基于一體化云架構的測控中心系統設計與實現
2022年電子技術應用第11期
尚慧萍，陳 楊，唐沛蓉
北京跟蹤與通信技術研究所，北京100094
摘要： 測控中心系統作為航天任務工程中的重要組成部分，通常采用雙機雙工、服務器集群、磁盤冗余、數據備份恢復等技術來保障航天任務系統的持續運行和穩定可靠，但同時存在軟硬件緊耦合、資源共享效率低、系統擴展能力較差等問題，所有這些限制了整個航天測控系統的發展。針對以上問題，研究并設計基于一體化云架構的測控中心系統，實現服務按需定制、資源共享互通、系統彈性擴展，并已經過航天任務的實施檢驗。
中圖分類號： TP302.1
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222552
中文引用格式： 尚慧萍，陳楊，唐沛蓉. 基于一體化云架構的測控中心系統設計與實現[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222552
中文引用格式： 尚慧萍，陳楊，唐沛蓉. 基于一體化云架構的測控中心系統設計與實現[J].電子技術應用，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
測控中心系統是航天測控工程中的關鍵系統，在航天任務中通過測控設備、通信網絡，利用中心計算機系統的數據處理系統、數據存儲系統、監控顯示系統與測控網網管系統，實施對航天器的測量與控制、測控信息的監控與顯示、測控計劃的生成與實施、各參試人員的指揮與調度等[1]。目前航天任務中心系統已建立了以數據處理服務器、數據庫服務器、磁盤冗余、雙機管理和備份管理等軟件為核心的信息系統[2]，如圖1所示，重要數據都能及時和有效地得到備份，結合數據處理服務器的雙機雙工技術、數據庫服務器的集群技術、磁盤陣列RAID技術，解決了單點故障的風險，使任務中心系統為航天測控任務提供持續和有效的服務。但隨著航天任務的逐步開展，測控中心系統能力方面的問題逐漸顯現出來，表現在以下幾個方面[3]：
(1)測控系統柔性不足，硬件系統與業務應用緊耦合，各業務系統自成體系；
(2)軟硬件資源分配和重組不靈活、資源共享不充分；
(3)系統的互連互通能力較差，適應新業務的可擴展能力有限。
針對以上問題，在滿足系統可靠性和實時性要求的同時，測控中心系統迫切需要設計一種安全可靠、彈性靈活、易于運維的架構。因此，面向服務、按需定制的一體化云架構的測控中心系統應運而生。本文就此描述系統的架構設計和具體實現。
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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研究所，北京100094)
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