基于插件的航天器測試總控軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

余晟 向永清 宋宏江

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

基于插件的航天器測試總控軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

余晟 向永清 宋宏江

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

目前，我國測試總控軟件系統(tǒng)存在總控核心軟件版本較老、維護(hù)和升級困難、系統(tǒng)開放性不足、缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等問題，文章提出了一種基于Java OSGi標(biāo)準(zhǔn)的插件化總控軟件系統(tǒng)（PMCS），對PMCS軟件的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)路線進(jìn)行了詳細(xì)介紹。PMCS基于地面監(jiān)視與控制模型（MCM），采用動(dòng)態(tài)可配置的插件化體系結(jié)構(gòu)，并將功能模塊劃分為核心模塊和擴(kuò)展模塊，核心模塊可在不同任務(wù)間通用，擴(kuò)展模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活的部署和修改。經(jīng)驗(yàn)證，文章提出的技術(shù)路線切實(shí)可行，可為我國地面總控軟件系統(tǒng)的研發(fā)提供參考。

航天器測試；基于插件；總控軟件；系統(tǒng)架構(gòu)

1 引言

航天器地面測試系統(tǒng)由前端測試設(shè)備和總控測試設(shè)備組成［1］。航天器總控測試設(shè)備用于航天器整星電性能測試，是測試過程中的指揮監(jiān)控管理中心。航天器測試總控軟件系統(tǒng)是航天器地面總控設(shè)備的“大腦”，負(fù)責(zé)在地面測試過程中對航天器、地面測試設(shè)備以及數(shù)據(jù)流進(jìn)行統(tǒng)一的控制與管理，使用周期涵蓋航天器從組裝到發(fā)射的各個(gè)階段。測試總控軟件系統(tǒng)的主要功能包括建立航天器測試基礎(chǔ)信息庫，建立航天器判讀知識庫，完成航天器測試期間遙測數(shù)據(jù)的接收、處理、顯示，提供數(shù)據(jù)的顯示、查詢和分析功能，對遙控指令發(fā)送進(jìn)行管理和控制，實(shí)現(xiàn)對航天器的狀態(tài)設(shè)置等等［2］。

目前，具有代表性的地面總控軟件系統(tǒng)包括美國國家航天局（NASA）的GMSEC系統(tǒng)［3］和歐洲航天局（ESA）的SCOS-2000［4-5］系統(tǒng)。GMSEC系統(tǒng)定義了一套開發(fā)的框架和協(xié)議，任何符合此標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的軟件都可以為其服務(wù)。與GMSEC系統(tǒng)不同，SCOS-2000系統(tǒng)是一套專用軟件，采用服務(wù)器/客戶端結(jié)構(gòu)，服務(wù)器主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理工作，客戶端則負(fù)責(zé)任務(wù)管理和界面顯示工作。我國對地面總控軟件系統(tǒng)的研究起步較晚。20世紀(jì)90年代初，我國引入ESA的ETOL總控系統(tǒng)，ETOL是類似SCOS-2000系統(tǒng)的服務(wù)器/客戶端軟件，缺點(diǎn)是軟件專用化程度非常高，修改軟件用于不同型號測試任務(wù)的成本很高，隨著我國航天器任務(wù)的日益增多，ETOL系統(tǒng)無法滿足研制需求。20世紀(jì)初，我國組織技術(shù)力量成功研制了國產(chǎn)測試總控軟件系統(tǒng)衛(wèi)星測試平臺（Satellite Testing Suite，STS）［6］，STS系統(tǒng)兼具GMSEC和SCOS-2000系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用了以主測試處理機(jī)（Main Testing Processer，MTP）軟件為核心，基于標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的分布式軟件體系結(jié)構(gòu)，最新版本STS3000具備自動(dòng)化測試、集成信息管理、自動(dòng)判讀等多項(xiàng)功能，應(yīng)用廣泛，大幅提升了我國衛(wèi)星測試效率。

