[發明專利]一種基于代理機制的衛星任務連續服務方法

無效

• 申請號: 201110246817.3
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102324963A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 施思寒;李孝同;張德全;李曉明
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L29/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種衛星任務連續不間斷運行的服務方法。

背景技術

小衛星星務管理系統(以下簡稱星務系統)是保證衛星完成飛行任務的主要服務系統之一。它是以星上網和嵌入式技術，構成多設備的分布式的整星運行管理、自主控制和信息處理的綜合自動化系統。星務系統完成衛星綜合信息的采集、處理、存儲和傳送等一系列工作，實施衛星指令控制、程序控制、狀態控制、過程控制和遙操作等各種動作，從而實現星上資源、運行狀況、數據和信息等的統一協調管理和調度，順利完成衛星地面試驗和在軌的飛行任務。上述這些功能都是基于星務系統正常工作才能實現。由于在軌空間環境的惡劣性，存在著單粒子輻射。如果星務系統不能實現任務運行的連續性，可能會造成衛星工作任務流失或整個任務無法完成情況，這種情況將極大約束用戶使用。

通常小衛星星務主機一般采用雙機備份方式，為節省星上能源又多用冷備份方式。例如專利申請號為CN201010240984.2，名稱為小衛星星務系統雙機冷備無擾切換方法的專利公開的一種冗余控制方法，該方法實現了計算機群的自主切換，但是在切換過程中，沒有引入代理機制，造成在切換時衛星任務停止服務，直到衛星上計算機群正常啟動后才能繼續提供服務，因此不能實現任務連續服務，無法滿足衛星用戶要求。

這時衛星平臺對外服務應該顯現出是正常的、平穩的，不應影響衛星載荷工作和用戶的應用活動。因此，星務系統必須采取適當的辦法，確保衛星平臺服務工作的連續性。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于代理機制的衛星任務連續服務的方法，當星務主機故障時，采用代理方法，實現星務主機故障期間星務程控功能連續運行，確保衛星任務連續不中斷，提高衛星連續服務的能力，解決星務主機故障時衛星任務中斷或流失等問題。

本發明的技術解決方案是：一種基于代理機制的衛星任務連續服務方法，步驟如下：

(1)在星務主機和內務下位機上安裝同樣的程控數據執行程序，同時在星務主機和內務下位機上開辟同樣大小的用于存儲程控數據隊列的程控數據緩沖區，程控數據隊列的執行狀態通過隊列指針的位置來表述；

(2)當星務主機接收到地面的程控數據塊時，將該程控數據塊中包含的程控數據隊列保存至星務主機的程控數據緩沖區，同時將該程控數據塊發送到內務下位機并由內務下位機將該程控數據塊中包含的程控數據隊列保存至內務下位機的程控數據緩沖區；

(3)星務主機每秒向內務下位機發送一次握手信號，內務下位機正常響應后握手成功，星務主機將當前時間、隊列指針的位置信息和程控指令條數發送至內務下位機并由內務下位機存儲；

(4)當星務主機發生異常無法正常發送握手信號時，內務下位機根據最新存儲的時間信息、隊列指針位置信息和程控指令條數接替星務主機對所存儲的程控數據隊列進行處理，同時內務下位機接替星務主機接收地面的程控數據塊并對程控數據隊列進行更新；

(5)當星務主機恢復正常工作時，內務下位機根據星務主機發送的握手信號，將程控數據隊列、隊列指針的位置信息和程控指令條數發送給星務主機并存儲在星務主機的程控數據緩沖區中，由星務主機接替內務下位機對程控數據隊列進行處理并接收地面的程控數據塊；

(6)當內務下位機發生異常無法正常響應握手信號時，星務主機停止向內務下位機發送當前時間、程控數據隊列、隊列指針的位置信息和程控指令條數，但星務主機仍舊保持每秒向內務下位機發送一次握手信號；

(7)當內務下位機恢復正常響應握手信號時，星務主機將當前時間、程控數據隊列、隊列指針的位置信息和程控指令條數發送至內務下位機并由內務下位機存儲；

(8)重復步驟(3)～(7)，實現衛星任務的連續服務。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明方法采用第三方作為星務主機的代理者，星務主機程控數據和重要數據保存者以及星務主機雙機冷備切換過程交接點的任務執行者，實現了星務主機故障斷點恢復功能，確保衛星任務的實時運行和星務主機的連接運行，提高了衛星任務運行的實時性和可靠性，保障了星務主機運行穩定性和連續性，實現了整星的連續服務能力，解決了衛星星務主機故障時需要地面大量的干預和運行任務不連續和不實時的實際問題。

(2)本發明創建了第三方故障時數據的恢復方法，當內務下位機發生異常無法正常響應握手信號時，認為下位機故障，當內務下位機恢復正常響應握手信號時，星務主機將當前時間、程控數據隊列及隊列指針的位置信息發送至內務下位機并由內務下位機存儲，這樣降低了對第三方的要求，確保雙方的數據的一致性。