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摘要： 针对即插即用卫星模块自识别及自适应进行了分析研究，提出一种用于解决即插即用卫星各模块自识别及自适应问题的接口描述设计方法，即基于XML的可扩展电子数据表单设计方法。首先依据要求设计出相应的XML Schema，以卫星太阳能帆板为例，依据XML Schema及太阳能帆板的接口需求设计出帆板的XML文档，并对XML文档进行了分析。研究结果表明，使用可扩展电子数据表单设计方法能有效解决即插即用卫星模块的自检测、自识别及自适应问题，为在轨怎么写作打下基础。
关键词： 即插即用； 可扩展标记语言； 可扩展电子数据表单； 卫星模块
1004?373X（2013）06?0038?04
0 引 言
目前，随着军事战略的不断调整和航天技术的不断进步，卫星快速组装以及模块在轨更换已经成为未来天基平台发展的一个主要方向。由于即插即用技术在在轨模块更换、在轨组装、快速响应战术卫星等方面具有广阔的应用前景，对即插即用卫星相关技术的研究已经成为各国卫星发展的重要组成部分。
为使卫星模块具备即插即用特性，需要一种有效的方法完成即插即用模块的自我描述，从而使各模块能够自识别及自适应。然而，传统的电子表单TEDS（Transducer Electronic Data Sheet）在接口模块硬件FLASH中采用二进制数值存储，数据表中每项的内容对应于FLASH中的某个或某几个存储单元，这种方式下电子数据表单的存储格式缺乏必要的规范性和自描述性，给电子数据表单的读/写和应用带来较多的不便，无法适应空间即插即用电子设备的灵活性。为解决该问题，参照TEDS设计思想[3]和卫星特点， 本文提出一种基于XML的可扩展电子数据表单xTEDS[4?5]设计方法，以有效完成即插即用模块的自我描述。本文首先依据XML文档编写规范以及即插即用模块要求设计出相应的XML Schema；然后以卫星太阳能帆板模块的更换为例，讨论帆板正常工作所需的通信接口；最后依据XML Schema及太阳能帆板的接口需求设计出帆板的XML文档。
图2描述出xTEDS中应该包含的属性及子元素，这就约束了一份xTEDS可具备内容模型：name、version及description属性；Application和Device元素中的一种（组件只能为硬件或者是软件）；Interface元素，并对Interface进行了惟一性约束。其中，子元素Application的数据类型为ApplicationType（该类型具体定义在后文中给出），Device的数据类型为DeviceType；Interface的数据类型为InterfaceType。其框图下方的标记“1…∞”表示xTEDS中可以有1个或者多一个Interface元素。这些子元素的内容模型可以在后面给出定义，使得文档具有很强可
参考文献
林来兴.小卫星技术发展和应用前景：兼谈卫星设计思想演变[J].航天器工程，2006，15（3）：14?18.
赵亚雄，李新洪，郝大功.基于XML的卫星即插即用接口模块设计[J].装备学院学报，2012，23（2）：68?71.
[3] IEEE Standard Board. IEEE Std 1451.2?1997 IEEE standard for a art transducer interface for sensors and actuators： transducer to microprocessor communication protocols and transducer electronic data sheet （TEDS） formats [S]. US： IEEE Standard Board， 1997.
[4] CANNON Scott. Responsive space plug & play with the satellite data model， AIAA 2007?2924 [R]. Atlanta， Georgia， US： AIAA， 2007.
[5] 刘建园.基于IEEE 1451_2智能传感器研究与设计[D].秦皇岛：燕山大学，2009.
[6] LANZA Denise， VICK Robert， LYKE James C. The space plug?and?play ionics common data dictionary： constructing the language of SPA， AIAA 2010?3496 [R]. Atlanta， Georgia， US： AIAA， 2010.
