[發(fā)明專利]一種基于星載日志系統(tǒng)的衛(wèi)星在軌自主管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011034608.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112379655B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博文;諶穎;張晉;張萬(wàn)利;李艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

一種基于星載日志系統(tǒng)的衛(wèi)星在軌自主管理方法，應(yīng)用于低軌衛(wèi)星在軌故障狀態(tài)和關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測(cè)記錄。包括：1)對(duì)衛(wèi)星控制分系統(tǒng)故障錯(cuò)誤信息進(jìn)行通用的標(biāo)準(zhǔn)化編碼，建立衛(wèi)星控制系統(tǒng)錯(cuò)誤碼標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)；2)在星上控制分系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)辟固定內(nèi)存區(qū)域，作為星載日志的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間；3)采用基于哈夫曼編碼的無(wú)損壓縮算法，對(duì)日志文件進(jìn)行無(wú)損壓縮存儲(chǔ)；依據(jù)在軌系統(tǒng)執(zhí)行策略進(jìn)行具體實(shí)施。本發(fā)明方法優(yōu)化了低軌衛(wèi)星在軌運(yùn)行自主管理過(guò)程，能夠?qū)τ谠谲壒收闲畔⑦M(jìn)行有效監(jiān)測(cè)及記錄，為研制人員對(duì)在軌故障事件定位分析處理提供充分且直觀的記錄支撐，提高故障定位的效率和準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于星載日志系統(tǒng)的衛(wèi)星在軌自主管理方法，屬于低軌衛(wèi)星控制分系統(tǒng)在軌自主管理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在軌衛(wèi)星數(shù)量逐年增加，傳統(tǒng)“地面管理，人力分析”的衛(wèi)星在軌管理模式存在一定的局限性。但在數(shù)據(jù)管理、事件管理、故障管理、在軌軟件維護(hù)等幾個(gè)方面，傳統(tǒng)衛(wèi)星管理方式又有其不可替代的作用。

逐步實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星在軌自主管理，使其作為傳統(tǒng)衛(wèi)星管理方式的有益補(bǔ)充，具有重大意義。衛(wèi)星在軌自主管理管理的目標(biāo)如下：

自主管理目標(biāo)一：更完整的在軌故障信息的記錄。

案例一：某衛(wèi)星異常進(jìn)入太陽(yáng)捕獲模式(噴氣故障-控制量超差-故障診斷觸發(fā)進(jìn)入太捕-單分支控制模式)。傳統(tǒng)處理方法：衛(wèi)星采用傳統(tǒng)黑匣子設(shè)計(jì)，記錄了衛(wèi)星進(jìn)入太捕時(shí)的關(guān)鍵特征參數(shù)。衛(wèi)星入境后，長(zhǎng)管中心觸發(fā)報(bào)警。但是，衛(wèi)星黑匣子記錄是“單次觸發(fā)、時(shí)間錨點(diǎn)”式的，故障信息記錄不完整，不利于用戶分析。

自主管理目標(biāo)二：解決境外發(fā)生的在軌故障的研判問(wèn)題。

案例二：某衛(wèi)星在境外分系統(tǒng)某單機(jī)出現(xiàn)短時(shí)故障，但很快恢復(fù)正常。衛(wèi)星入境后，由于數(shù)據(jù)缺失(延遙壓縮比1:63)，長(zhǎng)管中心無(wú)相關(guān)遙測(cè)，也無(wú)法給出故障發(fā)生警示，在軌故障未被處理。

自主管理目標(biāo)三：最快速地開(kāi)展衛(wèi)星健康評(píng)估。

案例三：衛(wèi)星健康狀態(tài)快速評(píng)估能力缺失，對(duì)于低軌衛(wèi)星不到100min的圈次間隔，從大量遙測(cè)信息中甄別故障原因耗時(shí)長(zhǎng)，衛(wèi)星在軌應(yīng)急處理能力急需提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于星載日志系統(tǒng)的衛(wèi)星在軌自主管理方法，能夠完成上述在軌自主管理的基本目標(biāo)，進(jìn)一步提升衛(wèi)星控制分系統(tǒng)在軌異常檢測(cè)能力。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括以下步驟：

一種基于星載日志系統(tǒng)的衛(wèi)星在軌自主管理方法，包括以下步驟：

1)建立衛(wèi)星控制系統(tǒng)故障信息錯(cuò)誤碼編碼庫(kù)

識(shí)別星上控制分系統(tǒng)在軌運(yùn)行期間可能發(fā)生的故障，按照故障對(duì)應(yīng)的軟件、硬件或所屬星上單機(jī)進(jìn)行故障分類，獲得完成故障分類的故障信息，依次對(duì)完成故障分類的故障信息進(jìn)行編碼，每個(gè)故障信息設(shè)置有唯一對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤碼值，依據(jù)故障信息和故障信息對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤碼值建立衛(wèi)星控制系統(tǒng)故障信息錯(cuò)誤碼編碼庫(kù)；

所述衛(wèi)星控制系統(tǒng)故障信息錯(cuò)誤碼編碼庫(kù)中設(shè)計(jì)有預(yù)留的參數(shù)地址，地面能夠根據(jù)需要上注錯(cuò)誤碼到所述預(yù)留的參數(shù)地址，對(duì)預(yù)留的參數(shù)地址存儲(chǔ)的變量信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

2)日志空間申請(qǐng)

在星上控制分系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)辟固定內(nèi)存區(qū)域，作為星載日志的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間，星載日志的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間包括：靜態(tài)錯(cuò)誤碼日志存儲(chǔ)區(qū)和關(guān)鍵特征參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)，靜態(tài)錯(cuò)誤碼日志存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)靜態(tài)錯(cuò)誤碼日志，關(guān)鍵特征參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)用于存儲(chǔ)關(guān)鍵特征參數(shù)；

所述關(guān)鍵特征參數(shù)為表征星上控制分系統(tǒng)健康狀態(tài)、姿態(tài)控制狀態(tài)和部件單機(jī)狀態(tài)的遙測(cè)參數(shù)；星上控制分系統(tǒng)按特定周期自動(dòng)存儲(chǔ)所述關(guān)鍵特征參數(shù)至特征參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)；

所述靜態(tài)錯(cuò)誤碼日志包括與故障對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤碼值、故障參數(shù)、錯(cuò)誤碼觸發(fā)次數(shù)和錯(cuò)誤碼使能；