LEO 卫星星座管理平台 - 编程导航 | 一线开发者编程经验和技术实战分享

LEO/MEO/GEO 全要素卫星星座综合管理系统，提供卫星追踪、星座管理、地面站运维、通信链路监控、实时遥测数据可视化以及 3D 轨道仿真等一站式解决方案。

仪表盘

仪表盘.png

3D仿真

3D仿真.png

地面站

地面站.png

轨道视图

轨道视图.png

接入监控

接入监控.png

数据接入

数据接入.png

通信链路

通信链路.png

卫星管理

卫星管理.png

星座管理

星座管理.png

遥测监控

遥测监控.png

技术栈

后端

技术	版本	说明
Spring Boot	3.3.5	应用框架
Java	17	运行环境
MyBatis-Flex	1.10.4	ORM 数据访问层
PostgreSQL	-	关系型数据库
Redis	-	缓存与会话管理
jjwt	0.12.6	JWT 认证
SpringDoc OpenAPI	2.6.0	API 文档
Spring WebSocket	-	实时遥测推送
Hutool	5.8.32	通用工具库

前端

技术	版本	说明
Vue	3.5.13	前端框架
TypeScript	5.x	类型安全
Vite	6.0.3	构建工具
Element Plus	2.9.1	UI 组件库
Pinia	2.2.6	状态管理
Vue Router	4.4.5	路由管理
Axios	1.7.7	HTTP 客户端
CesiumJS	1.141.0	3D 地球可视化
ECharts	5.5.1	数据图表
Vue I18n	9.14.4	国际化

核心功能

卫星管理 — 卫星全生命周期管理，支持按轨道类型、星座筛选，批量操作
星座管理 — 多卫星星座协同编排，支持分页查询与过滤
地面站运维 — 地面站配置管理（国家、区域、天线参数、频段、状态）
通信链路监控 — 星间链路 (ISL) 与星地链路 (GSL) 的信号质量、带宽、延迟监控
实时遥测 — WebSocket 实时推送电池电量、太阳能板功率、温度、信噪比等关键指标
3D 可视化 — 基于 CesiumJS 的卫星轨道、星座覆盖与地球 3D 渲染
仪表盘分析 — KPI 卡片、轨道分布饼图、状态分布柱状图、系统活动概览
认证授权 — JWT 无状态认证 + 基于角色的访问控制 (RBAC)

项目结构

▼
text
复制代码
LEO/
├── leo-backend/                    # Spring Boot 后端
│   ├── src/main/java/com/leo/satellite/
│   │   ├── common/                 # 通用组件（拦截器、工具类、异常处理）
│   │   ├── config/                 # 配置（Security、CORS、Redis、WebSocket）
│   │   ├── controller/             # REST 控制器
│   │   ├── entity/                 # 实体模型
│   │   ├── mapper/                 # MyBatis-Flex Mapper 接口
│   │   ├── service/                # 业务服务层
│   │   └── websocket/              # WebSocket 实时通信
│   ├── src/main/resources/
│   │   ├── application.yml         # 应用配置
│   │   ├── sql/init.sql            # 数据库初始化脚本
│   │   └── mapper/                 # MyBatis XML 映射文件
│   └── pom.xml                     # Maven 依赖管理
│
├── leo-frontend/                   # Vue 3 前端
│   ├── src/
│   │   ├── api/                    # API 接口层
│   │   ├── assets/styles/          # 全局样式与 Less 变量
│   │   ├── components/             # 可复用组件
│   │   ├── layouts/                # 布局组件
│   │   ├── locales/                # 国际化（中/英）
│   │   ├── router/                 # 路由配置
│   │   ├── stores/                 # Pinia 状态管理
│   │   ├── types/                  # TypeScript 类型定义
│   │   ├── utils/                  # 工具函数（WebSocket、Axios 封装）
│   │   └── views/                  # 页面视图
│   ├── package.json
│   ├── nginx.conf                  # Nginx 部署配置
│   └── vite.config.ts
│
├── docker-compose.yml              # Docker 一键部署编排
└── README.md

快速开始

环境要求

JDK 17 或更高版本
Node.js (LTS 版本)
PostgreSQL 15 或更高版本
Redis 6.x 或更高版本
Maven 3.8+（或使用项目自带的 mvnw）

1. 数据库初始化

在 PostgreSQL 中创建数据库并运行初始化脚本：

▼
sql
复制代码
CREATE DATABASE leo_satellite;

然后执行：

▼
bash
复制代码
psql -U postgres -d leo_satellite -f leo-backend/src/main/resources/sql/init.sql

