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： 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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