[發(fā)明專利]一種高連續(xù)性導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110039328.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112732334A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋彬;沈苑;林寶軍;龔文斌;任前義;李光;陸新穎;戴永珊;鄭家駒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號: G06F8/72
• 分類號: G06F8/72;G06F8/654;G06F11/10;G06F11/14
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明公開了一種高連續(xù)性導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)方法，涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：在星載軟件上采用冗余儲存，即將星載軟件儲存區(qū)分為主份區(qū)和備份區(qū)；軟件重構(gòu)時(shí)，主份區(qū)軟件正常運(yùn)行，對備份區(qū)軟件進(jìn)行重構(gòu)；完成備份區(qū)軟件重構(gòu)后，切換至備份區(qū)軟件運(yùn)行，并對主份區(qū)軟件進(jìn)行重構(gòu)；完成主份區(qū)軟件重構(gòu)后，切換回主份區(qū)軟件運(yùn)行。在重構(gòu)過程中設(shè)置軟件注入模式、軟件寫入模式及軟件校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑辉谶@些模式下才能進(jìn)行重構(gòu)操作。重構(gòu)過程中采取星地聯(lián)動。支持CPU類軟件及FPGA軟件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有星載軟件重構(gòu)技術(shù)，可對星載CPU處理器或FPGA芯片進(jìn)行軟件重構(gòu)：衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，通過地面控制站上注的方式，實(shí)現(xiàn)軟件功能迭代、運(yùn)行狀態(tài)切換及配置參數(shù)修改，從實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星系統(tǒng)升級、維護(hù)。當(dāng)衛(wèi)星軟件需要重構(gòu)時(shí)，由地面運(yùn)控系統(tǒng)發(fā)送重構(gòu)指令，衛(wèi)星進(jìn)入重構(gòu)模式，軟件通過上注數(shù)據(jù)通道注入，完成軟件重構(gòu)。

但目前軟件重構(gòu)雖然滿足了衛(wèi)星軟件重構(gòu)需求，但在重構(gòu)狀態(tài)中，為確保注入程序的正確性，將中斷部分或全部軟件功能，沒有考慮軟件功能連續(xù)性。根據(jù)導(dǎo)航衛(wèi)星任務(wù)需求，需要持續(xù)性提供導(dǎo)航信號服務(wù)，如在重構(gòu)過程中斷軟件功能，將中斷或暫停導(dǎo)航業(yè)務(wù)，衛(wèi)星處于不可用狀態(tài)，影響地面用戶使用。固現(xiàn)有重構(gòu)方法或技術(shù)不適用于導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有星載軟件重構(gòu)技術(shù)在重構(gòu)狀態(tài)中，將中斷部分或全部軟件功能，沒有考慮軟件功能連續(xù)性，不適用于導(dǎo)航衛(wèi)星重構(gòu)的問題，本發(fā)明提出了一種高連續(xù)性導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)方法：星載軟件采用冗余儲存，即將星載軟件儲存區(qū)分為主份區(qū)和備份區(qū)；主份區(qū)軟件為當(dāng)前運(yùn)行的程序，即當(dāng)班軟件；備份區(qū)軟件為非運(yùn)行軟件，且其軟件版本與主份區(qū)保持一致。軟件重構(gòu)時(shí)，主份區(qū)軟件正常運(yùn)行，對備份區(qū)軟件進(jìn)行重構(gòu)；完成備份區(qū)軟件重構(gòu)后，切換至備份區(qū)軟件運(yùn)行，并對主份區(qū)軟件進(jìn)行重構(gòu)，保證二者功能一致；完成主份區(qū)軟件重構(gòu)后，切換回主份區(qū)軟件運(yùn)行，完成軟件重構(gòu)。可見，通過上述方法，保證了軟件重構(gòu)過程中軟件功能正常運(yùn)行，避免了重構(gòu)對衛(wèi)星功能的影響，使衛(wèi)星可以持續(xù)提供導(dǎo)航服務(wù)信號。

同時(shí)，在軟件重構(gòu)過程中設(shè)置了多種系統(tǒng)運(yùn)行模式，包括軟件注入模式、軟件寫入模式及軟件校驗(yàn)?zāi)Ｊ健Ｖ挥性谙鄳?yīng)的模式才能進(jìn)行重構(gòu)操作，其余模式禁止進(jìn)行代碼更改，保證了重構(gòu)過程完備性；以及，通過星地聯(lián)動來完成軟件重構(gòu)過程，地面系統(tǒng)可以保持對軟件重構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控，當(dāng)重構(gòu)過程中出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，可以及時(shí)處置，進(jìn)一步保證了軟件重構(gòu)的可靠性。

另外，本發(fā)明所述的高連續(xù)性導(dǎo)航衛(wèi)星軟件重構(gòu)方法，支持目前大部分星載處理器軟件重構(gòu)，包括CPU類軟件及FPGA軟件。

附圖說明

為進(jìn)一步闡明本發(fā)明的各實(shí)施例的以上和其它優(yōu)點(diǎn)和特征，將參考附圖來呈現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例的更具體的描述。可以理解，這些附圖只描繪本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此將不被認(rèn)為是對其范圍的限制。在附圖中，為了清楚明了，相同或相應(yīng)的部件將用相同或類似的標(biāo)記表示。

圖1示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的CPU軟件運(yùn)行環(huán)境的硬件框圖；

圖2示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的SRAM型FPGA軟件運(yùn)行環(huán)境的硬件框圖。

具體實(shí)施方式

以下的描述中，參考各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到可在沒有一個(gè)或多個(gè)特定細(xì)節(jié)的情況下或者與其它替換和/或附加方法、材料或組件一起實(shí)施各實(shí)施例。在其它情形中，未示出或未詳細(xì)描述公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作以免模糊本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)。類似地，為了解釋的目的，闡述了特定數(shù)量、材料和配置，以便提供對本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解。然而，本發(fā)明并不限于這些特定細(xì)節(jié)。此外，應(yīng)理解附圖中示出的各實(shí)施例是說明性表示且不一定按正確比例繪制。