2. 后端启动

▼
bash
复制代码
cd leo-backend

# Windows
./mvnw.cmd clean install -DskipTests
./mvnw.cmd spring-boot:run

# macOS / Linux
./mvnw clean install -DskipTests
./mvnw spring-boot:run

后端默认运行在 http://localhost:8080/api，Swagger 文档位于 http://localhost:8080/api/swagger-ui.html。

3. 前端启动

▼
bash
复制代码
cd leo-frontend
npm install
npm run dev

前端开发服务器默认运行在 http://localhost:3000，代理 /api 和 /ws 请求到后端。

4. 访问系统

打开浏览器访问 http://localhost:3000，使用以下账号登录：

角色	用户名	密码
管理员	`admin`	`admin123`
操作员	`operator`	`admin123`

环境配置

主要配置项位于 leo-backend/src/main/resources/application.yml：

▼
yaml
复制代码
server:
  port: 8080
  servlet:
    context-path: /api

spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/leo_satellite
    username: postgres
    password: postgres

  data:
    redis:
      host: localhost
      port: 6379

jwt:
  secret: your-secret-key
  expiration: 86400000        # 24小时

请根据实际环境修改数据库连接、Redis 地址和 JWT 密钥。

API 文档

启动后端后，可通过以下地址访问 OpenAPI / Swagger 交互式文档：

▼
text
复制代码
http://localhost:8080/api/swagger-ui.html

主要 API 模块：

模块	路径前缀	说明
认证	`/api/auth`	登录、刷新 Token
卫星	`/api/satellites`	CRUD、按轨道/星座查询
星座	`/api/constellations`	星座管理
地面站	`/api/ground-stations`	地面站管理
通信链路	`/api/comm-links`	链路监控与管理
遥测	`/api/telemetry`	遥测数据查询
仪表盘	`/api/dashboard`	统计数据聚合

架构概览

系统采用前后端分离的分层架构，自顶向下划分为四层：

分层职责

层	说明
表现层	Vue 3 单页应用，负责 UI 渲染、用户交互、3D 可视化。通过 Pinia 管理状态，Axios 发起 HTTP 请求，SockJS/STOMP 订阅实时推送
网关层	Nginx 统一入口，处理静态资源分发、API 反向代理、WebSocket 升级、Gzip 压缩与缓存策略
业务逻辑层	Spring Boot 应用核心。Security 过滤器校验 JWT Token → Controller 接收请求 → Service 执行业务编排 → 返回统一响应体`R<T>`
数据访问层	MyBatis-Flex Mapper 完成 ORM 映射与分页查询；Redis 缓存热点数据（仪表盘统计、卫星列表），TTL 1 小时；PostgreSQL 持久化全部业务数据

核心数据流

以「卫星分页查询」为例，展示端到端链路：

▼
mermaid
复制代码
sequenceDiagram
    actor U as 用户
    participant FE as Vue 组件
    participant Store as Pinia Store
    participant Axios as Axios 拦截器
    participant Filter as JWT Filter
    participant Ctrl as SatelliteController
    participant Svc as SatelliteService
    participant Cache as Redis
    participant Mapper as Mapper
    participant DB as PostgreSQL

    U->>FE: 选择筛选条件并翻页
    FE->>Store: dispatch fetchSatellites(params)
    Store->>Axios: GET /api/satellites?page=1&size=20
    Axios->>Axios: 注入 Authorization: Bearer {token}
    Axios->>Filter: HTTP Request
    Filter->>Filter: 校验 JWT 签名与有效期
    Filter->>Ctrl: 放行到 Controller
    Ctrl->>Svc: page(query)
    Svc->>Cache: 查询缓存
    alt 缓存未命中
        Svc->>Mapper: paginate(queryWrapper)
        Mapper->>DB: SELECT COUNT(*) ... SELECT * ... LIMIT OFFSET
        DB-->>Mapper: Page<Satellite>
        Mapper-->>Svc: PageResult
        Svc->>Cache: 写入 Redis (TTL 1h)
    else 缓存命中
        Cache-->>Svc: 直接返回缓存数据
    end
    Svc-->>Ctrl: PageResult<Satellite>
    Ctrl-->>Axios: 200 OK + R<PageResult>
    Axios->>Axios: 响应拦截：解包 data
    Axios-->>Store: PageResult
    Store-->>FE: 响应式更新
    FE-->>U: 渲染表格与分页

实时遥测数据流

▼
mermaid
复制代码
sequenceDiagram
    participant Browser as 浏览器前端
    participant Nginx as Nginx
    participant WS as WebSocket Endpoint /api/ws
    participant Broker as STOMP Broker
    participant Publisher as TelemetryWebSocket

