本文件规定了一种基于XML进行遥测、遥控信息交换的空间系统根元素，包括遥测数据和遥控指令的元数据结构和服务类型集合等内容。 本文件适用于航天器系统、分系统、单机、软件的遥测遥控信息交换。

ICS49.140
CCS V 75
中华人民共和国国家标准國
GB/T43379—2023
空间数据与信息传输系统
基于 XMIL 的
遥测遥控信息交换规范
Space data and information transfer systemsSpecification for XML telemetricand command exchange
[IS0 18424:2013,Space data and information transfer systems-XML Telemetric and Command Exchange （XTCE),MODI2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-01实施
GB/T43379—2023
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
根元素
空间系统（SpaceSystem）
标题记录（Header）
遥测元数据（TelemetryMetaData）遥控元数据（CommandMetaData）服务类型集合（ServiceSet）bzxZ.net
通用数据类型
匹配规则（MatchCriteria）
多项式（Polynomial）...
单位（Unit）
附录A（资料性）本文件与ISO18424：2013相比的结构变化情况附录B（资料性）本文件与ISO18424：2013的技术差异及其原因附录C（规范性）XML模式风格要求附录D（规范性）
参考文献·
空间系统XML模式文本
GB/T 43379—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
本文件修改采用ISO18424：2013《空间数据与信息传输系统XML遥测遥控交互（XTCE）》。本文件与ISO18424：2013相比，在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与ISO18424：2013相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线（I)进行了标示。这些技术差异及其原因一览表见附录B。本文件做了下列编辑性改动：
一为与现有标准协调，将标准名称改为《空间数据与信息传输系统基于XML的遥测遥控信息交换规范》；
删除了ISO18424：2013的参考文献。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425）提出并归口。本文件起草单位：北京空间飞行器总体设计部、中国电子科技集团公司第五十四研究所、中国航天标准化研究所、北京航天驭星科技有限公司、厦门洋池科技研究院有限公司。本文件主要起草人：李瑞军、汪路元、范延芳、张涛、周玉霞、成亚勇、何熊文、折相辛、郑家莉、邢莹、裴楠、闫金栋、胡玉茜、赵磊、许捷立、林影、GB/T43379—2023
航天器的设计和开发需要使用到多种工具和技术，其中很多都是以遥测、遥控信息模型和交换格式定义为基础。在航天器研发周期内，往往由多个单位、多个地面系统协同工作，需要在这些系统间进行遥测遥控模型和格式的数据交换。如果没有数据交换的标准，就需要在每个交互过程对遥测和遥控信息进行自定义输入、格式转换和校验，不仅工作量大，而且耗时，并容易出错。个典型的例子是航天器研制部门和航天器运控部门之间协同。航天器研制部门定义的遥测遥控数据格式与地面系统使用的格式大不相同。这就产生了对数据的翻译转录工作，增加了定制软件测试量，同时也增加了出错概率。遥测和遥控数据定义格式的标准化将简化这一过程，使其在不同的系统间能够直接进行数据交换，而不需要开发特定任务的数据库导人/导出工具。理想情况下，对于遵照同个遥测遥控数据规范的地面系统，航天器操作人员能够非常高效地将航天器任务从一个地面系统迁移到另一个地面系统。
基于上述背景，本文件对航天器遥测遥控模型和格式进行标准化，以减少航天器地面系统的开发、集成和测试的时间，降低实施的成本。I
1范围
空间数据与信息传输系统基于XML的遥测遥控信息交换规范
GB/T 43379—2023
本文件规定了一种基于XML进行遥测、遥控信息交换的空间系统根元素，包括遥测数据和遥控指令的元数据结构和服务类型集合等内容本文件适用于航天器系统、分系统、单机、软件的遥测遥控信息交换。规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T42041一2022航天术语空间数据与信息传输3术语和定义
GB/T42041一2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
遥测telemetry;TM
对飞行器上被测对象的参量进行检测，并经过一定距离传送到接收端的测量技术。［来源：GB/T42041—2022，3.3.7］3.2
telecommand;TC
对相隔一定距离的航天器采用通信手段传送命令和注人数据的技术。［来源：GB/T42041—2022，3.3.374缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DOM：文档对象模型（DocumentObjectModel）PCM：脉冲编码调制(PulseCodeModulation）SAX：XML简化API接口（SimpleAPIforXML）UTF：统一码转换格式（UnicodeTransformationFormat）W3C：万维网联盟（WorldWideWebConsortium）XML：可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）XTCE：基于XML的遥测遥控数据交互格式（XMLTelemetricandCommandExchangeformat）UML：统一建模语言（UnifiedModelingLanguage）1