隨著以深空探測器為代表的在研航天器的功能變得越來越復(fù)雜，現(xiàn)有的STS系統(tǒng)存在一些不足之處：①STS系統(tǒng)以MTP軟件為核心，MTP軟件使用C語言開發(fā)，基于較老版本的Linux系統(tǒng)，專用程度高，對不同航天器都需要進(jìn)行適應(yīng)性修改和升級。軟件版本不統(tǒng)一，可靠性和穩(wěn)定性存在一些問題，且維護(hù)和再升級工作比較困難。②STS系統(tǒng)軟件體系開放性不足，增加對新的通信協(xié)議的支持比較困難，不利于新技術(shù)的兼容和引入。③現(xiàn)有總控軟件缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同部門和公司開發(fā)的軟件難以共享，導(dǎo)致不必要的重復(fù)開發(fā)。

為了解決這些問題，文章提出了一種基于Java開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Open Service Gateway Initiative，OSGi）標(biāo)準(zhǔn)［7-8］開發(fā)的地面插件化總控軟件系統(tǒng)（Plug-in Based Monitoring and Control Software，PMCS）。OSGi標(biāo)準(zhǔn)是由OSGi聯(lián)盟制定的一種基于Java語言的動(dòng)態(tài)模塊化軟件框架。OSGi將每個(gè)軟件模塊封裝為獨(dú)立的插件（Bundles），每個(gè)插件可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的加載和卸載而不影響其他插件的運(yùn)行?；贠SGi標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的軟件具有良好的模塊化、并行化和跨平臺的特點(diǎn)，適合構(gòu)建大型分布式應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在PMCS系統(tǒng)中，為適應(yīng)不同航天器測試任務(wù)的需要，插件分為核心功能插件和可擴(kuò)展功能插件。其中，核心功能插件涵蓋了軟件的基礎(chǔ)框架和各個(gè)型號、階段通用的總控功能?？蓴U(kuò)展功能插件則根據(jù)每個(gè)任務(wù)具體的需求進(jìn)行自定義。本文首先對總控系統(tǒng)MCM模型進(jìn)行介紹，然后詳細(xì)介紹PMCS系統(tǒng)的軟件架構(gòu)和擬采用的技術(shù)路線，最后加以總結(jié)并對未來工作進(jìn)行展望。

2 系統(tǒng)模型

航天器監(jiān)視與控制模型（Monitoring and Control Model，MCM）是對航天器系統(tǒng)從監(jiān)視與控制的角度建立的模型，模型中包含了系統(tǒng)中與監(jiān)視與控制相關(guān)的所有功能（如參數(shù)處理、活動(dòng)調(diào)度、事件處理等）和所有數(shù)據(jù)的處理接口，MCM對地面總控軟件系統(tǒng)的功能進(jìn)行完整的邏輯抽象。MCM是歐洲合作航天標(biāo)準(zhǔn)（European Cooperation for Space Standard，ECSS）中E-ST-70-31C［9］中提出的航天器系統(tǒng)模型（Spacecraft System Model，SSM）的衍生。在MCM中，整個(gè)航天器系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)視與控制功能被分解為不同的功能模塊，這些功能模塊稱為系統(tǒng)元素（System Element，SE）。圖1是航天器MCM模型示例圖。

在MCM模型中，交付用戶的衛(wèi)星系統(tǒng)產(chǎn)品由分層化的系統(tǒng)元素組成。將航天器項(xiàng)目中星上與地面系統(tǒng)中與衛(wèi)星監(jiān)視與控制相關(guān)的部分稱之為航天器總控系統(tǒng)。如圖1所示，航天器總控系統(tǒng)可以劃分為星上監(jiān)視與控制系統(tǒng)和地面總控系統(tǒng)，地面總控系統(tǒng)又可以劃分為專用測試設(shè)備和總控軟件系統(tǒng)等。子層系統(tǒng)元素是上層系統(tǒng)元素的進(jìn)一步分解。MCM模型中的系統(tǒng)元素可以是分系統(tǒng)、設(shè)備、硬件產(chǎn)品或軟件產(chǎn)品等，而且并不一定與實(shí)際的物理對象相對應(yīng)，系統(tǒng)元素對應(yīng)的是具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于將與總控活動(dòng)相關(guān)的信息組織成為一個(gè)完整的分層結(jié)構(gòu)。

