì)和總線(xiàn)協(xié)議設(shè)計(jì)都具有耦合性，造成系統(tǒng)靈活性下降。此外，與不同飛船對(duì)接的組合體需要對(duì)多種類(lèi)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和復(fù)接，包括空間實(shí)驗(yàn)室遙測(cè)、載人飛船遙測(cè)、貨運(yùn)飛船遙測(cè)、航天員生理數(shù)據(jù)、可變載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)的接口、格式、數(shù)據(jù)率、存儲(chǔ)模式、控制粒度、下行優(yōu)先級(jí)都有不同要求。如何自動(dòng)靈活的切換遙測(cè)模式、適應(yīng)這些多種類(lèi)復(fù)雜數(shù)據(jù)的下行需求，也是組合體信息管理設(shè)計(jì)中的難題。

為解決上述問(wèn)題，本文提出了一種主從式總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)，采用一套專(zhuān)用對(duì)接1553B總線(xiàn)，將空間實(shí)驗(yàn)室和飛船子網(wǎng)從物理上完全隔離，提高故障情況下的冗余容錯(cuò)能力；并給出了相應(yīng)的對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議復(fù)用策略，可靈活支持不同飛船的信息傳輸需求。更適應(yīng)于空間實(shí)驗(yàn)室與不同飛船多次組合和分離的需求。本文還給出了組合體遙測(cè)管理和模式快速切換的實(shí)現(xiàn)策略，以及對(duì)高、中、低速數(shù)據(jù)區(qū)分不同網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理的方法，以實(shí)現(xiàn)組合體遙測(cè)和其他各類(lèi)復(fù)雜數(shù)據(jù)流的復(fù)接下行。

1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

針對(duì)上述組合體信息管理需求，本文提出的主從式總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)的基本框架如圖1所示?？臻g實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)為主網(wǎng)，以核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備為主控終端，以?xún)商?553B串行數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接各分系統(tǒng)終端，完成平臺(tái)數(shù)據(jù)管理功能?？臻g實(shí)驗(yàn)室數(shù)管采用了交會(huì)對(duì)接專(zhuān)用的網(wǎng)關(guān)設(shè)備作為主控終端，以一套專(zhuān)用1553B對(duì)接總線(xiàn)連接載人飛船、貨運(yùn)飛船相關(guān)設(shè)備形成從網(wǎng)，完成交會(huì)對(duì)接數(shù)據(jù)交互的功能。對(duì)接總線(xiàn)上還配置了專(zhuān)用總線(xiàn)開(kāi)關(guān)用于總線(xiàn)連接和斷開(kāi)的迅速切換。

圖1 組合體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

組合體狀態(tài)下，主網(wǎng)和從網(wǎng)協(xié)同完成組合體信息管理工作。在交會(huì)對(duì)接分離后，從網(wǎng)總線(xiàn)連接斷開(kāi)，主網(wǎng)獨(dú)立完成空間實(shí)驗(yàn)室信息管理任務(wù)。

通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)，保證了空間實(shí)驗(yàn)室與載人/貨運(yùn)飛船雙方信息流設(shè)計(jì)的獨(dú)立性，能夠支持交會(huì)對(duì)接過(guò)程船器的快速對(duì)接和撤離，同時(shí)在故障情況下確保船器雙方各自平臺(tái)信息管理功能不受影響。充分滿(mǎn)足了空間實(shí)驗(yàn)室與載人/貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接的可靠性、靈活性、實(shí)時(shí)性的兼容要求。

1.2 對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議復(fù)用設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議時(shí)，考慮到船器間手控指令和遙控轉(zhuǎn)發(fā)的突發(fā)性和高實(shí)時(shí)、高可靠要求，以及貨運(yùn)飛船、載人飛船不同數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)流量傳輸要求，采用了一種對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議復(fù)用設(shè)計(jì)。主要策略如下：

1)載人飛船和貨運(yùn)飛船連接到對(duì)接總線(xiàn)的終端設(shè)備復(fù)用對(duì)接總線(xiàn)的同一RT地址。

2)飛船到空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)傳輸為載人飛船/貨運(yùn)飛船方發(fā)起，通過(guò)設(shè)置服務(wù)請(qǐng)求方式進(jìn)行。實(shí)際前后兩次服務(wù)請(qǐng)求設(shè)置的間隔時(shí)間由載人飛船/貨運(yùn)飛船確定，空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管不對(duì)發(fā)送周期進(jìn)行檢查，定期查詢(xún)到服務(wù)請(qǐng)求后就發(fā)起數(shù)據(jù)采集。這樣實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率由載人飛船/貨運(yùn)飛船方控制，可適應(yīng)不同飛船的數(shù)據(jù)傳輸速率差異。