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5概述
本文件规定的遥测和遥控数据范围仅限于执行航天器数据处理所必需的卫星遥测和遥控指令元数据结构，如图1所示。主要包括以下元数据：遥测遥控帧、包的结构和顺序；a）
包中单个数据项封装和解析规则；b）
描述遥控指令的数据，包括遥控指令标识、参数说明和有效性准则：d）遥测参数和遥控指令编码；
e）各数据段的属性，包括默认值、有效性准则和数据依赖关系，本文件规定的XML模式遵守W3C推荐的XML模式规范（2001年5月2日发布版本）。附录C给出了本文件推荐的模式风格说明。整个XML模式为一个面向对象的结构，其中所有元素都属于单个根对象空间系统（SpaceSys-
tem）。附录D给出了本文件规定的XML模式文本，该文本可作为一个独立的文档使用。任何遵照本文件的XML文档需通过该模式验证。卫星或地面设备
流处理：
卷积解码；
固定顿同步；
可变顿同步字/位提取；
-PCM转换。
嵌入式流
参数处理：
去随机化：
解置换：
总线格式转换：
校准：
值定义处理：
字符串转换
遥测处理
遥测用户
遥测用户
遥测用户
参数处理
用于验证、
格式化、
约束检查
流处理：
加密：
卷积编码；
固定帧创建；
可变懒创建字/位插入；
PCM转换：
三元转换。
遥控指令
遥控处理：
随机化：
格式化：
总线格式转换：
约束检查；
认证；
验证。
文本指令
使用XTCEXML描述的遥测和遥控元数据处理过程6根元素—空间系统（SpaceSystem）6.1总则
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空间系统（SpaceSystem）根元素既可用于定义航天器，同时也用于定义航天器所包含的控制天线、记录仪、地面处理设备、射频硬件和其他可能使用该数据的设备。SpaceSystem可以有一个短描述、一个长描述L可能包含超文本标记语言（HTML）标记文档|和一个别名列表。一个SpaceSystem可能有一个标题（Header），O个或多个子SpaceSystem，遥控元数据（CommandMetaData）和遥测元数据（TelemetryMetaData）。CommandMetaData和TelemetryMetaData组件为遥控指令数据和遥测元数据提供边界。SpaceSystem的UML类图如图2所示。SpaceSystem是名字描述类型（NameDescriptionType），包含了SpaceSystem的描述信息。SpaceSystem是可嵌套的层次化结构，即SpaceSystem中可以嵌套包含子SpaceSystem。鉴于一个“空间系统”内可能包含其他的“空间系统”，其分层结构具有以下优势。减少命名空间重叠：几乎每个航天器都包含亢余组件，以提高可靠性或完成任务。通信卫星可a)
能有十几个应答器，每个应答器都有一组相同的遥测点和指令。在平面命名空间中，每一个遥测点都需要映射成一个唯一的名称。使用分层命名空间能够使得相同遥控、遥测点简单地放置在独立的子空间系统中。
组织紧凑：现代航天器通常有数千条遥控指令和数万个遥测参数，且还在不断地增加。本规范b）
提供的目录结构提供了一种改进的方式来管理这些海量数据。每个子系统开发人员都可以交付表示其子系统的空间系统，而不存在集成问题。航天器默认是一个空间系统，也可以扩展为一个星座空间系统的子空间系统。c）
反映自然层次结构：飞行器的设计越来越复杂，通常由多个分系统组成。基于目录结构的分层d)
组织直观的反映了这一实际现状。参数、元遥控指令和这个数据库中的其他主要实体名称可以是任何长度，但只包含数字、a～ze)
字母、下划线、连字符或反斜杠。字符“/”“”“［」”和“：”是保留使用的。其中，“/”表示SpaceSystem分隔符（Unix和HTTP风格）；“：”表示对其他SpaceSystem内数据的引用；“”表示对集合（结构）中Parameter和Argument的成员的引用；“［］”表示数组索引。另外，所有名称大小写有区分。
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NameDescriptionType
Name:NameType
SpaceSystemType
Header : HeaderType [0..1]
TelemetryMetaData: TelemetryMetaDataType [0..1]CommandMetaData:CommandMetaDataType[o..1]ServiceSet: ServiceSetType [0..1]SpaceSystem_ref: SpaceSystemv1.1.xsd [0..*]0.*
ServiceSetType
Service:ServiceType[1..*]
HeaderType
AuthorSet: AuthorSetType [0..1]NoteSet: NoteSetType [0..1]
HistorySet: HistorySetType [0..1]validationStatus: validationStatusTypeversion:string
date: string
classification: string
classificationlnstructions: stringTelemetryMetaDataType
ParameterTypeSet:ParameterTypeSetType[o..1]ParameterSet: ParameterSetType [0..1]ContainerSet: ContainerSetType [0..1]MessageSet: MessageSetType [0..1]StreamSet: StreamSetType[0..1]AlgorithmSet: AlgorithmSetType [0..1]CommandMetaDataType