圖1 航天器項(xiàng)目MCM模型示例Fig.1 Example of the MCM for a spacecraft project

在MCM模型中，與總控活動(dòng)相關(guān)的所有信息被歸為3類，活動(dòng)、時(shí)間和報(bào)告數(shù)據(jù)［6］，每個(gè)系統(tǒng)元素由這3類信息定義。以下對這3類信息進(jìn)行介紹。

（1）活動(dòng)：指總控系統(tǒng)支持的功能。這一功能既可以是在地面總控系統(tǒng)中直接執(zhí)行的功能，也可以是總控系統(tǒng)通過發(fā)送指令在星上或者其他分系統(tǒng)專用設(shè)備上執(zhí)行的功能。

（2）事件：指整個(gè)系統(tǒng)中滿足預(yù)先設(shè)置條件的某一狀態(tài)或多個(gè)狀態(tài)的改變。事件用于觸發(fā)活動(dòng)的執(zhí)行。

（3）報(bào)告數(shù)據(jù)：指系統(tǒng)元素在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的信息。報(bào)告數(shù)據(jù)可以用于判斷該系統(tǒng)元素的狀態(tài)，也可以提供給其他系統(tǒng)元素作為輸入。

MCM模型中，通過活動(dòng)、事件和報(bào)告數(shù)據(jù)可以完全描述一個(gè)系統(tǒng)元素在總控系統(tǒng)中所完成的功能。此外，這3類信息又進(jìn)一步被分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類。靜態(tài)信息包含在航天器的設(shè)計(jì)和開發(fā)階段產(chǎn)生的所有總控相關(guān)信息的數(shù)據(jù)，這一部分信息在具體總控活動(dòng)中是不會(huì)發(fā)生改變的，所以又可稱為靜態(tài)知識庫。動(dòng)態(tài)信息則是在航天器的AIT和在軌控制階段產(chǎn)生的所有總控相關(guān)信息，具體總控活動(dòng)中是不斷變化的，因此又可以稱為總控系統(tǒng)狀態(tài)。MCM模型將行為和數(shù)據(jù)，通用功能和專用功能，靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息在邏輯上進(jìn)行分離

MCM模型覆蓋星上和地面系統(tǒng)，與具體的型號與任務(wù)無關(guān)。目前我國對整星監(jiān)視與控制系統(tǒng)尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化模型，本文通過建立MCM模型，一方面可以理清地面總控軟件系統(tǒng)功能與星上總控系統(tǒng)功能之間的接口關(guān)系，另一方面有利于指導(dǎo)通用模塊化的地面總控軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。

3 體系架構(gòu)

PMCS軟件系統(tǒng)用于航天器地面測試過程，負(fù)責(zé)在地面測試過程中對所有星上和地面設(shè)備進(jìn)行設(shè)置、管理和控制的工作，是航天器地面測試系統(tǒng)的核心組成部分。PMCS軟件系統(tǒng)主要功能包括遙測數(shù)據(jù)解析、判讀和顯示，遙控指令編碼、檢驗(yàn)、發(fā)送和序列管理，進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的分發(fā)、歸檔、入庫和查詢，進(jìn)行測試設(shè)備統(tǒng)籌管理以及向測試人員提供圖形交互界面等。