3)空間實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)關(guān)向載人飛船貨運(yùn)飛船方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不論數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是否大于64字節(jié)，都發(fā)送勤務(wù)指令。載人飛船/貨運(yùn)飛船方先刷新子地址數(shù)據(jù)，再設(shè)置服務(wù)請(qǐng)求編碼。每次設(shè)置完服務(wù)請(qǐng)求，先收到所設(shè)子地址的勤務(wù)指令后(即空間實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)關(guān)已將數(shù)據(jù)讀完)，再次刷新子地址數(shù)據(jù)，并再次設(shè)置新的服務(wù)請(qǐng)求。這樣通信收發(fā)雙方完成了一次握手，保證了數(shù)據(jù)既不會(huì)丟失，也不會(huì)重復(fù)。以此滿(mǎn)足對(duì)接數(shù)據(jù)或控制指令傳輸?shù)母呖煽恳蟆?/p>

4)載人飛船/貨運(yùn)飛船需傳輸?shù)倪b測(cè)格式不一致，為了使系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同飛船數(shù)據(jù)的變化，由飛船將數(shù)據(jù)封裝為AOS(Advanced Orbiting System高級(jí)在軌系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)[8]的MPDU(多路復(fù)用數(shù)據(jù)單元)格式，在MPDU中實(shí)現(xiàn)包一級(jí)的調(diào)度，可按照需求傳輸不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)包。對(duì)于空間實(shí)驗(yàn)室而言，無(wú)需關(guān)心包一級(jí)的內(nèi)容，只需將固定長(zhǎng)度的MPDU采集并透明傳輸即可，如此可兼容不同飛船的遙測(cè)格式差異。

5)空間實(shí)驗(yàn)室到載人飛船的儀表顯示參數(shù)和到貨運(yùn)飛船的操作控制信息、載人飛船到空間實(shí)驗(yàn)室的手控指令和貨運(yùn)飛船到空間實(shí)驗(yàn)室的操作控制信息、載人/貨運(yùn)飛船發(fā)到空間實(shí)驗(yàn)室的遙測(cè)數(shù)據(jù)、空間實(shí)驗(yàn)室到載人/貨運(yùn)飛船的遙控轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)都屬于不同信息流，但復(fù)用同一子地址。這樣空間實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)關(guān)不需了解當(dāng)前是與哪種飛船對(duì)接，也不需進(jìn)行工作模式切換，只需在核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備的驅(qū)動(dòng)下完成各種數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)，提高了網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性。

通過(guò)對(duì)接總線(xiàn)協(xié)議的復(fù)用設(shè)計(jì)，有效實(shí)現(xiàn)了組合體狀態(tài)下貨運(yùn)飛船、載人飛船不同類(lèi)型和流量數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

1.3 遙測(cè)管理實(shí)現(xiàn)策略

本文給出的組合體遙測(cè)管理方法選用了AOS提供的8種業(yè)務(wù)中的3種：E—PDU業(yè)務(wù)、多路復(fù)用數(shù)據(jù)單元(M—PDU)業(yè)務(wù)、虛擬信道數(shù)據(jù)單元(VCDU)業(yè)務(wù)[9]。物理信道有2個(gè)主信道：信道合路器輸出768 Kbps信道和海量存儲(chǔ)器輸出20 Mbps信道。

信道合路器輸出768 Kbps信道設(shè)置6種虛擬信道，具體見(jiàn)表1。

表1 信道合路器輸出的虛擬信道表

填充數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)器輸出20 Mbps信道設(shè)置5種虛擬信道，具體見(jiàn)表2。

表2 海量存儲(chǔ)器輸出的虛擬信道表

具體的遙測(cè)管理實(shí)現(xiàn)策略如下：

圖2 組合體分級(jí)管理信息流圖

獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，空間實(shí)驗(yàn)室核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備先將自身的內(nèi)部參數(shù)與總線(xiàn)采集來(lái)的各分系統(tǒng)終端遙測(cè)數(shù)據(jù)，分別包裝成E—PDU并組成M—PDU，入境時(shí)通過(guò)總線(xiàn)將實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)輸出給信道合路器；出境時(shí)將延時(shí)遙測(cè)M—PDU送海量存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，入境后發(fā)送給信道合路器，由信道合路器負(fù)責(zé)組織將數(shù)據(jù)生成VCDU 和信道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)單元(CADU)輸出。

