面向航天器大数据安全传输的发布/订阅系统设计

V416.6; 针对航天器试验任务过程监控的在轨故障诊断状态检测、健康状态评估与航天器寿命预测等多个环节中,海量试验数据在传输、共享、处理、分析、存储等过程中面临的巨大压力,构建面向航天器多源异构数据管理的分布式大数据发布/订阅系统(big-data publish/subscribe system,BPSS)框架.借助大数据与云平台技术,设计了 一套航天器海量在轨试验数据传输、管理与缓存方案,对云节点实现主从调控与弹性扩容,并通过基于消息一致性的动态选举算法完成大规模发布/订阅任务,保证数据传输的安全性、一致性与计算效率,具备大数据订阅响应迅速、多源异构数据高吞吐稳定性、分布式组件部署灵活等...

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 46; no. 3; pp. 963 - 971
Main Authors 覃润楠, 彭晓东, 谢文明, 惠建江, 冯渭春, 姜加红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院国家空间科学中心,北京 100191%中国人民解放军63921部队,北京 100094 01.03.2024
Subjects
发布/订阅系统
distributed
big-data
航天器在轨试验
云平台
publish/subscribe system
分布式
cloud platform
大数据
spacecraft test in orbit
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2024.03.22

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Summary:V416.6; 针对航天器试验任务过程监控的在轨故障诊断状态检测、健康状态评估与航天器寿命预测等多个环节中,海量试验数据在传输、共享、处理、分析、存储等过程中面临的巨大压力,构建面向航天器多源异构数据管理的分布式大数据发布/订阅系统(big-data publish/subscribe system,BPSS)框架.借助大数据与云平台技术,设计了 一套航天器海量在轨试验数据传输、管理与缓存方案,对云节点实现主从调控与弹性扩容,并通过基于消息一致性的动态选举算法完成大规模发布/订阅任务,保证数据传输的安全性、一致性与计算效率,具备大数据订阅响应迅速、多源异构数据高吞吐稳定性、分布式组件部署灵活等优点.实地航天器数管实验结果表明,BPSS数据订阅的平均响应时延为0.05 s/GB,同时在单日吞吐量达到85 GB量级时,数据丢帧率控制在0.025％、数据破损率控制在0.018％,与其他开源的发布/订阅系统相比具备一定竞争力.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2024.03.22