PMCS軟件系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)思想是采用插件化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，插件間通過服務(wù)總線和消息總線進(jìn)行通信，整體軟件系統(tǒng)分為核心功能部分和擴(kuò)展功能部分，在保證系統(tǒng)通用性的同時(shí)盡量增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。PMCS軟件系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)包括：①采用OSGi開發(fā)框架進(jìn)行插件化設(shè)計(jì)，OSGi是目前基于Java的動(dòng)態(tài)模塊化軟件實(shí)現(xiàn)的主流標(biāo)準(zhǔn)，PMCS軟件系統(tǒng)均由插件構(gòu)成，插件相互獨(dú)立，插件的開發(fā)者只需要知道其他插件提供的服務(wù)接口而不必關(guān)心其服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)，非常適合分布式的開發(fā)工作。②插件間通過服務(wù)總線進(jìn)行插件間代碼調(diào)用，插件通過向服務(wù)總線發(fā)布服務(wù)來向外提供接口，通過訂閱服務(wù)來調(diào)用接口。服務(wù)總線機(jī)制由OSGi框架提供，服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)對其他插件來說是不可見的。插件間通過消息總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，插件向消息總線發(fā)布數(shù)據(jù)，通過訂閱數(shù)據(jù)來接收數(shù)據(jù)。插件與服務(wù)總線和消息總線的接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)接口與具體實(shí)現(xiàn)的分離。③將整個(gè)系統(tǒng)劃分為核心功能插件集和擴(kuò)展功能插件集，其中核心功能插件實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)通用功能，擴(kuò)展功能插件實(shí)現(xiàn)某個(gè)具體任務(wù)的專用功能。核心功能插件在不同任務(wù)間可以直接移植，不需要進(jìn)行修改，而擴(kuò)展部分向用戶提供參考。系統(tǒng)由許多獨(dú)立的功能模塊組成，對模塊的內(nèi)部修改不會(huì)影響其他模塊的功能。這樣可以很大地增強(qiáng)系統(tǒng)的通用性和可移植性。

從整體上看，PMCS軟件的核心功能部分包括基礎(chǔ)功能層、數(shù)據(jù)管理層和總控核心功能層，擴(kuò)展功能部分包括協(xié)議轉(zhuǎn)換層、準(zhǔn)備工具層和用戶交互層。這些層之間的關(guān)系如圖2所示。下面對每個(gè)層包含的主要功能插件以及這些插件之間的關(guān)系進(jìn)行簡要的介紹。

圖2 PMCS軟件體系分層結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Layer architecture of the PMCS system

基礎(chǔ)功能層中的插件為其他插件提供基礎(chǔ)功能庫，這些功能通過服務(wù)的方式向外發(fā)布。基礎(chǔ)功能層包括的主要插件有：①用戶管理插件：提供接入總控軟件系統(tǒng)的用戶身份的認(rèn)證服務(wù)，是重要的安全機(jī)制；②配置管理插件：為整個(gè)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的配置管理服務(wù)，保存系統(tǒng)配置項(xiàng)，其他插件可以通過獲取配置管理插件的服務(wù)來進(jìn)行配置文件管理操作；③消息服務(wù)插件：提供軟件內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口，主要功能包括實(shí)現(xiàn)不同格式數(shù)據(jù)的序列化（serialization）通信。④日志管理插件：為整個(gè)系統(tǒng)提供日志服務(wù)。

數(shù)據(jù)管理層中的插件主要為上層總控功能提供與數(shù)據(jù)相關(guān)的服務(wù)。數(shù)據(jù)管理層包括的主要插件有：①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義模塊：定義總控有關(guān)的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；②數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口插件：向上層提供封裝好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，隱藏具體的數(shù)據(jù)庫信息；③數(shù)據(jù)庫服務(wù)實(shí)現(xiàn)插件：實(shí)現(xiàn)對某個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫軟件的操作功能。

總控功能層中的插件提供總控系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)邏輯的具體實(shí)現(xiàn)?？偪毓δ軐又邪ǖ闹饕寮校孩龠b測數(shù)據(jù)處理插件，負(fù)責(zé)從遙測前端或歸檔數(shù)據(jù)庫中獲取遙測數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；②遙控指令管理插件，負(fù)責(zé)獲取遙控指令信息，并向遙控前端發(fā)送遙控指令；③指令序列管理插件，提供管理指令序列的服務(wù)；④測試數(shù)據(jù)歸檔插件，提供將測試數(shù)據(jù)保存于歸檔數(shù)據(jù)庫的服務(wù)；⑤測試數(shù)據(jù)查詢插件，提供從歸檔數(shù)據(jù)庫中查詢歷史測試數(shù)據(jù)的服務(wù)。

