[發明專利]一種星上自主控制的在軌重構系統與方法

有效

• 申請號: 202011126017.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112332902B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 劉巖;惠蕾放;田洲;秦鵬翔;毛一丁;鄧星星
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

本發明一種星上自主控制的在軌重構系統與方法，能夠星上獨立自主完成重構：在通過星地鏈路完成目標重構數據上注后，進入星上自主交互流程，無需地面系統干預，避免了冗長的星地交互流程，有效縮短了重構時間。具備快速檢錯、修復能力：當重構發生異常時，能夠精準、快速地找出錯誤數據所在扇區，進行扇區數據修復，確保在軌重構高效、穩定、可靠。且具有更好的通用性：由于流程是由CPU與刷新控制器自主完成，將重構數據正確寫入FLASH中，重構對象只需從FLASH中加載更新后的數據即可完成版本更新。因此，所述方法適用于各個軌道高度的衛星系統，且不限定被重構目標的數據類型，且不需要被重構目標具備重構協議的處理能力。所以，具有更好的通用性。

技術領域

本發明涉及一種星上自主控制的在軌重構系統與方法，屬于衛星通信系統在軌重構技術領域。

背景技術

衛星在軌重構，即對在軌衛星系統的程序數據進行更新，用于版本升級或功能缺陷修復，是衛星系統必需的一項關鍵技術。在現有涉及衛星在軌重構的專利和文獻中，主要有以下特點：

(1)側重星地鏈路重構數據的傳輸保障，并未涉及具體的在軌重構交互流程的設計；

(2)設計的重構方法全程需要地面系統參與，無法實現星上自主控制；

(3)設計的重構方法在異常發生時，一般需要重新開始重構流程，不具備快速檢錯糾錯能力；

(4)設計的重構方法一般只針對特定程序類型進行重構，且要求被重構對象具備重構協議處理能力，方法定制化特色濃厚，不具備通用性。

發明內容

本發明解決的技術問題為：克服上述現有技術的不足，提供一種星上自主控制的在軌重構系統與方法，實現星上自主控制、具備快速檢錯糾錯能力、通用性強。

本發明解決的技術方案為：一種星上自主控制的在軌重構系統，包括：地面管控中心和衛星；

衛星，包括：CPU、刷新控制器、FLASH；

地面管控中心一次性將目標重構數據通過星地鏈路上注到星上CPU進行存儲，CPU對目標重構數據進行校驗，若數據校驗正確無誤，完成星地上注，若數據校驗有錯誤，則重新進行上注，直至數據校驗正確無誤，完成星地上注；

CPU根據目標重構數據所需的FLASH存儲區域，向刷新控制器發送FLASH整體擦除指令，在FLASH整體擦除指令控制下，擦除目標重構數據所需的FLASH存儲區域，擦除完成后將目標重構數據整體寫入FLASH，寫入完成后對寫入FLASH中的目標重構數據進行整體校驗，如果整體校驗通過，判定在軌重構成功；如果整體校驗失敗，CPU向刷新控制器發送FLASH所有扇區校驗控制指令，在FLASH所有扇區校驗控制指令控制下，對寫入FLASH中各個扇區的目標重構數據進行校驗，找到所有校驗錯誤的扇區，根據校驗錯誤的扇區位置，向刷新控制器發送扇區擦除指令，在扇區擦除指令控制下，對校驗錯誤的扇區進行擦除，CPU將存儲目標重構數據中與校驗錯誤的扇區對應的數據重新發送給刷新控制器，由刷新控制器將與校驗錯誤的扇區對應的數據寫入已擦除的校驗錯誤的扇區，完成后，CPU向刷新控制器發送扇區校驗指令，在扇區校驗指令控制下，對再次寫入目標重構數據的各扇區進行扇區校驗，如果扇區校驗通過，判定對應扇區修復成功；若所有扇區均修復成功，則判定在軌重構成功，否則判定在軌重構失敗。

優選的，目標重構數據，具體為：衛星系統中涉及的各種類型的程序數據，可以存儲于FLASH中，優選FPGA、CPU、DSP等程序數據。

優選的，在星地上注過程中，CPU對目標重構數據進行校驗，具體為：當地面管控中心將目標重構數據上注到星上CPU后，CPU按照與地面管控中心約定的校驗方式(優選MD5校驗方式)對接收到的目標重構數據進行校驗，計算出一個校驗值，并與地面管控中心上傳的校驗值做對比，如果一致，則數據校驗正確；否則，數據校驗錯誤。