M&CVIEW：基于LabVIEW的地面監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)

Author(s):
G. Rozera - TELESPAZIO

Industry:
Government/Defense

Products:
Real-Time, Software

The Challenge:
為衛(wèi)星跟蹤遙測(cè)與指令工作站建立室內(nèi)監(jiān)視與控制應(yīng)用程序，使它能夠符合客戶需求，同時(shí)不依賴于第三方可配置的監(jiān)視與控制系統(tǒng)。

The Solution:
使用LabVIEW圖形化編程環(huán)境建立應(yīng)用程序，采用PXI-RT作為設(shè)備前端以及LabVIEW數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控模塊處理數(shù)據(jù)庫。

典型的TTC天線

MCVIEW 是由Telespazio 為滿足監(jiān)視和控制需求而開發(fā)的，適用于客戶以及Telespazio所有的跟蹤遙測(cè)和控制（TTC）工作站。

在過去的幾年中，Telespazio 用于配置第三方軟件系統(tǒng)，建立監(jiān)視和控制系統(tǒng)。

第三方可配置系統(tǒng)在需要完成的工作對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)而言相似時(shí)是可以接受的；但是如果需要滿足某些客戶的其他需求就可能會(huì)導(dǎo)致問題的發(fā)生。每次添加功能都會(huì)帶來更高的成本、更多的測(cè)試，需要更多時(shí)間。

Telespazio并不是單純的軟件公司，但懂得如何對(duì)衛(wèi)星地面站系統(tǒng)進(jìn)行管理；LabVIEW 并不是傳統(tǒng)的編程語言，但具有很強(qiáng)的易用性，并且包含許多易于發(fā)布的設(shè)備控制工具。這是兩者的契合點(diǎn)。MCVIEW可以對(duì)復(fù)雜的衛(wèi)星地面站進(jìn)行中央式管理，并且具有控制大量設(shè)備的功能，其應(yīng)用也不局限于衛(wèi)星地面站。

MCVIEW 軟件體系結(jié)構(gòu)劃分成三個(gè)主要功能：

● 前端

● 中央管理器

● HMI（人機(jī)界面）

這三個(gè)功能相互協(xié)同功能，并且可以分布于不同的硬件平臺(tái)上。

前端
前端協(xié)助與設(shè)備之間來回進(jìn)行指令發(fā)送和狀態(tài)信息獲取。它將多種儀器通信協(xié)議翻譯成在MCVIEW中采用的通用數(shù)據(jù)格式。它將監(jiān)視數(shù)據(jù)發(fā)送到中央管理器中，將指令數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備上。前端與中央管理器獨(dú)立運(yùn)行。它能夠動(dòng)態(tài)地打開所有連接設(shè)備的通信線路，載入工作所需的驅(qū)動(dòng)程序，同時(shí)實(shí)時(shí)維護(hù)被檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行連續(xù)輪詢。

在這項(xiàng)工作中，前端連續(xù)地檢查設(shè)備連接狀態(tài)，并在出現(xiàn)鏈接失敗時(shí)，開始恢復(fù)操作。前端可以與一個(gè)或多個(gè)中央管理器進(jìn)行連接，獲取監(jiān)視數(shù)據(jù)；但是只允許一個(gè)中央管理器對(duì)設(shè)備發(fā)送指令。前端可以與許多接口進(jìn)行協(xié)同工作，其中包括：數(shù)字I/O；串行總線（RS232，RS422，RS4852/4 線）；以及TCP/IP、UDP/IP和SNMP，前端可以作為SNMP瀏覽器和陷阱接收器進(jìn)行使用。

中央管理器
中央管理器通過TCP/IP 與前端進(jìn)行連接，對(duì)來自一個(gè)或多個(gè)前端的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行集中管理，使采集到的數(shù)據(jù)可以用于HMI顯示。一個(gè)中央管理器可以連接更多前端。中央處理器包含數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控模塊），所有來自前端的信息都存儲(chǔ)在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中；每一條信息都稱為一個(gè)“標(biāo)簽”。

在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，中央管理器載入包含所有需要監(jiān)視和控制的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)庫，檢測(cè)對(duì)于每一個(gè)點(diǎn)而言，哪個(gè)前端管理這些數(shù)值，并且為所有需要訪問的前端打開監(jiān)視器和指令客戶端連接。中央管理器從前端連續(xù)接收標(biāo)簽數(shù)值的變化。