以上核心功能層包含的模塊在設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足通用性的要求，插件提供的服務(wù)接口應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中加以確定，服務(wù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)盡量與某個(gè)具體任務(wù)無關(guān)，在不同任務(wù)的使用中盡量減少對核心功能插件代碼的修改。核心功能層上是擴(kuò)展功能層，擴(kuò)展功能插件的內(nèi)容可以根據(jù)任務(wù)的具體需要進(jìn)行適應(yīng)性修改。擴(kuò)展功能層包括協(xié)議轉(zhuǎn)換層、準(zhǔn)備工具層和用戶工具層。

協(xié)議轉(zhuǎn)換層的主要功能是進(jìn)行與具體任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換與解析，包括遙控指令、遙測數(shù)據(jù)、設(shè)備管理數(shù)據(jù)以及需要與外部軟件通信的數(shù)據(jù)。該層包含的主要插件有：①遙測數(shù)據(jù)接收插件，從遙測前端接收遙測數(shù)據(jù)并將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為具體工程值；②遙控指令發(fā)送插件，封裝指令內(nèi)容并發(fā)送給遙控前端；③SCOE管理插件，負(fù)責(zé)進(jìn)行SCOE設(shè)備的管理；④外部通信協(xié)議插件，提供發(fā)送和接收負(fù)責(zé)外部通信協(xié)議的數(shù)據(jù)的服務(wù)。

準(zhǔn)備工具層指在某項(xiàng)具體任務(wù)的準(zhǔn)備階段對軟件進(jìn)行有關(guān)設(shè)置的工具。該層包含的主要插件有：①數(shù)據(jù)規(guī)則設(shè)置工具，為用戶提供設(shè)置遙測數(shù)據(jù)的解析和判斷規(guī)則、指令封裝和校驗(yàn)規(guī)則等工具；②軟件配置管理工具，為用戶提供軟件配置文件的編輯工具。

用戶交互層的主要功能是在測試過程中向測試人員提供交互的圖形界面。圖3表示PMCS軟件的體系架構(gòu)。

PMCS軟件系統(tǒng)是地面測試系統(tǒng)的核心組成部分，基于PMCS軟件搭建的地面測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖3 PMCS軟件系統(tǒng)體系架構(gòu)圖Fig 3 Software architecture of the PMCS system

圖4 基于PMCS系統(tǒng)的航天器地面總控測試系統(tǒng)Fig.4 An illustration of a ground testing monitoring and control system based on PMCS

4 技術(shù)路線

PMCS軟件基于開源的Java OSGi技術(shù)實(shí)現(xiàn)。Java OSGi技術(shù)是一種基于Java語言的軟件動(dòng)態(tài)模塊化技術(shù)，OSGi的技術(shù)規(guī)范由Adobe、IBM、Oracle、SAP、Red Hat和Siemens等公司組成的OSGi聯(lián)盟共同制定。最初OSGi規(guī)范只關(guān)注于嵌入式領(lǐng)域，前3個(gè)版本的OSGi規(guī)范主要滿足諸如機(jī)頂盒、服務(wù)網(wǎng)關(guān)、手機(jī)等應(yīng)用的模塊化需求，從第4個(gè)版本開始，OSGi將主要關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向了Java標(biāo)準(zhǔn)版（Standard Edition，SE）和企業(yè)版（Enterprise Edition，EE）領(lǐng)域，并在這些領(lǐng)域中獲得了很大的發(fā)展，成為Java平臺事實(shí)上的模塊化規(guī)范。采用Java OSGi技術(shù)實(shí)現(xiàn)的軟件是由一定數(shù)量的被稱為插件（Bundle）的代碼單元構(gòu)成，OSGi技術(shù)框架主要提供了插件的執(zhí)行環(huán)境、生命周期管理和依賴關(guān)系管理等功能，同時(shí)OSGi規(guī)范還提供了很多的OSGi標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，如事件管理、日志管理、配置管理和HTTP服務(wù)等等，可以滿足多種多樣的開發(fā)場景的需要。

