[發(fā)明專利]基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610886133.2
• 申請(qǐng)日: 2016-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN106649173B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈艷勝;鐘金鳳;林榮峰;汪禮成;周勝良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40;G06F11/14
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 苗繪;尹兵

本發(fā)明涉及一種基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)和方法，包含：S1、每個(gè)星載計(jì)算機(jī)的EEPROM均采用三片冗余結(jié)構(gòu)，即包含三個(gè)代碼備份區(qū)域；針對(duì)第一星載計(jì)算機(jī)，對(duì)分別存儲(chǔ)在各個(gè)代碼備份區(qū)域中的相同星載軟件目標(biāo)代碼進(jìn)行每個(gè)頁面的三取二循環(huán)檢查；S2、循環(huán)檢查結(jié)束后，星載計(jì)算機(jī)根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行自主診斷；S3、星載計(jì)算機(jī)通過1553B總線將自主診斷結(jié)果傳輸至備份的第二星載計(jì)算機(jī)，并根據(jù)響應(yīng)回復(fù)進(jìn)行處理。本發(fā)明針對(duì)星載計(jì)算機(jī)EEPROM發(fā)生的各類型單粒子翻轉(zhuǎn)，在不復(fù)位且不影響衛(wèi)星任務(wù)的前提下通過循環(huán)檢查、自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復(fù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的自恢復(fù)運(yùn)行，無需依賴地面測(cè)控，容錯(cuò)能力高，設(shè)計(jì)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好、安全性高，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)及方法，具體是指一種基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)及方法，屬于衛(wèi)星安全性容錯(cuò)技術(shù)。

背景技術(shù)

由于太空應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，空間飛行器中的電子器件常受單粒子效應(yīng)的影響，對(duì)衛(wèi)星功能造成不同程度的故障。由于EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)是用戶可更改的只讀存儲(chǔ)器，且斷電后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，因此被大量用于航天領(lǐng)域。星載計(jì)算機(jī)是衛(wèi)星上的核心電子設(shè)備，一旦EEPROM發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)，如果星載軟件出現(xiàn)異常跑飛或復(fù)位，將直接影響衛(wèi)星的正常運(yùn)行，甚至給衛(wèi)星帶來災(zāi)難性的后果。對(duì)于長壽命的高可靠衛(wèi)星，必須考慮對(duì)單粒子翻轉(zhuǎn)的防護(hù)措施。

現(xiàn)有的容錯(cuò)技術(shù)主要是通過硬件抗輻加固技術(shù)提高抗輻射性能，但是無法避免單粒子翻轉(zhuǎn)的發(fā)生，不能通過星載軟件本身的功能自動(dòng)檢測(cè)出故障的發(fā)生，不能根據(jù)故障發(fā)生的狀態(tài)自動(dòng)修復(fù)使衛(wèi)星運(yùn)行不受影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)和方法，通過循環(huán)檢查、自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復(fù)功能來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的自恢復(fù)運(yùn)行，無需依賴地面測(cè)控，容錯(cuò)能力高，設(shè)計(jì)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好、安全性高，且可靠性高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正系統(tǒng)，針對(duì)EEPROM發(fā)生各種類型的單粒子翻轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復(fù)；包含：1533B總線，具有第一冗余總線和第二冗余總線；總線控制器，分別與所述的第一冗余總線和第二冗余總線連接；互為備份的第一星載計(jì)算機(jī)和第二星載計(jì)算機(jī)，分別與所述的第一冗余總線和第二冗余總線連接，通過1553B總線制定的協(xié)議與總線控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

每個(gè)星載計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)區(qū)包含EEPROM，采用三片冗余結(jié)構(gòu)，即包含三個(gè)代碼備份區(qū)域，每個(gè)代碼備份區(qū)域存放一份完整的星載軟件目標(biāo)代碼，用于進(jìn)行三取二檢查診斷。

本發(fā)明還提供一種基于1553B總線的高可靠星載計(jì)算機(jī)在軌自修正方法，包含以下步驟：

S1、每個(gè)星載計(jì)算機(jī)的EEPROM均采用三片冗余結(jié)構(gòu)，即包含三個(gè)代碼備份區(qū)域；針對(duì)第一星載計(jì)算機(jī)，對(duì)分別存儲(chǔ)在各個(gè)代碼備份區(qū)域中的相同星載軟件目標(biāo)代碼進(jìn)行每個(gè)頁面的三取二循環(huán)檢查；

S2、循環(huán)檢查結(jié)束后，星載計(jì)算機(jī)根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行自主診斷；

S3、星載計(jì)算機(jī)通過1553B總線將自主診斷結(jié)果傳輸至備份的第二星載計(jì)算機(jī)，并根據(jù)響應(yīng)回復(fù)進(jìn)行處理。

所述的S1中，具體包含以下步驟：

S11、分別取出第一星載計(jì)算機(jī)的EEPROM中的第一代碼備份區(qū)域、第二代碼備份區(qū)域和第三代碼備份區(qū)域的第一頁作為當(dāng)前修正頁，并初始化當(dāng)前修正頁的數(shù)組；