[發明專利]一種航天器智能任務規劃的測試方法和系統

有效

• 申請號: 201410573271.6
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104462188B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 儲海洋;高何;鄭國成;田志新;閆金棟;張亮;宋宏江;白少華;李小娟;杜朝
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 溫子云,仇蕾安

技術領域

本發明屬于航天器測試技術領域，具體涉及一種航天器智能任務規劃的測試方法和測試系統。

背景技術

基于智能任務規劃的動態運控模式，相比于傳統基于指令模板的靜態運控模式，能夠有效的釋放航天器上器載計算機的自主任務優化能力，顯著地提升航天器使用效能，是我國目前航天器研制過程中研究的熱點。

目前，智能任務規劃的基本方法是，如圖1所示，航天器上設有任務池和有向圖模型，任務池中設有隨時間排列的任務，例如拍照、展開機械臂等等，有向圖模型中節點和節點之間的可達路徑；當任務執行時間到達時，根據有向圖模型，由器載計算機按照自主指令序列生成算法智能生成需要執行的指令序列，從而實現任務到指令序列的展開，進而在規定時間內完成任務。任務池中的任務可以根據地面注入的任務信息進行變更。

傳統測試方法通過上注指令，檢查航天器響應情況來驗證其設計的正確性，應用于智能任務規劃的測試時，在任務信息上注后，只能被動等待航天器執行結果，而無法進行過程監控和干預，一旦器載計算機上智能算法自主生成的指令序列出錯，輕則導致測試失敗，重則損壞航天器上的設備和產品，因此傳統測試方法無法滿足航天器智能自主任務規劃功能測試驗證需求，且存在較大安全隱患。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種航天器智能任務規劃的測試方法和系統，能夠主動獲知任務規劃結果并進行判讀，以確保測試安全，而且可以實現對航天器測試過程的地面監控和干預。

一種航天器智能任務規劃的測試方法，執行如下步驟：

步驟一、對于地面即將向航天器上注的任務塊，分解其中包含的多個任務；

步驟二、針對每個任務，利用地面加載的與航天器上相同的有向圖模型，按照被測智能任務規劃算法仿真生成執行任務所需的指令序列；

步驟三、地面將生成的指令序列放入地面任務池，對任務池中的指令序列進行任務間沖突檢測；如存在沖突，則取消本次任務塊的注入，恢復任務池，即清除本次注入任務塊包含的所有任務對應的指令序列，結束本流程；否則執行步驟四；

步驟四、對于通過沖突檢測的每個任務的指令序列進行第一次正確性判讀；如果存在判讀未通過的任務，則取消本次任務塊的注入，并恢復任務池，結束本流程；如果從任務塊分解出的所有任務均判讀通過，則執行步驟五；

步驟五、將任務塊上注航天器；

步驟六、航天器利用其上有向圖模型和智能任務規劃算法生成指令序列，下傳到地面；

步驟七、地面針對航天器下傳的每個任務的指令序列進行第二次正確性判讀；如果判讀通過，則不執行額外步驟，待任務定時時間到后，航天器執行任務對應的指令序列；否則，執行步驟八；

步驟八、地面對于未通過判讀的任務A，將地面任務池中任務A的相關指令序列刪除，并生成刪除任務塊上注給航天器，由航天器刪除器上任務池中的任務A的相關指令序列。

優選地，所述步驟一中，在分解任務之前，進一步對任務塊進行誤碼效驗；如果有誤碼，則取消本次任務塊的注入；沒有誤碼，則進行任務分解。

優選地，所述步驟二中，仿真生成執行任務所需的指令序列時，如果生成失敗，則取消本次任務塊的注入。

其中，所述正確性判讀為：根據地面加載的指令序列知識庫和匹配判讀規則對指令序列進行逐個字節的判讀；

所述指令序列知識庫中存儲了任務對應的模板，每個任務對應一個以上模板，每個模板中存儲了執行相應任務其中一種正確的指令序列；如果待判讀的指令序列匹配上相應任務對應的任意一個模板，則確認判讀通過；

匹配判讀規則中指定了對指令序列中的哪些字節不進行判讀。

本發明所提供的航天器智能任務規劃的測試系統，由數據處理模塊、智能任務規劃仿真驗證模塊和智能任務規劃自動判讀模塊組成；

所述數據處理模塊，負責航天器綜合測試時上下行數據統一處理、調度、顯示和存儲；

所述智能任務規劃仿真驗證模塊，加載與航天器上相同的有向圖模型和任務池；將數據處理模塊轉發的即將向航天器上注的任務塊進行分解，針對每個任務，利用加載的有向圖模型，按照航天器上的被測智能任務規劃算法仿真生成執行任務需要的指令序列，并放入任務池；對任務池中的指令序列進行任務間沖突檢測和處理后送至智能任務規劃自動判讀模塊；

該智能任務規劃仿真驗證模塊，還接收所述智能任務規劃自動判讀模塊傳來的判讀結果：