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。
中图分类号： TP302.1
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222552
中文引用格式： 尚慧萍，陈杨，唐沛蓉. 基于一体化云架构的测控中心系统设计与实现[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222552
中文引用格式： 尚慧萍，陈杨，唐沛蓉. 基于一体化云架构的测控中心系统设计与实现[J].电子技术应用，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
测控中心系统是航天测控工程中的关键系统，在航天任务中通过测控设备、通信网络，利用中心计算机系统的数据处理系统、数据存储系统、监控显示系统与测控网网管系统，实施对航天器的测量与控制、测控信息的监控与显示、测控计划的生成与实施、各参试人员的指挥与调度等[1]。目前航天任务中心系统已建立了以数据处理服务器、数据库服务器、磁盘冗余、双机管理和备份管理等软件为核心的信息系统[2]，如图1所示，重要数据都能及时和有效地得到备份，结合数据处理服务器的双机双工技术、数据库服务器的集群技术、磁盘阵列RAID技术，解决了单点故障的风险，使任务中心系统为航天测控任务提供持续和有效的服务。但随着航天任务的逐步开展，测控中心系统能力方面的问题逐渐显现出来，表现在以下几个方面[3]：
(1)测控系统柔性不足，硬件系统与业务应用紧耦合，各业务系统自成体系；
(2)软硬件资源分配和重组不灵活、资源共享不充分；
(3)系统的互连互通能力较差，适应新业务的可扩展能力有限。
针对以上问题，在满足系统可靠性和实时性要求的同时，测控中心系统迫切需要设计一种安全可靠、弹性灵活、易于运维的架构。因此，面向服务、按需定制的一体化云架构的测控中心系统应运而生。本文就此描述系统的架构设计和具体实现。
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作者信息：
尚慧萍，陈 杨，唐沛蓉
(北京跟踪与通信技术研究所，北京100094)
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