《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于一体化云架构的测控中心系统设计与实现
2022年电子技术应用第11期
尚慧萍，陈 杨，唐沛蓉
北京跟踪与通信技术研究所，北京100094
摘要： 测控中心系统作为航天任务工程中的重要组成部分，通常采用双机双工、服务器集群、磁盘冗余、数据备份恢复等技术来保障航天任务系统的持续运行和稳定可靠，但同时存在软硬件紧耦合、资源共享效率低、系统扩展能力较差等问题，所有这些限制了整个航天测控系统的发展。针对以上问题，研究并设计基于一体化云架构的测控中心系统，实现服务按需定制、资源共享互通、系统弹性扩展，并已经过航天任务的实施检验。
中圖分類號(hào)： TP302.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222552
中文引用格式： 尚慧萍，陳楊，唐沛蓉. 基于一體化云架構(gòu)的測(cè)控中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(11)：110-114，120.
英文引用格式： Shang Huiping，Chen Yang，Tang Peirong. Design and implementation of TT&C center system based on integrated cloud architecture[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(11)：110-114，120.
Design and implementation of TT&C center system based on integrated cloud architecture
Shang Huiping，Chen Yang，Tang Peirong
Beijing Institute of Tracking，Telecommunications and Technology，Beijing 100094，China
Abstract： As an important part of aerospace mission engineering, the tracking, telemetry and command(TT&C) center system currently adopts technologies such as duplexing, server clusters, disk redundancy, data backup and recovery to ensure the uninterrupted operation, stability and reliability of the aerospace mission system. But there are also such problems such as software and hardware tight-coupling, low resource sharing efficiency, and poor system expansion capabilities, all of which limit the development of the entire aerospace TT&C system. Regarding these problems, in this paper a TT&C center system based on integrated cloud architecture is studied and designed. The system is implemented on-demand customization of services, resource sharing and interoperability, and flexible expansion. Moreover the system is verified by actual aerospace missions.
Key words : tracking，telemetry and command center；cloud computing；virtualization；services；computing resources

0 引言

    測(cè)控中心系統(tǒng)是航天測(cè)控工程中的關(guān)鍵系統(tǒng)，在航天任務(wù)中通過測(cè)控設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)，利用中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、監(jiān)控顯示系統(tǒng)與測(cè)控網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)航天器的測(cè)量與控制、測(cè)控信息的監(jiān)控與顯示、測(cè)控計(jì)劃的生成與實(shí)施、各參試人員的指揮與調(diào)度等[1]。目前航天任務(wù)中心系統(tǒng)已建立了以數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、磁盤冗余、雙機(jī)管理和備份管理等軟件為核心的信息系統(tǒng)[2]，如圖1所示，重要數(shù)據(jù)都能及時(shí)和有效地得到備份，結(jié)合數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的雙機(jī)雙工技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的集群技術(shù)、磁盤陣列RAID技術(shù)，解決了單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，使任務(wù)中心系統(tǒng)為航天測(cè)控任務(wù)提供持續(xù)和有效的服務(wù)。但隨著航天任務(wù)的逐步開展，測(cè)控中心系統(tǒng)能力方面的問題逐漸顯現(xiàn)出來，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[3]：

    (1)測(cè)控系統(tǒng)柔性不足，硬件系統(tǒng)與業(yè)務(wù)應(yīng)用緊耦合，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)自成體系；

    (2)軟硬件資源分配和重組不靈活、資源共享不充分；

    (3)系統(tǒng)的互連互通能力較差，適應(yīng)新業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展能力有限。

    針對(duì)以上問題，在滿足系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性要求的同時(shí)，測(cè)控中心系統(tǒng)迫切需要設(shè)計(jì)一種安全可靠、彈性靈活、易于運(yùn)維的架構(gòu)。因此，面向服務(wù)、按需定制的一體化云架構(gòu)的測(cè)控中心系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本文就此描述系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)。




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作者信息：

尚慧萍，陳  楊，唐沛蓉

(北京跟蹤與通信技術(shù)研究所，北京100094)




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