呼喚衛星通信軟件產(chǎn)業(yè)

    談到衛星通信產(chǎn)業(yè)時(shí)，人們通常想到的是裝載各種有效載荷的通信衛星，以及組成應用系統的地球站等硬件設備----。不言而喻，現代衛星通信系統要由大量的硬件來(lái)構成，但不容忽視的是，它同時(shí)需要一系列軟件的支持，這是由于系統的復雜性，對衛星軌道、頻譜、功率資源利用有效性的高要求所決定的。隨著(zhù)社會(huì )對衛星通信容量、功能、服務(wù)質(zhì)量、可靠性等需求的不斷增長(cháng)，以及衛星通信技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，大大促進(jìn)了軟件與硬件的結合，軟件滲透到了從系統乃至設備部件的各方面，形成了新一代衛星通信系統的特征之一。軟件成為衛星通信產(chǎn)業(yè)的重要支柱，對此，我們應予高度重視，奮發(fā)進(jìn)取，開(kāi)發(fā)具有中國特色的衛星通信軟件

　　衛星工業(yè)軟件涵蓋了功能/運作，系統級、接口、公共服務(wù)，有效載荷運作，通信協(xié)議等多個(gè)方面。從通信角度看，有兩個(gè)方面的軟件，即系統設計軟件和網(wǎng)絡(luò )控制與管理軟件，都是十分重要的。

衛星通信軟件產(chǎn)業(yè)新動(dòng)向

　　在2000年3月號的《Via Satellite》中載文指出，下一步衛星工業(yè)軟件的重要趨向是：將重點(diǎn)更多地放在商用現成產(chǎn)品（COTS）的應用上，推出更多用戶(hù)界面友好的軟件，生產(chǎn)出利用Internet協(xié)議和基于瀏覽器的系統。

* 關(guān)于COTS軟件

　　毫無(wú)疑問(wèn)，為了降低成本，將更普遍地采用COTS軟件。再者，商用衛星通信產(chǎn)品日益增多，向系列化、模塊化的方向發(fā)展。但是由于生產(chǎn)周期的限制，市場(chǎng)上的硬件設備往往趕不上用戶(hù)的需求。于是促使人們更加重視軟件的開(kāi)發(fā)利用，以便對現有的硬件設備進(jìn)行集成、綜合，合理地組織工作流程，發(fā)揮并增加其邏輯功能，擴大應用范圍。

* 關(guān)于接口標準

    過(guò)去，空間工業(yè)推出了大量的程序，用于設計、集成、測試、發(fā)射、衛星運行等，雖然對于大型程序是利用分布式計算；也有一些大型程序按功能劃分為若干模塊，可獨立開(kāi)發(fā)，但沒(méi)有標準接口來(lái)支持這些功能模塊。人們希望能有“即插即用”的接口，關(guān)鍵自然是標準。近來(lái)，出現的一種新的標準接口：采用基于公共對象請求代理（CORBA），可使軟件工程師將不同的軟件包通過(guò)接口連接在一起，這些軟件包是在不同的平臺或操作系統中出現的。例如Unix、Windows、NT或 Solaris等。此外，CORBA能利用不同的編程語(yǔ)言。同時(shí)，利用公共標準的仿真軟件包，人們可以集中力量以解決他們面臨的迫切問(wèn)題，而不是討論如何實(shí)現他們的軟件。

* 關(guān)于利用Internet協(xié)議和基于瀏覽器的系統

    Internet可作為提供更為靈活的接入到控制系統的途徑，給位于控制中心之外的工程師和分析人員使用。當然，在軟件系統就需要更為通用的協(xié)議和安全保密功能。例如Integral System公司利用SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議）來(lái)完成網(wǎng)絡(luò )資源的監視，近幾年來(lái)Integral安裝了15個(gè)同步軌道衛星控制中心，其交付時(shí)間僅為6個(gè)月，而通常要兩年才能完成這一工作。

軟件舉例

1衛星工具箱（STK）

　　這是由Analytical Graphics公司（AGI）經(jīng)10幾年不斷開(kāi)發(fā)、完善的大型衛星系統軟件，于1997年推出STK4.0，軟件工具，能幫助使用者快速分析和形象地顯示復雜的定量關(guān)系，包括衛星、軌道、飛機、船舶、地面車(chē)輛、地面站和目標等有關(guān)參數。此外，還可對衛星項目投資和風(fēng)險進(jìn)行分析和評估。主要功能包括：任務(wù)分析；地球站分析；軌道分析；空間目標分析；視頻開(kāi)發(fā)系統

    主要用戶(hù)有：NASA，美國空軍，國防部，歐洲空間局等政府部門(mén)；洛克希德-馬丁，波音，阿爾卡特等公司；Los Alamos國家實(shí)驗室，韓國航天研究所，Lawrence Livermore國家實(shí)驗室；斯坦福大學(xué)，美國空軍學(xué)院，國際航天大學(xué)等研究所。

2 OraView網(wǎng)絡(luò )管理系統

　　Oracom公司推出的OraView地球站和網(wǎng)絡(luò )管理軟件，該軟件系統具有很強的功能，它全部基于Internet 標準，是開(kāi)放式的，可靠且易于使用。它擺脫了專(zhuān)用的監控產(chǎn)品、不靈活的用戶(hù)接口、指令總線(xiàn)結構的傳統，其突出之處是具有：

　　* 可伸縮性——網(wǎng)管可從“小”到“大”逐步建立。利用Web瀏覽器來(lái)觀(guān)察和管理設備。靈活性——采用SNMP產(chǎn)品，如HP OpenViewtm, 適用于所有的衛星通信設備產(chǎn)品，無(wú)須任何編程，可支持新的設備。

　　* 可靠性——每周（７天）每天（２４小時(shí)）不間斷運行。

Oracom單元管理器功能框圖1所示。

Oracom單元管理器功能框圖

　　Oracom單元管理器是在由混合的出售的通信系統中利用工業(yè)標準的管理工具的關(guān)鍵設備，在通信系統壽命期間，可保證較低的總開(kāi)銷(xiāo)成本。設備組成有多協(xié)議中介器（mediator）,查詢(xún)工具、功能塊管理器，嵌入的web 服務(wù)器，可構造Java控制的MIB（管理信息圖） 編程器，基于標準的掛號用戶(hù)查詢(xún)處理程序——SNMP,CMIP等。

3 虛擬載波監視系統（VCMS）

　　M&C系統公司在1999年推出了名為VCMS的虛擬載波監視系統，它作為全集成的基于PC的管理和控制系統的一項功能提供使用。近年來(lái)由于用戶(hù)在衛星運作中屢出故障，從而推動(dòng)了VCMS的開(kāi)發(fā)。借助于此系統，用戶(hù)（包括衛星服務(wù)提供者和操作者）通過(guò)標準的L波段輸入，同時(shí)觀(guān)察到12個(gè)轉發(fā)器、500MHz帶內的載波頻譜情況，必要時(shí)還可進(jìn)一步擴容。據此可變更載波的配置或用于對偶發(fā)事件的響應。系統中的圖形用戶(hù)接口（GUI）可用來(lái)在單個(gè)屏幕上同時(shí)顯示所有的轉發(fā)器。其中所有載波均可提取顯示。此外，VCMS還可提供用戶(hù)可構造12幅的視窗圖像，以同時(shí)觀(guān)察不同衛星部件的情況?；诟咚貱PU和DSP，以及標準的TCP/IP通信鏈路，該VCMS可能作為廉價(jià)的載波監視系統。