組合體運(yùn)行時(shí)，載人飛船/貨運(yùn)飛船CTU切換遙測(cè)模式，將組織好的遙測(cè)M—PDU通過(guò)對(duì)接總線(xiàn)送給空間實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)關(guān)；空間實(shí)驗(yàn)室CTU也同時(shí)切換遙測(cè)模式。在測(cè)控區(qū)內(nèi)，將網(wǎng)關(guān)收到的飛船遙測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到信道合路器。信道合路器將飛船遙測(cè)生成VCDU 和信道存儲(chǔ)數(shù)據(jù)單元(CADU)，再與空間實(shí)驗(yàn)室自身遙測(cè)及其他平臺(tái)數(shù)據(jù)CADU共同混合復(fù)接，完成船器子網(wǎng)遙測(cè)合路下行；在測(cè)控區(qū)外，將網(wǎng)關(guān)收到的飛船遙測(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到海量存儲(chǔ)器。海量存儲(chǔ)器將飛船遙測(cè)生成VCDU，再與空間實(shí)驗(yàn)室自身遙測(cè)VCDU共同存儲(chǔ)，在入常規(guī)測(cè)站時(shí)將船器延時(shí)遙測(cè)發(fā)送至信道合路器合路下行，在入中繼測(cè)站時(shí)與其他載荷、乘員數(shù)據(jù)合路發(fā)到測(cè)控設(shè)備下行。

本文提出的遙測(cè)管理實(shí)現(xiàn)策略根據(jù)飛行階段、關(guān)鍵事件及其組合條件切換遙測(cè)模式，適用于獨(dú)立運(yùn)行和載人飛船組合體、貨運(yùn)飛船組合體等不同階段的遙測(cè)需求。

1.4 多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理

交會(huì)對(duì)接組合體狀態(tài)下空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管需完成自身主網(wǎng)和載人飛船/貨運(yùn)飛船從網(wǎng)的互聯(lián)、以及高中低速數(shù)據(jù)的混合復(fù)接和多路下行。組合體各設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類(lèi)多、變化大、傳輸率差異也很大。

空間實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用了高、中、低速三種類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)，用于分別傳輸這些種類(lèi)繁多的：1394[10]和LVDS總線(xiàn)構(gòu)成高速網(wǎng)絡(luò)，用于傳輸各類(lèi)可變?cè)囼?yàn)載荷設(shè)備的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最大帶寬100 Mbps；中速網(wǎng)絡(luò)包含船器共4套1553B總線(xiàn)，用于傳輸船器平臺(tái)設(shè)備遙測(cè)及其他中速數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)最大數(shù)據(jù)處理能力800 kbps；低速網(wǎng)絡(luò)采用422接口、模擬量接口、數(shù)字量接口等，用于傳輸話(huà)音數(shù)據(jù)、離散的溫度量和模擬量數(shù)據(jù)、長(zhǎng)度較短的數(shù)字量數(shù)據(jù)等。

本文提出的多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理方法對(duì)于上述數(shù)據(jù)的管理分成兩級(jí)：第一級(jí)是核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備，通過(guò)AOS的包裝業(yè)務(wù)和多路復(fù)用業(yè)務(wù)，完成中低速網(wǎng)絡(luò)和飛船從網(wǎng)數(shù)據(jù)的調(diào)度和合路；第二級(jí)包含信道合路器和海量存儲(chǔ)器。兩者均采用了AOS的虛擬信道數(shù)據(jù)單元業(yè)務(wù)。信道合路器完成了中速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的復(fù)接；海量存儲(chǔ)器完成中高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和復(fù)接。具體組合體狀態(tài)下信息分級(jí)管理如圖2所示。

第一級(jí)核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備通過(guò)中低速網(wǎng)絡(luò)采集各類(lèi)遙測(cè)數(shù)據(jù)后，首先組織遙測(cè)源包，再計(jì)算遙測(cè)源包的數(shù)據(jù)量，動(dòng)態(tài)地將待發(fā)送的遙測(cè)源包平均分配到兩條1553B總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到第二級(jí)的信道合路器或海量存儲(chǔ)器，防止由于數(shù)據(jù)量過(guò)大導(dǎo)致其中一條總線(xiàn)過(guò)載。并且根據(jù)源包的重要性程度不同，地面向CTU注入指令使能和禁止系統(tǒng)內(nèi)的部分源包，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)總線(xiàn)通信的數(shù)據(jù)流量，均衡總線(xiàn)負(fù)載。核心數(shù)據(jù)處理設(shè)備將調(diào)度后的源包組織成MPDU再發(fā)往第二級(jí)合路。

