[發(fā)明專利]一種基于分治策略的航天飛控計算軟件自動化實現(xiàn)框架

在審

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• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109683857A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 淡鵬;董衛(wèi)華;張智斌;張定波;高寧;袁九陽;王丹
• 申請（專利權）人: 中國西安衛(wèi)星測控中心
• 主分類號: G06F8/20
• 分類號: G06F8/20;G06F9/48;G06F9/54
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發(fā)明公開了一種基于分治策略的航天飛控計算軟件自動化實現(xiàn)框架，包括具有自動化調度功能的自動化調度平臺與計算功能的航天器地面飛行計算的多個專用計算軟件；將飛控計算軟件的各類功能進行分離，對同一計算軟件可同時支持自動化與非自動化執(zhí)行模式，且僅有一份源代碼，可靠性高，靈活性強；通過配置與計算的分離實現(xiàn)了計算軟件的功能單一，增強了其健壯性，并且使得計算軟件可使用各類不同編程語言編寫，靈活性及適應性強；通過功能分離處理有利于某些計算軟件過于龐雜現(xiàn)象的減少；計算軟件支持多個軟件的組合，有助于多個更小軟件通過靈活組合實現(xiàn)更復雜功能；自動化實現(xiàn)框架適用于windows、linux等不同操作系統(tǒng)下的實現(xiàn)。

技術領域

本發(fā)明屬于航天導航技術領域，具體涉及一種基于分治策略的航天飛控計算軟件自動化實現(xiàn)框架。

背景技術

航天事業(yè)正在飛速發(fā)展，隨著發(fā)射任務不斷增多，地面測控中心在軌管理的任務越發(fā)繁重，從而給航天器測控和運行帶來日益嚴峻的人力資源壓力。提高測控軟件自動化水平就成為提高工作效率的重要途徑。同時，由于專用飛控計算軟件經常涉及復雜的數(shù)學及動力學運算，使得此類軟件常常成為“專家型”軟件，一些軟件甚至是領域專家多年經驗與智慧的積累，其實現(xiàn)較為復雜，代碼編寫語言及風格多樣化，這些都給此類軟件的自動化實現(xiàn)造成困難。

傳統(tǒng)的航天器地面飛控計算類軟件多采用手動操作方式，需要技術人員參與交互操作，限制了自動化的實現(xiàn)。考慮到通過合理的拆分，一個軟件的功能可由多個不同功能模塊、甚至多個軟件聯(lián)合實現(xiàn)。為此，通過功能分治及聯(lián)合來實現(xiàn)飛控計算軟件的自動化是可行的。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于分治策略的航天飛控計算軟件自動化實現(xiàn)框架，解決了現(xiàn)有的航天器飛控計算類軟件手動操作過多、計算軟件實現(xiàn)代碼多樣、單個軟件功能過于龐雜的問題。

本發(fā)明采用的技術方案為，一種基于分治策略的航天飛控計算軟件自動化實現(xiàn)框架，包括具有自動化調度功能的自動化調度平臺與計算功能的航天器地面飛行計算的多個專用計算軟件；自動化調度平臺與多個專用計算軟件通過進程間通信的方式傳遞交互信息，調度平臺軟件通過軟件的調度命令對各種專用計算軟件的調度與管理、輸入數(shù)據(jù)準備、調度執(zhí)行、結果發(fā)送與存儲、日志記錄、錯誤信息反饋，并且提供必要的分析顯示工具，多個專用計算軟件通過計算軟件的自動化設計選擇由單個或多個軟件聯(lián)合起來實現(xiàn)計算功能。

本發(fā)明的特點還在于：

每個專用計算軟件中配置有存放配置信息的配置文件，每個配置文件中設置了是否支持自動化運行及其相應調度命令的信息，當自動化調度平臺加載一個衛(wèi)星下的專用計算軟件時，該衛(wèi)星的自動化調度平臺中的調度器會讀取各軟件的自動化運行信息，生成一個自動化調度映射表。

專用計算軟件分為可自動調度軟件和不可自動調度軟件，對可自動調度軟件，通過在平臺操作界面改變其執(zhí)行模式使其在自動調度與手動交互執(zhí)行兩種模式之間來回切換。

軟件的調度命令為XML格式，專用計算軟件的配置文件中配置有需要從調度命令中獲取的參數(shù)及其需要寫入選項文件中相應信息對應的XPATH路徑，根據(jù)各參數(shù)與XPATH的對應關系，自動化調度平臺將相應參數(shù)的值寫入XPATH指向的參數(shù)配置文件中相應字段，供計算軟件運行時讀取。

參數(shù)是通過基于XPATH的自動參數(shù)獲取，將參數(shù)值設置在軟件的調度命令中，然后根據(jù)命令參數(shù)與軟件配置文件字段的對應關系將參數(shù)值寫入相應的動態(tài)配置項處；在專用計算軟件的配置文件中配置有需要從調度命令中獲取的參數(shù)及其需要寫入的選項文件中相應信息對應的XPATH路徑，將相應的參數(shù)的值寫入XPATH指向的參數(shù)配置文件相應字段。

專用計算軟件能夠將軟件的參數(shù)配置操作部分與數(shù)學計算部分相分離，配置操作部分用于參數(shù)配置的可視化顯示與運行時修改，修改后的結果仍寫入配置文件的相應部分，數(shù)學計算部分能夠實現(xiàn)無界面交互，能夠直接讀取參數(shù)的配置信息，然后進行動力學及數(shù)學類計算，并將計算結果寫入文件。