[發明專利]多探頭星敏感器數據傳輸故障監測及自主恢復方法

有效

• 申請號: 201910795860.1
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110648524B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周琦;樊茜茜;陳芳;劉軒;金荷;李新鵬;任平川;余路偉;練達;施金花
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本發明提供一種多探頭星敏感器數據傳輸故障監測及自主恢復方法，包含步驟：S1、頭部實時監測幀周期內與線路盒之間的通訊狀態，生成頭部通訊狀態字發送給線路盒；S2、線路盒判斷幀周期內頭部發送的數據是否正常下行至線路盒，生成頭部數據下行至線路盒狀態字；線路盒采集幀周期內線路盒接收指令頭的工作狀態，生成線路盒工作狀態字；S3、線路盒將頭部數據下行至線路盒狀態字、線路盒工作狀態字、接收的頭部通訊狀態字存儲至多探頭星敏感器工作狀態存儲器；S4、CPU讀取多探頭星敏感器工作狀態存儲器的數據，判斷頭部與線路盒的數據傳輸是否正常；當判斷為頭部故障，CPU控制頭部自主斷電、上電。

技術領域

本發明涉及星敏感器監測控制領域，特別涉及一種多探頭星敏感器數據傳輸故障監測及自主恢復方法。

背景技術

星敏感器是目前各類航天器上精度最高的姿態測量器件，也是天文慣性組合導航系統的關鍵傳感器。由于工作機理和結構的限制，傳統星敏感器存在幾個不足：一是其三軸姿態測量精度不一致；二是由于環境雜散光干擾導致無法連續地輸出姿態。目前，航天器上普遍采用安裝多個星敏感器的方式來克服上述缺點，該方式通過融合各個星敏感器的姿態來提高三軸姿態確定精度。但對于高精度姿態確定任務，這種多星敏感器組合模式在軌工作時，多個星敏感器與有效載荷間的安裝誤差以及各個星敏感器光軸間夾角的變化等因素都嚴重限制了三軸姿態確定精度，使該方式難以滿足更高精度姿態確定任務的需要。

多探頭星敏感器利用單處理器處理來自多個探頭的圖像信息，通過星圖融合算法，在獲取更高的姿態確定精度、更好的可靠性和更優的動態性能的同時，其成本、重量和功耗并沒有顯著增加。

多探頭星敏感器一般采用多個頭部+電子線路盒的方式，頭部與線路盒之間通過高速通信接口進行通信。如法國SODERN公司的多頭星敏感器HYDRA(海德拉)即采用三個頭部+線路盒的方式，頭部與線路盒之間通過spacewire接口進行通信。

星敏感器運行過程中，當頭部與線路盒之間的數據傳輸受外部干擾或由于spacewire通信接口故障導致數據傳輸異常時，會導致多探頭星敏感器工作異常。當星敏感器在軌運行出現故障時，亟需通過遙測下傳較詳細的故障標志，供地面監測故障原因，以便地面進一步干預及后續產品改進；當由于頭部故障，導致多探頭星敏感器無法正常工作時，希望通過自主的手段對頭部功能進行恢復。

發明內容

本發明的目的是提供一種多探頭星敏感器數據傳輸故障監測及自主恢復方法。多探頭星敏感器包含若干個頭部，每個頭部均與線路盒通信連接，線路盒與CPU(centralprocessing unit中央處理器)和地面控制中心通信連接。通過本發明的方法，當多探頭星敏感器的若干個頭部與線路盒之間的數據傳輸受外部干擾或由于spacewire通信接口故障導致數據傳輸異常時，CPU可通過獲取頭部發送給線路盒的頭部通訊狀態字、線路盒生成的頭部數據下行至線路盒狀態字、線路盒生成的線路盒工作狀態字定位故障原因；當由于頭部故障，導致多探頭星敏感器無法正常工作時，CPU控制頭部進行斷電、上電操作，自主恢復多探頭星敏感器的數據傳輸。

本發明提供一種多探頭星敏感器數據傳輸故障監測及自主恢復方法，包含步驟：

S1、頭部通訊接口模塊實時監測幀周期內頭部與線路盒之間的通訊狀態，根據所述通訊狀態生成頭部通訊狀態字，并發送給線路盒；

S2、線路盒通訊接口模塊判斷幀周期內頭部發送的數據是否正常下行至線路盒，并根據判斷結果生成頭部數據下行至線路盒狀態字；線路盒通訊接口模塊采集幀周期內線路盒接收指令頭的工作狀態，生成線路盒工作狀態字；

S3、線路盒通訊接口模塊將所述頭部數據下行至線路盒狀態字、線路盒工作狀態字、接收的頭部通訊狀態字存儲至線路盒內的多探頭星敏感器工作狀態存儲器；