遥测体制:分帧与分包

主要有PCM码(分帧遥测)与CCSDS(分包遥测)

PCM码

PCM脉冲编码调制,一帧可能有128字节,256字节还有512字节,这取决于卫星的定义帧长度,每一帧的长度是固定的,每个位置都有固定的定义。帧下发时是按照循环填写固定位置的内容,北斗卫星是16帧一循环,近地卫星是8帧一循环,循环次数由卫星定义。某一型号卫星定义的帧长度是固定的。下面介绍某一卫星的帧格式填写,以一帧128字节,4帧一循环为例:

遥测体制:分帧与分包_第1张图片
如上图所示,在这里有一个很重要的帧计数N,利用它除以帧循环数后得到的余数,作为判断这一帧应该如何存放的关键。比如余数为0 的填a参数,余数为1的填b参数,余数为3的填c参数……以此类推每四帧一循环填,循环余数确定是第几帧。而帧计数的大小取决于他有几个字节表示,若为一字节那么它的范围就是0~255。
其次,要注意的是并不是所有参数每帧都传,对于需要高速快传的参数才会每帧都传。分帧遥测和分包遥测不同卫星会把一个参数拆的很细,也就是说一个循环中可能每一帧都放的有这个参数的一部分,地面在接收这个信息时就需要将与这个参数有关的部分挑出来进行组合,这就就是复帧的概念,复帧有软复帧等方法。横着叫分帧,竖着叫复帧。
遥测体制:分帧与分包_第2张图片

对某一帧某几字节某几位的表示:
P0W5~W10 b3-b5 表示第0帧第5个字节到第10个字节中的第3位到第5位,P0-P3W64存放固定一个参数,那这个参数一定是高速快传的参数,必须每一次都需要的。
以上谈到的PCM编码方式已经不太常用了,由于每次等待一完整的参数值还需要从不同的帧中挑选固定的位拼凑只是很麻烦的,他的优势就是要是一个参数某一位填错了不影响其他的参数传输。

CCSDS分包遥测

分包遥测和分帧遥测不同,它每一包的长度是不同的,且每一包的有效数据部分只放一个参数的内容,
遥测体制:分帧与分包_第3张图片

  • 缓冲区的数据包前六个字节是包头,
    遥测体制:分帧与分包_第4张图片
    比如测控数据包包总长为20,有效数据长度=20-6=14,因此长度处应该填13。

  • 星务机中有类似PCM编码中遥测帧的遥测表但是不同的是它是将缓冲区的每一包,按照包的优先级(快、慢、延迟、实时包)顺序填充到package中,并没有循环。在遥测结构中前30个字节的填充类似于PCM的填充,有固定的格式与长度。剩下的478个字节存放package,最后4个字节存放同步码。(一个传送帧是512个字节)

  • 分包遥测中最为重要的是首包头指针,一个源包来了之后从首包头指针开始向后填写,源包中的内容,若某一个参数的源包在这个传送帧中没有填完(假设还剩4个字节),剩余的四个字节会在下个传送帧(固定编码后)空出四个字节,首包头指针从第五个字节开始再依次向后填写其余参数的源包内容。

位序与字节序

卫星中定义字节序是高字节在前低字节在后,而地面计算机则是低字节在前,高字节在后,eg:卫星中的1122,在地面中存放就是2211
位序在星上定义为0表示高位7表示低位(其实这个原因可能是由于星上数据以码流的形式下传),在地面的计算机则是定义7表示高位,0表示1位。倘若在中心软件中和仿真系统中显示的这个结果是f反的,那么在这里就出错了。

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