實(shí)現(xiàn)了Java OSGi技術(shù)規(guī)范的知名開發(fā)框架有Eclipse Equinox、Apache Felix等。與傳統(tǒng)的Spring、EJB、Hibernate等企業(yè)級Java軟件框架相比，OSGi技術(shù)的目標(biāo)是從底層提供軟件模塊化的支持。采用OSGi技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：①提供標(biāo)準(zhǔn)的軟件動(dòng)態(tài)模塊化解決方案，開發(fā)人員不需要考慮軟件模塊化的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只需專注于具體的業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，模塊生存周期以及模塊間依賴關(guān)系的管理只需要交給OSGi運(yùn)行框架去管理；②系統(tǒng)可裁剪，開發(fā)人員在不同項(xiàng)目里可根據(jù)需要的選擇合適的插件來組成新的系統(tǒng)，因此核心插件具有很好的可復(fù)用性，擴(kuò)展插件可以靈活配置；③支持基于插件的版本管理，可以對單個(gè)插件發(fā)布新的版本，降低了軟件升級和測試的難度；④體系結(jié)構(gòu)開放，可與其他Java EE框架（如Spring、EJB、Hibernate等）結(jié)合開發(fā)功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。圖5顯示了在PMCS軟件系統(tǒng)中擬采用的Java和OSGi規(guī)范的開源技術(shù)框架。

圖5 PMCS軟件系統(tǒng)技術(shù)路線示意圖Fig.5 Technical roadmap of the PMCS system

5 結(jié)束語

本文介紹航天器總控功能的MCM模型，提出了基于該模型PMCS軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。PMCS的核心設(shè)計(jì)思想包括采用OSGi技術(shù)規(guī)范進(jìn)行軟件的模塊化設(shè)計(jì)和將整個(gè)系統(tǒng)劃分為核心功能插件集和擴(kuò)展功能插件集，其中內(nèi)核模塊在不同任務(wù)間通用，擴(kuò)展模塊根據(jù)具體任務(wù)需要修改。本文對PMCS軟件系統(tǒng)的功能需求、體系架構(gòu)以及技術(shù)路線進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。未來將在衛(wèi)星測試工作中驗(yàn)證軟件的有效性，并結(jié)合開放式的開發(fā)框架探索數(shù)字化虛擬測試、大數(shù)據(jù)智能化測試等前沿發(fā)展方向。

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（編輯：李多）

Design of Software System Based on Plug-ins for Monitoring and Control in Spacecraft Testing

YU Sheng XIANG Yongqing SONG Hongjiang
（Beijing Institute of Spacecraft System Engineering，Beijing 100094，China）

The current monitoring and control software for spacecraft testing in our country has several drawbacks，such as old hardware and software platform，high complexity for maintenance and upgrade，closed software framework and lack of unified software specifications and standards. This paper proposes a design of a plug-in based monitoring and control software（PMCS）system，and introduces the architecture and technologies used in PMCS in details.PMCS is based on the monitoring and control model（MCM）of the ground monitoring and control system and consists of many dynamic and reconfigurable plug-ins The software modules of PMCS can be classified into kernel modules and reference modules.The kernel modules construct the common core among different tasks and the reference modules can be modified to meet specified needs.Through verification，the technique of PMCS is applicable，and PMCS can be used as a reference for the research and development of ground monitoring and control software in our country.

spacecraft testing；plug-in based；monitoring and control software；system architecture

V557.1

：ADOI：10.3969/j.issn.1673-8748.2015.05.018

2015-03-31；

：2015-08-27

余晟，男，博士，工程師，從事航天器綜合測試設(shè)計(jì)工作。Email：yusheng00@hotmail.com。