第二級(jí)的信道合路器完成空間實(shí)驗(yàn)室遙測(cè)、飛船遙測(cè)、話(huà)音的復(fù)接合路。在測(cè)控區(qū)內(nèi)，高速數(shù)據(jù)復(fù)接器接收船器實(shí)時(shí)遙測(cè)、話(huà)音和海量存儲(chǔ)器發(fā)來(lái)的船器延時(shí)遙測(cè)，為不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)分配多個(gè)虛擬信道，將多個(gè)虛擬信道復(fù)接發(fā)往測(cè)控設(shè)備下行。

第二級(jí)的海量存儲(chǔ)器在測(cè)控區(qū)外將船器延時(shí)遙測(cè)、乘員數(shù)據(jù)、各類(lèi)可變高速載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)存儲(chǔ)，在測(cè)控區(qū)內(nèi)海量存儲(chǔ)器將這些不同分區(qū)以固定優(yōu)先級(jí)依次回放：船器延時(shí)遙測(cè)〉乘員數(shù)據(jù)〉載荷數(shù)據(jù)，并將回放數(shù)據(jù)分配多個(gè)虛擬信道再?gòu)?fù)接合路，發(fā)往測(cè)控設(shè)備下行。

該分級(jí)管理方法更能適應(yīng)多數(shù)據(jù)源的復(fù)雜信息管理需要，復(fù)接數(shù)據(jù)種類(lèi)更多，速率更加多樣化，系統(tǒng)的靈活性、可擴(kuò)展能力更強(qiáng)，滿(mǎn)足了組合體不同用戶(hù)的需求。

2 系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證

支持多種飛船交會(huì)對(duì)接的多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分級(jí)管理方法已經(jīng)應(yīng)用于空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管分系統(tǒng)，首先在分系統(tǒng)測(cè)試期間，對(duì)該方法的正確性和可靠性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證?？臻g實(shí)驗(yàn)室數(shù)管分系統(tǒng)進(jìn)行了連續(xù)100小時(shí)的模擬飛行。期間通過(guò)載人飛船、貨運(yùn)飛船的數(shù)據(jù)流模擬軟件分別模擬與不同飛船的反復(fù)對(duì)接和分離，并通過(guò)軟件調(diào)整對(duì)接總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用該數(shù)據(jù)分級(jí)管理方法后，空間實(shí)驗(yàn)室可以支持與載人飛船、貨運(yùn)飛船的任意次數(shù)交會(huì)對(duì)接，可迅速實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行和組合體遙測(cè)模式切換，當(dāng)對(duì)接總線(xiàn)傳輸速率從28 Kbps至36 Kbps變化時(shí)，總線(xiàn)上各類(lèi)數(shù)據(jù)傳輸均正確、可靠。

該方法還通過(guò)了空間實(shí)驗(yàn)室與載人飛船和貨運(yùn)飛船在軌飛行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了與載人飛船和貨運(yùn)飛船共四次交會(huì)對(duì)接組合體狀態(tài)下的不同信息管理功能?？臻g實(shí)驗(yàn)室至今已在軌運(yùn)行超過(guò)一年，組合體狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)間超過(guò)兩個(gè)月。通過(guò)該方法實(shí)現(xiàn)了共4條1553B總線(xiàn)的數(shù)據(jù)管理，空間實(shí)驗(yàn)室、載人船/貨運(yùn)船3條總線(xiàn)每條流量均大于200 Kbps。與載人船對(duì)接時(shí)，對(duì)接總線(xiàn)流量31 Kbps；與貨運(yùn)船對(duì)接時(shí)，對(duì)接總線(xiàn)流量32 Kbps。乘員及各類(lèi)載荷數(shù)據(jù)流平均流量為20 Mbps，瞬時(shí)最大速率為44 Mbps。各類(lèi)高、中、低速數(shù)據(jù)均可正常復(fù)接下行。

3 結(jié)論

多航天器的組合體信息管理是未來(lái)航天領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。本文提出的支持多種飛船交會(huì)對(duì)接的數(shù)據(jù)分級(jí)管理方法，可支持同一目標(biāo)航天器與不同種類(lèi)航天器可靠對(duì)接，并執(zhí)行不同組合體信息管理功能。該方法已經(jīng)在空間實(shí)驗(yàn)室數(shù)管中應(yīng)用，并在空間實(shí)驗(yàn)室與載人飛船和貨運(yùn)飛船的交會(huì)對(duì)接任務(wù)中完成了在軌飛行驗(yàn)證。該方法還可作為載人航天領(lǐng)域后續(xù)的空間站等大規(guī)模航天器組合體信息管理的技術(shù)基礎(chǔ)。

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