ParameterTypeSet: SpaceSystemType [0..1]ParameterSet: ParameterSetType [o...i]ArgumentTypeSet: ArgumentTypeSetType [0..1]MetaCommandSet:MetacommandSetTypeCommandContainerSet : commandcontainerSetType [0..1]StreamSet: StreamSetType [0..1]AlgorithmSet: AlgorithmSetType[0..1]图2SpaceSystemUML类图
标题记录（Header）
SpaceSystem内包含一个可选的标题记录（Header），用于记录本XML文档本身的一些基本属性
信息，例如来源、版本、修订历史、注释和分类等。6.3遥测元数据（TelemetryMetaData）总则
TelemetryMetaData是一组描述遥测的数据。TelemetryMetaData由参数类型集合（ParameterTypeSet）、参数集合（ParameterSet）、容器集合（ContainerSet）、消息集合（MessageSet）、数据流集合（StreamSet）和算法集合（AlgorithmSet）表示。图3给出了TelemetryMetaData的UML类图。TelementryMetaDataType
MessageSetType
Message: MessageType[1..*]
Name:string
ParameterSetType
(maxOccurs=unbounded)
Parameter: ParameterType
ParameterRef: ParameterRefTypeContainerSetType
(maxOccurs=unbounded)
SequenceContainer: SequenceContainerType0..1
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ParameterTypeSetType
String ParameterType: StringParameterTypeEnumeratedParameterType:EnumeratedParameterTypeIntegerParameterType: IntegerParameterTypeBinaryParameterType: BinaryParameterTypeFloatParameterType: FloatParameterTypeBooleanParameterType: BooleanParameterTypeRelativeTimeParameterType:
RelativeTimeParameterType
AbsoluteTimeParameterType:AbsoluteTimeDataTypeArrayParameterType: ArrayDataTypeTypeAggregateParameterType: AggregateDataType0.1
AlgorithmSetType
(mixed=false,maxOccurs=unbounded)CustomAlgorithm: InputOutputTriggerAlgorithmTypeMathAlgorithm: MathAlgorithmTypeStreamSetType
(maxOccurs=unbounded)
FixedFrameStream: FixedFrameStreamTypeVariableFrameStream:VariableFrameStreamTypeCustomStream:CustomStreamType图3TelemetryMetaDataUML类图
6.3.2参数类型集合（ParameterTypeSet）ParameterTypeSet是参数类型（ParameterType）的无序集合。ParameterType是参数（Parameter）的元数据；ParameterType实例化后得到Parameter。ParameterType是参数属性的通用描述。ParameterType包含数据类型、描述、告警限制、工程单位、字符串转换方法等属性。“参数”长度可以为可变。通常参数指遥测参数（又称为“被测物理量”），因此需要包含参数在二进制码流中传输的方法信息，包括：位的大小、字节顺序、数据类型、校准和奇偶校验等。上述编码信息均包含在下述四个“数据编码”元素中。
IntegerDataEncoding：指定位顺序，位大小，编码（unsigned（无符号），signMagnitude（有符号），twosCompliment（二进制补码），onesCompliment（二进制反码），BCD（BCD编码），或packedbcd（压缩BCD编码））。在多字节整数的情况下，也可以指定字节顺序以及错误检测（CRC或奇偶校验）。
FloatDataEncoding：指定位顺序，位大小，编码方式（例如IEEE754_1985）。多字节浮点情况b）
下也可以指定字节顺序以及错误检测（CRC或奇偶校验）。c
StringEncoding：指定位序、编码（UTF-8或UTF-16）、由终止字符或前导大小参数确定的位大小或可变大小，以及错误检测（CRC或奇偶校验）。BinaryDataEncoding：指定位序、大小（以比特为单位）、以及两种转换算法（包括从源码转换的d
算法及转换为源码的算法），以及错误检测（CRC和奇偶校验）。5