关键词： 即插即用； 可扩展标记语言； 可扩展电子数据表单； 卫星模块
1004?373X（2013）06?0038?04
0 引 言
目前，随着军事战略的不断调整和航天技术的不断进步，卫星快速组装以及模块在轨更换已经成为未来天基平台发展的一个主要方向。由于即插即用技术在在轨模块更换、在轨组装、快速响应战术卫星等方面具有广阔的应用前景，对即插即用卫星相关技术的研究已经成为各国卫星发展的重要组成部分。
为使卫星模块具备即插即用特性，需要一种有效的方法完成即插即用模块的自我描述，从而使各模块能够自识别及自适应。然而，传统的电子表单TEDS（Transducer Electronic Data Sheet）在接口模块硬件FLASH中采用二进制数值存储，数据表中每项的内容对应于FLASH中的某个或某几个存储单元，这种方式下电子数据表单的存储格式缺乏必要的规范性和自描述性，给电子数据表单的读/写和应用带来较多的不便，无法适应空间即插即用电子设备的灵活性。为解决该问题，参照TEDS设计思想[3]和卫星特点， 本文提出一种基于XML的可扩展电子数据表单xTEDS[4?5]设计方法，以有效完成即插即用模块的自我描述。本文首先依据XML文档编写规范以及即插即用模块要求设计出相应的XML Schema；然后以卫星太阳能帆板模块的更换为例，讨论帆板正常工作所需的通信接口；最后依据XML Schema及太阳能帆板的接口需求设计出帆板的XML文档。
1 XML Schema设计
XML文档设计者通过XML Schema指定一个XML文档所允许的结构和内容，并可据此检查一个XML文档是否是有效的。XML Schema定义一类XML文档需要包含的术语，包括可出现的元素及属性，它们之间的关系，它们中会有什么类型的数据以及其他限定约束信息[6]。在xTEDS中，定义一个根元素“xTEDS”，所有元素都可作为子元素被直接嵌套进去。图1显示xTEDS的结构和全部元素及其之间的嵌套关系。1.1 根元素及Schema总体设计
首先确定Schema文档的根元素为xTEDS，该元素为全局元素（Global Element）。然后根据完整的xTEDS要求，设计出根元素的属性及子元素，具体结构如图2所示。图2描述出xTEDS中应该包含的属性及子元素，这就约束了一份xTEDS可具备内容模型：name、version及description属性；Application和Device元素中的一种（组件只能为硬件或者是软件）；Interface元素，并对Interface进行了惟一性约束。其中，子元素Application的数据类型为ApplicationType（该类型具体定义在后文中给出），Device的数据类型为DeviceType；Interface的数据类型为InterfaceType。其框图下方的标记“1…∞”表示xTEDS中可以有1个或者多一个Interface元素。这些子元素的内容模型可以在后面给出定义，使得文档具有很强可
摘自：毕业论文模板www.udooo.com
读性及层次性。1.2 Application和Device元素
本文提出一种用于解决即插即用卫星各模块自识别及自适应问题的接口描述设计方法。研究基于XML的可扩展电子数据表单xTEDS设计方法，能有效完成即插即用模块和接口的自我描述，使传感器信息更清晰，更易解析。文中并以太阳能帆板模块为例，设计出其xTEDS，研究表明基于XML的可扩展电子数据表单xTEDS能够准确而又方便地完成即插即用模块描述，提高星上电子系统操作电子数据表单的效率。下一步的研究重点是进行软件设计，真正实现即插即用模块的即插即用。参考文献
林来兴.小卫星技术发展和应用前景：兼谈卫星设计思想演变[J].航天器工程，2006，15（3）：14?18.
赵亚雄，李新洪，郝大功.基于XML的卫星即插即用接口模块设计[J].装备学院学报，2012，23（2）：68?71.
[3] IEEE Standard Board. IEEE Std 1451.2?1997 IEEE standard for a art transducer interface for sensors and actuators： transducer to microprocessor communication protocols and transducer electronic data sheet （TEDS） formats [S]. US： IEEE Standard Board， 1997.
[4] CANNON Scott. Responsive space plug & play with the satellite data model， AIAA 2007?2924 [R]. Atlanta， Georgia， US： AIAA， 2007.
[5] 刘建园.基于IEEE 1451_2智能传感器研究与设计[D].秦皇岛：燕山大学，2009.
[6] LANZA Denise， VICK Robert， LYKE James C. The space plug?and?play ionics common data dictionary： constructing the language of SPA， AIAA 2010?3496 [R]. Atlanta， Georgia， US： AIAA， 2010.