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关于卫星通信软件产业

2/14/2005来源:卫星通信人气:8708

南京通信工程学院 甘仲民

  谈到卫星通信产业时,人们通常想到的是装载各种有效载荷的通信卫星,以及组成应用系统的地球站等硬件设备----。不言而喻,现代卫星通信系统要由大量的硬件来构成,但不容忽视的是,它同时需要一系列软件的支持,这是由于系统的复杂性,对卫星轨道、频谱、功率资源利用有效性的高要求所决定的。随着社会对卫星通信容量、功能、服务质量、可靠性等需求的不断增长,以及卫星通信技术水平的不断进步,大大促进了软件与硬件的结合,软件渗透到了从系统乃至设备部件的各方面,形成了新一代卫星通信系统的特征之一。软件成为卫星通信产业的重要支柱,对此,我们应予高度重视,奋发进取,开发具有中国特色的卫星通信软件卫星工业软件涵盖了功能/运作,系统级、接口、公共服务,有效载荷运作,通信协议等多个方面。从通信角度看,有两个方面的软件,即系统设计软件和网络控制与管理软件,都是十分重要的。

  卫星通信软件产业新动向

  在2000年3月号的《Via Satellite》中载文指出,下一步卫星工业软件的重要趋向是:将重点更多地放在商用现成产品(COTS)的应用上,推出更多用户界面友好的软件,生产出利用Internet协议和基于浏览器的系统。

  * 关于COTS软件

  毫无疑问,为了降低成本,将更普遍地采用COTS软件。再者,商用卫星通信产品日益增多,向系列化、模块化的方向发展。但是由于生产周期的限制,市场上的硬件设备往往赶不上用户的需求。于是促使人们更加重视软件的开发利用,以便对现有的硬件设备进行集成、综合,合理地组织工作流程,发挥并增加其逻辑功能,扩大应用范围。

  * 关于接口标准

  过去,空间工业推出了大量的程序,用于设计、集成、测试、发射、卫星运行等,虽然对于大型程序是利用分布式计算;也有一些大型程序按功能划分为若干模块,可独立开发,但没有标准接口来支持这些功能模块。人们希望能有“即插即用”的接口,关键自然是标准。近来,出现的一种新的标准接口:采用基于公共对象请求代理(CORBA),可使软件工程师将不同的软件包通过接口连接在一起,这些软件包是在不同的平台或操作系统中出现的。例如Unix、Windows、NT或 Solaris等。此外,CORBA能利用不同的编程语言。同时,利用公共标准的仿真软件包,人们可以集中力量以解决他们面临的迫切问题,而不是讨论如何实现他们的软件。

  * 关于利用Internet协议和基于浏览器的系统

  Internet可作为提供更为灵活的接入到控制系统的途径,给位于控制中心之外的工程师和分析人员使用。当然,在软件系统就需要更为通用的协议和安全保密功能。例如Integral System公司利用SNMP(简单网络管理协议)来完成网络资源的监视,近几年来Integral安装了15个同步轨道卫星控制中心,其交付时间仅为6个月,而通常要两年才能完成这一工作。

  软件举例

  1卫星工具箱(STK)

  这是由Analytical Graphics公司(AGI)经10几年不断开发、完善的大型卫星系统软件,于1997年推出STK4.0,软件工具,能帮助使用者快速分析和形象地显示复杂的定量关系,包括卫星、轨道、飞机、船舶、地面车辆、地面站和目标等有关参数。此外,还可对卫星项目投资和风险进行分析和评估。主要功能包括:任务分析;地球站分析;轨道分析;空间目标分析;视频开发系统 主要用户有:NASA,美国空军,国防部,欧洲空间局等政府部门;洛克希德-马丁,波音,阿尔卡特等公司;Los Alamos国家实验室,韩国航天研究所,Lawrence Livermore国家实验室;斯坦福大学,美国空军学院,国际航天大学等研究所。

  2 OraView网络管理系统

  Oracom公司推出的OraView地球站和网络管理软件,该软件系统具有很强的功能,它全部基于Internet 标准,是开放式的,可靠且易于使用。它摆脱了专用的监控产品、不灵活的用户接口、指令总线结构的传统,其突出之处是具有: * 可伸缩性——网管可从“小”到“大”逐步建立。利用Web浏览器来观察和管理设备。灵活性——采用SNMP产品,如HP OpenViewtm, 适用于所有的卫星通信设备产品,无须任何编程,可支持新的设备。

  * 可靠性——每周(7天)每天(24小时)不间断运行。

  Oracom单元管理器是在由混合的出售的通信系统中利用工业标准的管理工具的关键设备,在通信系统寿命期间,可保证较低的总开销成本。设备组成有多协议中介器(mediator),查询工具、功能块管理器,嵌入的web 服务器,可构造java控制的MIB(管理信息图) 编程器,基于标准的挂号用户查询处理程序——SNMP,CMip等。

  3 虚拟载波监视系统(VCMS)

  M&C系统公司在1999年推出了名为VCMS的虚拟载波监视系统,它作为全集成的基于PC的管理和控制系统的一项功能提供使用。近年来由于用户在卫星运作中屡出故障,从而推动了VCMS的开发。借助于此系统,用户(包括卫星服务提供者和操作者)通过标准的L波段输入,同时观察到12个转发器、500MHz带内的载波频谱情况,必要时还可进一步扩容。据此可变更载波的配置或用于对偶发事件的响应。系统中的图形用户接口(GUI)可用来在单个屏幕上同时显示所有的转发器。其中所有载波均可提取显示。此外,VCMS还可提供用户可构造12幅的视窗图像,以同时观察不同卫星部件的情况。基于高速CPU和DSP,以及标准的TCP/IP通信链路,该VCMS可能作为廉价的载波监视系统。

摘自《电子产品世界》