[發明專利]一種基于有限狀態機的衛星分包遙控接收控制方法

有效

• 申請號: 201910860192.6
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110704133B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊俊春;李經松;黨紀紅;尚葳蕤;于海心;王晶;李川;陳朝暉;牛和明;王振華;張國峰;張維瑾
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F9/448
• 分類號: G06F9/448
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

本發明涉及一種基于有限狀態機的衛星分包遙控接收控制方法，屬于航天器上的遙控接收處理技術領域。基于有限狀態機，提出一種多包序列遙控接收控制方法，將多包序列遙控接收控制所具有的6個狀態及11個激勵條件進行條目化，輔助軟件完成所有工況的考慮及設計，避免狀態遺漏，同時，為遙控功能的測試全面性提供有力支持。

技術領域

本發明涉及一種基于有限狀態機的衛星分包遙控接收控制方法，屬于航天器上的遙控接收處理技術領域。

背景技術

為了保證航天器安全，空間站GNC分系統應用軟件對接收到的遙控注入都進行基本格式的有效性驗證，并對每條指令進行內容的有效性驗證。航天器注入指令總共有兩大類：常規指令和不定長指令。其中，不定長指令長度不固定，長度超出一個遙控幀的數據范圍時，地面需要對不定長指令進行分包，采用多包序列遙控幀進行注入，航天器收全指令的所有數據后才執行指令。正常狀態下，多包序列遙控幀按順序注入；異常狀態下，各分包的注入順序混亂，甚至存在多包、丟包的情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：克服現有技術的不足，提供一種基于有限狀態機的衛星分包遙控接收控制方法，通過有限狀態機來維護多包序列遙控幀的所有接收狀態以及所有輸入激勵，保證各種工況設計全覆蓋，規避邏輯遺漏設計所帶來的軟件風險，從而提高軟件運行的可靠性和安全性。

本發明的技術解決方案為：

一種基于有限狀態機的衛星分包遙控接收控制方法，該方法針對的遙控幀格式如表1所示；

遙控幀格式由三部分組成：主導頭、源數據以及校驗和。遙控幀格式總共最長512字節。遙控數據按照遙控幀格式編排，版本號定義、類型、副導頭標志為航天器標識信息；應用過程標識及分類標識共同表示注入指令分類；包序列標識及源包序列計數共同指示分包情況；包長指示源數據長度；校驗和作為整個遙控幀格式的校驗。

表1遙控幀格式

不定長指令長度不固定，長度超出一個遙控幀的數據范圍時，地面需要對不定長指令進行分包，采用多包序列遙控幀進行注入，航天器收全指令的所有數據后才執行指令。多包序列的控制由主導頭中的包順序控制域決定，其中，包序列標識與源包序列計數的使用情況如下。

(1)包序列標識

對于需要多包傳輸的指令，包序列標識用以標識每個遙控包在包序列中的位置，只對于不定長指令才可以分為多包進行傳輸，而對于其它的指令只能以獨立包的形式傳輸。具體意義如下：00b表示包序列中的中間包；01b表示包序列中的第1包；10b表示包序列中的最后一包；11b表示獨立包。

(2)源包序列計數

若包序列標識為00b或者10b時，則源包序列計數的內容為從1開始計數的當前包的序號；若包序列標識為01b時，則源包序列計數為包的總數；若包序列標識為11b，則源包序列計數為源數據中指令單元的個數。

由于在多包序列遙控幀注入時，各分包的注入時機、分包間的注入間隔以及各分包的注入順序都不確定，使得多包序列遙控幀接收狀態具有多樣性，通過有限狀態機來維護多包序列遙控幀的所有接收狀態以及所有輸入激勵。

多包序列遙控接收控制有限狀態機共包括6個狀態、11個激勵條件，每一次遙控幀注入之后，進入到有效狀態機中，根據航天器當前遙控狀態以及遙控幀包頭狀態共同決定航天器最新遙控狀態。基于有限狀態機來進行多包序列遙控幀接收控制，控制邏輯嚴謹，狀態轉換清晰，既能保證正常流程時注入遙控幀的正確接收，也能夠保證異常流程時非期望激勵下接收狀態具有安全、可靠的遷移動作。

該方法的步驟包括：

(1)判斷有限狀態機所處的狀態，有限狀態機所處的狀態包括六種狀態，分別為：無任何緩存包狀態、首包狀態、中間包狀態、尾包狀態、無效包狀態和獨立包狀態；