[發明專利]一種衛星故障檢測隔離恢復策略及策略動態調整方法

有效

• 申請號: 201510219987.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104898645B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 萬麗景;王振華;楊春河;王健蓉;陳朝暉;董曉剛;曹志威;李經松;趙性頌;奚坤;李振松
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 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故障檢測隔離恢復策略及策略動態調整方法，在實現衛星故障檢測隔離恢復的基礎上，兼顧衛星運行狀態和地面指令操作要求，新增/刪除相應衛星故障檢測隔離恢復策略，動態調整衛星的故障檢測隔離恢復策略，屬于嵌入式軟件可靠性設計技術領域。

背景技術

故障檢測、隔離和恢復(Failure Detection，Isolation and Recovery，FDIR)是指實時檢測整星發生的故障，對故障進行定位并通過重構等措施來保證衛星安全可靠運行，已成為國內外航天器不可缺少的功能。故障檢測是發現故障的能力，是確定故障已經發生的過程；故障隔離通過提供的信息來定位系統中錯誤的具體位置并且限制錯誤傳播；故障恢復是使整星服務恢復到可以接受狀態的過程。故障隔離的要求必須根據已知的故障及其恢復狀態動態調整衛星的故障檢測隔離恢復策略避免故障傳播。另外，故障不可預知和航天器不可人為修復的特性，決定了航天器故障檢測隔離恢復策略必須能夠依據地面指令要求新增/刪除。

傳統的故障隔離功能是通過設置故障檢測隔離恢復為禁止狀態來實現，而新增故障檢測隔離恢復策略必須通過在軌編程技術實現，即通過替換鉤子函數所在模塊的功能，修改堆棧窗口等復雜操作實現。這種設計存在以下不足：

1)故障隔離操作繁瑣。故障隔離通過設置相關故障檢測隔離恢復為禁止狀態，這一操作必須針對每個同類別和該故障的上級故障策略執行，操作繁瑣不通用且易遺漏。

2)新增故障策略必須以刪除軟件已有功能為代價。通過替換鉤子函數所在模塊的功能實現新增策略，鉤子函數所在模塊的功能將不再保留。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種衛星故障檢測隔離恢復策略及策略動態調整方法，在實現衛星故障檢測隔離恢復的基礎上，兼顧衛星運行狀態和地面指令操作要求，新增/刪除相應衛星故障檢測隔離恢復策略，動態調整衛星的故障檢測隔離恢復策略。

本發明的技術解決方案是：

一種衛星故障檢測隔離恢復策略及策略動態調整方法包括步驟如下：

(1)根據遙控指令，動態調整衛星故障檢測隔離恢復策略；所述的故障檢測隔離恢復策略包括如下參數：故障類別，故障檢測周期，故障檢測參數地址，參數選取位，參數閾值，閾值條件，條件個數，邏輯參數，報警參數，故障恢復策略起始地址；

具體實現方式如下：

(1a)衛星在軌運行時的每一個控制周期內，根據遙控指令判斷當前時刻是否有新增或刪除故障檢測隔離恢復策略指令，若遙控中有新增故障檢測隔離恢復策略指令，進入步驟(1b)；若遙控中有刪除故障檢測隔離恢復策略指令，進入步驟(1c)；遙控中無新增或刪除故障檢測隔離恢復策略指令，直接進入步驟(2)；

(1b)根據接收到的新增故障檢測隔離恢復策略指令，將新增故障檢測隔離恢復策略加入故障檢測隔離恢復策略隊列，并進入步驟(2)；

(1c)根據接收到的刪除故障檢測隔離恢復策略指令，查詢故障檢測隔離恢復策略隊列中的每個故障檢測隔離恢復策略，若有故障檢測隔離恢復策略與遙控指令中的故障檢測隔離恢復策略相等，將該故障檢測隔離恢復策略從故障檢測隔離恢復策略隊列中刪除，并進入步驟(2)；

(2)順序取出步驟(1)中故障檢測隔離恢復策略隊列中的故障檢測隔離恢復策略，并根據故障檢測隔離恢復策略進行故障檢測；

故障檢測的步驟如下：

(2a)順序取出步驟(1)中故障檢測隔離恢復策略隊列中的故障檢測隔離恢復策略；

(2b)判斷取出的故障檢測隔離恢復策略是否有對應故障產生，若有則跳轉到(3b)執行故障恢復，否則進入步驟(2c)；

(2c)判斷當前故障檢測隔離恢復策略的故障類別是否標記為禁止，若是則不再利用該故障檢測隔離恢復策略進行故障判斷，并進入步驟(2a)取出下一個故障檢測隔離恢復策略，否則進入步驟(2d)；

(2d)判斷當前周期是否為該故障檢測隔離恢復策略的檢測周期，若是則進入步驟(2e)，否則進入步驟(2a)取出下一個故障檢測隔離恢復策略；

(2e)利用故障檢測參數地址中的數據和參數選取位相與得出故障檢測對象；

(2f)利用第一個參數閾值，判斷步驟(2e)中的故障檢測對象是否滿足參數第一個閾值條件，若滿足則將邏輯關系置為1，否則將邏輯關系置為0；

(2g)判斷故障檢測隔離恢復策略中條件個數是否為1，若為1，則進入步驟(2i)，否則進入步驟(2h)；