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注：数据编码类型只涉及Parameter（或Command参数）如何传输，而未规定如何在SpaceSystem或地面上处理。图4展示了包括所有可用的数据类型的ParameterTypeSet的UML表示。编码数据类型是这些元素的子类型，在图中没有描述。ParameterSetType
(maxOccurs=unbounded)
AggregateDataType
BooleanDataType
initialValue: string
oneStringValue:string
zeroStringValue: StringDataTypeStringDataType
initialValue: string
characterWidth: characterWidthrestrictionPattern: string
BinaryDataType
initialValue: EnumeratedData TypeEnumeratedDataType
initialValue: string
BaseDataType
baseType:NameReferenceType
ArrayDataType
arrayTypeRef: NameReferenceTypenumberofDimensions:positivelntegerAbsoluteTimeDataType
initialValue:dataTime
BaseTimeDataType
RelativeTimeDataType
initialValue: duration
FloatDataType
sizelnBits:positivelnteger
initialValue: double
IntegerDataType
initialValue:FixedlntegerValueTypesizelnBits: positivelnteger
signed: boolean
NumericDataType
validRangeAppliesToCalibrated: boolean图4ParameterTypeSetUML类图
6.3.3参数集合（ParameterSet）ParameterSet是Parameter和参数引用（ParameterRef）的无序集合。参数是ParameterType的实例化。参数通常包含一个简单的名称和对ParameterType的引用。参数也可以有别名，并且具有参数实例化后所特有的属性。在任何时间点（实例），每个Parameter都有一个值；但Parameter不是这个值本身。参数名称与SpaceSystem命名规则一致。别名没有限制。ParameterSet内部的子元素ParameterRef引用另一个ParameterSet中先前定义的Parameter定义。6.3.4容器集合（ContainerSet）6.3.4.1ContainerSetUML类
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ContainerSet是序列容器（SequenceContainers）的无序集合。SequenceContainer可以表示数据包、顿、子顿或数据项的任何其他分组/结构。一个简单SequenceContainer元素的形式是参数引用（ParameterReferences）或其他容器引用（ContainerReferences）的有序集合。一个SequenceContainer包含原始参数、参数段、流段、其他容器或容器段的有序列表。图5为ContainerUML类图。SequenceContainerType
ContainerSetType
(maxOccurs=unbounded)
ParameterRefEntryType
parameterRef:NameReferenceTypeArrayParameterRefEntryType
abstract: boolean
idlePattern: FixedlntegerValueTypeEntryListType
(mixed=false,
minOccurs=0,
maxOccurs=unbounded)
ContainerType
(mixed=false,
complexContentMixed=false)
BaseContainer
containerRef: NameReferenceTypeParameterSegmentRefEntryTypeparameterRef:NameReferenceTypelastEntryForThisArraylnstance: booleanArgumentRefEntry
argumentRef: NameReferenceTypeContainerRefEntryType
containerRef: NameReferenceTypeStreamSegmentEntryType
streamRef: NameReferenceTypeorder: positivelnteger
sizelnBits: positivelnteger
SequenceEntryType
parameterRef:NameReferenceTypeorder: positivelnteger
sizelnBits : positivelntegerContainerSegmentRefEntryTypecontainerRef: NameReferenceTypeorder: positivelnteger
sizel nBits : positivelntegerIndirectParameterRefEntryTypealiasNameSpace: string
图5ContainerUML类图
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