[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510634237.X
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN105245364B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洋;馮忠偉;陳玉坤;劉冬;胡欣;姚旺;劉小軍;李金龍;曾星星;馬小婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)總線、電池、配電器、有效載荷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器和星地遙測遙控處理單元；能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星對于星載有效載荷的供配電、遙測遙控、健康管理等功能的一體化任務(wù)管理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理領(lǐng)域，尤其涉及一種衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，通常衛(wèi)星有效載荷任務(wù)的管理是由數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、測控通信分系統(tǒng)、電源及配電分系統(tǒng)合作完成的，數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星有效載荷開關(guān)機(jī)指令、上電指令、關(guān)鍵時(shí)序動(dòng)作指令等管理和控制功能；測控通信分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星有效載荷遙測數(shù)據(jù)、數(shù)傳數(shù)據(jù)的采集和傳輸；電源及配電分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星有效載荷的電源供給并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓幅值的二次配電電壓。隨著衛(wèi)星技術(shù)的高速發(fā)展，衛(wèi)星搭載的有效載荷數(shù)量和種類越來越多，對衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理的要求也各不相同，由多個(gè)分系統(tǒng)實(shí)施的衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理不利于衛(wèi)星一體化設(shè)計(jì)，信息流交互較為復(fù)雜，接口多樣且來自不同單機(jī)，軟件設(shè)計(jì)不夠優(yōu)化，增加了整星的重量和功耗，亟需進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

目前衛(wèi)星有效載荷管理的接口通常為輸入、輸出一對一接口形式，可靠性較低，若接口通道出現(xiàn)故障，便會(huì)造成衛(wèi)星有效載荷無法正常工作。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中對衛(wèi)星的健康管理多采用狀態(tài)監(jiān)測、異常報(bào)警等單級(jí)故障監(jiān)測的方式，其在實(shí)施過程中對于衛(wèi)星不同程度的異常工作狀態(tài)均采取無差別的故障警報(bào)和應(yīng)對措施，需要付出高昂的健康管理實(shí)現(xiàn)代價(jià)和資源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理系統(tǒng)，在不增加衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)額外單機(jī)設(shè)備開銷的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星對于星載有效載荷的供配電、遙測遙控、健康管理等功能的一體化任務(wù)管理，本系統(tǒng)中涉及的單機(jī)設(shè)備仍可執(zhí)行衛(wèi)星運(yùn)行中的其它功能。能夠有效適應(yīng)日益復(fù)雜的衛(wèi)星有效載荷技術(shù)發(fā)展并根據(jù)現(xiàn)有衛(wèi)星的測控覆蓋條件，可靈活進(jìn)行天基傳輸和地基傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信切換，適應(yīng)不同信道資源容量，選擇有效載荷數(shù)據(jù)傳輸碼率，提高通信效率和通信靈活性；

進(jìn)一步的，能夠根據(jù)衛(wèi)星遙測模態(tài)，靈活動(dòng)態(tài)地調(diào)度有效載荷數(shù)據(jù)源進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)不同遙測模態(tài)之間的快速、可靠切換，滿足不同任務(wù)階段、任務(wù)模式的需求，有效地提升了有效載荷在星地大回路的通信效率；

進(jìn)一步的，能夠?qū)崿F(xiàn)有效載荷的供電和數(shù)據(jù)的冗余備保，有效避免了單通故障導(dǎo)致有效載荷無法正常工作的問題，大幅提高了系統(tǒng)的可靠性；

進(jìn)一步的，能夠大幅降低衛(wèi)星有效載荷健康管理的實(shí)現(xiàn)代價(jià)，實(shí)現(xiàn)低成本、靈活、自主的有效載荷健康診斷和評(píng)估。

本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種衛(wèi)星有效載荷任務(wù)管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)總線、電池、配電器、有效載荷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器和星地遙測遙控處理單元；

所述數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)、配電器、有效載荷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器和星地遙測遙控處理單元均與所述數(shù)據(jù)總線相連接；

其中，所述數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)通過所述數(shù)據(jù)總線控制配電器的加、斷電，控制有效載荷的開關(guān)機(jī)、控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器轉(zhuǎn)換遙測數(shù)據(jù)的格式和調(diào)度遙測數(shù)據(jù)以及控制所述星地遙測遙控處理單元的遙測碼率切換和天地基的遙測數(shù)據(jù)傳輸；判斷自身和所述配電器、有效載荷的處理機(jī)是否故障并根據(jù)發(fā)生故障情況控制執(zhí)行有效載荷與配電器之間的交叉通道供電鏈路切換策略以及數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)與有效載荷之間的交叉通道數(shù)據(jù)鏈路切換策略；判斷所述有效載荷的健康等級(jí)并根據(jù)該判斷的健康等級(jí)采取相應(yīng)的健康管理策略；

所述有效載荷的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，所述有效載荷中的每個(gè)與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器之間均建立有相應(yīng)的信道并將生成的遙測數(shù)據(jù)通過所述信道傳輸至所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)接器，所述有效載荷通過所述數(shù)據(jù)總線接收所述數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)發(fā)送的開關(guān)機(jī)指令和關(guān)鍵時(shí)序動(dòng)作指令并將所述有效載荷的狀態(tài)參數(shù)通過所述數(shù)據(jù)總線反饋給所述數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)；