    Browser->>Nginx: WebSocket Upgrade 请求
    Nginx->>WS: 代理转发 (Connection: Upgrade)
    WS->>Broker: 注册 STOMP 端点
    Browser->>Broker: SUBSCRIBE /topic/telemetry/realtime
    Broker-->>Browser: 订阅确认

    loop 每 5 秒
        Publisher->>Publisher: 计算/采集遥测数据
        Publisher->>Broker: convertAndSend("/topic/telemetry/realtime", payload)
        Broker-->>Browser: 推送遥测 JSON
        Browser->>Browser: 更新指标卡片 & 趋势图
    end

功能架构

系统按业务域划分为九大功能模块：

模块职责明细

模块	前端视图	后端 Controller	核心能力
卫星管理	`SatelliteList` / `SatelliteDetail`	`SatelliteController`	全生命周期 CRUD，按轨道类型(LEO/MEO/GEO)与星座筛选，批量删除
星座管理	`ConstellationList`	`ConstellationController`	星座创建/编辑，轨道面与每面卫星数配置，发射/在轨数量追踪
地面站管理	`StationList`	`GroundStationController`	全球站点登记，天线口径/类型/频段配置，运行状态管理
通信链路	`LinkList`	`CommunicationLinkController`	ISL(星间)/GSL(星地)链路监控，频率/数据率/调制方式/信号强度
遥测监控	`TelemetryView`	`TelemetryController`	实时 WebSocket 推送，历史分页查询，最新遥测快照，健康状态标记
仪表盘分析	`DashboardView`	`DashboardController`	聚合统计(卫星/站/链路数)，轨道分布饼图，状态分布柱状图
轨道可视化	`OrbitView`	(SAT API)	2D SVG 轨道环渲染，卫星动态定位，按轨道类型过滤
3D 仿真	`SimulationView`	(SAT/Orbit API)	CesiumJS 3D 地球场景，卫星轨道预测，覆盖分析
数据接入	`DataSourceList` / `DataSourceDetail` / `DataAccessMonitor`	`DataAccessController`	多协议接入(MQTT/FTP/SFTP/CoAP/HTTP REST)，数据源配置与监控

技术架构

关键技术决策

决策点	选择	理由
ORM 框架	MyBatis-Flex	比 MyBatis-Plus 更轻量，链式查询 + Lambda 表达式类型安全，分页插件开箱即用
认证方案	JWT 无状态	无需服务端 Session，适合前后端分离；jjwt 库原生支持 Jackson 序列化
实时通信	STOMP over SockJS	比原生 WebSocket 更易用，支持订阅/广播模式，SockJS 提供降级兼容
3D 可视化	CesiumJS	业界标准的地球渲染引擎，支持 TLE 轨道计算、CZML 时序数据
缓存策略	Redis + Spring Cache	注解驱动(@Cacheable)，TTL 1 小时 + Key 前缀隔离，减少数据库压力
API 文档	SpringDoc OpenAPI	兼容 Swagger UI，零注解侵入，自动生成 OpenAPI 3.0 规范文档

构建与部署

Docker 一键部署（推荐）

项目根目录已提供 docker-compose.yml，包含 PostgreSQL、Redis、后端、前端四个服务。

▼
bash
复制代码
# 在项目根目录执行
docker compose up -d

首次启动会自动：

拉取 PostgreSQL 16、Redis 7 镜像并初始化数据库
构建后端 Spring Boot 镜像并启动（端口 8080）
构建前端 Nginx 镜像并启动（端口 80）

启动后访问 http://localhost 即可使用。

常用命令：

▼
bash
复制代码
# 查看运行状态
docker compose ps

# 查看日志
docker compose logs -f backend
docker compose logs -f frontend

# 重新构建并启动
docker compose up -d --build

# 停止所有服务
docker compose down

# 停止并删除数据卷（⚠️ 会清空数据库）
docker compose down -v

手动部署

后端打包

▼
bash
复制代码
cd leo-backend
./mvnw clean package -DskipTests
java -jar target/leo-satellite-1.0.0-SNAPSHOT.jar

前端构建

▼
bash
复制代码
cd leo-frontend
npm run build

构建产物位于 leo-frontend/dist/，可部署至 Nginx 或其他静态资源服务器。参考配置见 leo-frontend/nginx.conf。

常见问题

问题	解决方法
数据库连接失败	检查 PostgreSQL 是否启动，验证`application.yml` 中的连接信息
Redis 无法连接	确认 Redis 服务已启动，默认端口 6379
WebSocket 连接异常	确认 Vite 代理配置中`/ws` 已正确转发到后端
401 认证失败	检查 JWT 密钥与过期时间配置，确认 Token 在请求头中携带
端口冲突	后端默认 8080，前端默认 3000，可在配置文件中修改

开源地址

gitee：https://gitee.com/zd_g/leo.git 数据库初始化脚本： https://webnote.cc/futu

License

本项目仅供学习和参考使用、不建议商用。