基于VC++的AOS空間包封裝的設(shè)計與仿真

孟祥富 李琳琳 潘彩平

摘 要：為了使航天器上的數(shù)據(jù)源可以在同一條虛擬信道中傳送，需要對這些數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式封裝，我們把AOS（Advanced Orbiting Systems，高級在軌系統(tǒng)）中這種統(tǒng)一的格式稱為空間包。AOS系統(tǒng)通過創(chuàng)建統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)流，利用一個信道來傳輸各種不同的信息，諸如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、遙測、遙控等，主要用來達(dá)成航天器與地面站之間的雙向傳送。本文中應(yīng)用Visual C++6.0程序設(shè)計軟件，依據(jù)AOS中的空間包的格式，對隨機(jī)產(chǎn)生的8bit信源數(shù)據(jù)封裝成空間包的過程進(jìn)行了仿真設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Visual C++ AOS 空間包 8bit信源

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0041-02

1 AOS空間包概述

本文采用的是8bit信源數(shù)據(jù)是通過C++編程隨機(jī)產(chǎn)生，空間包[1]的格式如圖1所示，然后按照圖1中空間包的數(shù)據(jù)單元格式進(jìn)行封裝，由于包副導(dǎo)頭和用戶數(shù)據(jù)域的大小是可變的，在本仿真中分別設(shè)定為2字節(jié)和1字節(jié)，最后把封裝好的數(shù)據(jù)包存放于文件之中。

2 AOS空間包封裝的設(shè)計實(shí)現(xiàn)

在本仿真中，6組8bit信源數(shù)據(jù)借助C++中的rand（）函數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生，之后，再利用向量容器，按照AOS[2]空間包的格式進(jìn)行設(shè)計。

整體的設(shè)計中，主要分3個大部分來實(shí)現(xiàn)。

第一，通過調(diào)用rand（）函數(shù)得到一個零到RAND_MAX之間的偽隨機(jī)整數(shù)，然后對256進(jìn)行取余操作，其結(jié)果剛好是一組8bit信源可以表示的整數(shù)，最后通過調(diào)用一個與Bit8信源.txt文件關(guān)聯(lián)的輸出流，把該整數(shù)寫入到Bit8信源.txt文件之中。

第二，按照空間包數(shù)據(jù)單元格式，分別將包主導(dǎo)頭和包副導(dǎo)頭的內(nèi)容封裝在向量容器一和向量容器二之中，接著把Bit8.txt信源文件數(shù)據(jù)讀取到向量容器三之中，然后從容器三中取出1字節(jié)的數(shù)據(jù)放于向量容器四，并擦除容器三中已取出的數(shù)據(jù)。

第三，將容器一、容器二和容器四依次插入到向量容器五之中，容器五便是一個AOS空間包，然后將容器五中的內(nèi)容寫入到AOS空間包.txt文件之中，不斷循環(huán)第二步和第三步操作，直至容器三中的數(shù)據(jù)被取完。最后，8bit信源數(shù)據(jù)全部被封裝成AOS空間包，并存放于AOS空間包.txt文件之中。

本方法的優(yōu)勢或特色：提高了空間包封裝的效率，更好地仿真了航天器上的數(shù)據(jù)源可以在同一條虛擬信道中數(shù)據(jù)可靠的傳送[3]。

3 Visual C++中AOS空間包封裝的仿真實(shí)現(xiàn)

基于上述方法，借助Visual C++[4-5]，進(jìn)行了本次實(shí)驗(yàn)，得到的仿真結(jié)果如圖2、圖3所示。

圖2是程序隨機(jī)產(chǎn)生的6組8bit信源的仿真結(jié)果，它以二進(jìn)制的形式顯示在文本文件之中。圖3是圖2中的6組8bit信源經(jīng)過封裝之后生成的AOS空間包的仿真結(jié)果，由圖3可以看出總共生成了6個空間包，剛好對應(yīng)圖2中的6組8bit信源，其中，每個空間包中前6個字節(jié)是包主導(dǎo)頭信息，隨后2字節(jié)是包副導(dǎo)頭信息，最后一個字節(jié)是信源信息。經(jīng)過驗(yàn)證之后，AOS空間包的仿真結(jié)果符合格式要求且完全正確。

4 結(jié)語

通過對本文中在Visual C++軟件平臺下對8bit隨機(jī)信源按照AOS空間包統(tǒng)一格式的封裝設(shè)計與仿真，經(jīng)過設(shè)計與仿真之后，AOS的空間包仿真結(jié)果完全符合空間包格式要求，并且沒有出現(xiàn)一點(diǎn)錯誤，證明我們的設(shè)計與仿真是完全正確的，這樣的結(jié)果達(dá)到了航天器上的數(shù)據(jù)源能夠在同一條虛擬信道中傳輸?shù)慕y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Tian Ye，Wang Ruonan，Jiang Yueqiu，et al.A novel multiple-channels scheduling algorithm based on timeslot optimization in the advanced orbiting systems[J].Multimedia Tools and Applications，2017，76（3）：4523-4551.

[2] Tian Ye，Zhang Yanqin，Zhang Zijing.On the performance of priority-based virtual channels scheduling algorithm in packet telemetry system[J].International Journal of Computer Network and Information Security， 2011，3（5）：46，53.

[3] 田野，張子敬，張艷琴.AOS協(xié)議中自適應(yīng)幀生成算法的研究.宇航學(xué)報，2011，32（5）：1171-1178.

[4] 肖俊宇，吳為勝.由淺入深學(xué)C++[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[5] 謝賢芬.21天學(xué)通Visual C++[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2001.