[發明專利]一種衛星故障診斷推理機系統及方法

有效

• 申請號: 202110253428.7
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112965849B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 曾繁彬;張軍;林寶軍;沈苑;王亞賓;應俊;楊瓊;沈冠浩;喬偉男;杜雪;常景娜;張浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院微小衛星創新研究院;上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G06F9/50;G06N5/02;G06N5/04
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張瑞瑩

本發明提供一種衛星故障診斷推理機系統，基于衛星分系統運行，包括多個分系統推理模塊及負載控制器，其中，任一分系統推理模塊對應一個衛星分系統，用于對衛星分系統的知識規則進行推理運算；負載控制器與分系統推理模塊可通信地連接，用于獲取衛星分系統推理模塊的負載壓力，并根據負載壓力調整推理機系統的運算范圍，控制系統負載。

技術領域

本發明涉及衛星故障診斷技術，特別涉及一種衛星故障診斷推理機系統及方法。

背景技術

隨著航天任務的不斷增加和商業航天的快速發展，衛星的星座級部署成為常態。在軌運行的衛星數量、地面批量化研制的衛星數量、甚至衛星本身的復雜度都有了大幅提高。因此，面向衛星的故障診斷難度也在不斷增加，傳統的推理機設計方法不能完全適應當前的任務需求，計算能力面臨巨大挑戰。

目前，衛星故障診斷推理機設計方法存在以下不足：

一、基于衛星的推理機設計，為每1顆衛星單獨運行1套推理程序，雖然實現了不同衛星之間的數據隔離，但是隨著衛星診斷遙測數量的大幅增加，1臺推理機的運算能力難以實現數千條遙測量的實時并行計算，偶爾會出現衛星故障未識別、遙測異常未報警的現象；

二、隨著硬件計算能力的發展，服務器硬件內存、CPU的計算性能都在近幾年得到了顯著提升，推理機的運算量設計卻依然停留在軟件優化層面，沒有充分利用硬件資源，導致軟件計算能力不足、服務器計算能力冗余過大的現象；

三、目前，沒有針對推理機運行數量的負載自適應方法。推理機的運行數量越多，意味著計算能力越強，但同時占用的硬件資源也就越多，超過一定限制后，推理機啟動時刻的負載壓力大、運行階段崩潰風險高。如何在推理程序的計算能力、硬件資源的供應能力之間取得最優平衡，尚無可應用的方法；以及

四、目前，推理機的管理僅圍繞“啟動”、“停止”設計，以衛星為單位的推理機運行方法，一旦遇到狀態異?；蛞巹t修改等原因需要停止推理機的時刻，便會導致整顆衛星所有分系統的監測任務都被停止的問題，在推理機重新啟動之前都無法診斷。因此，衛星各分系統之間的監測任務相互影響。

發明內容

針對現有技術中的部分或全部問題，本發明一方面提供一種衛星故障診斷推理機系統，其基于衛星分系統運行，所述推理機系統包括：

多個分系統推理模塊，所述任一分系統推理模塊對應一個衛星分系統，用于對衛星分系統的知識規則進行推理運算；

負載控制器，與所述分系統推理模塊可通信地連接，用于獲取分系統推理模塊的負載壓力，并根據所述負載壓力調整推理機系統的運算范圍，控制系統負載。

進一步地，所述分系統推理模塊采用多線程并行計算，每一條知識規則對應一個線程。

進一步地，所述負載控制器包括：

負載監測模塊，包括：

軟件資源獲取接口，用于根據設定的采樣間隔，獲取系統軟件資源使用情況；以及

硬件資源獲取接口，用于根據設定的采樣間隔，獲取系統硬件資源使用情況；

控制參數配置模塊，用于參數設置，其中，所述參數包括采樣間隔、資源上限值以及觸發值；

負載控制模塊，其與所述系統負載監測模塊可通信地連接，用于根據所述系統軟件及硬件資源使用情況，計算當前分系統推理模塊的負載壓力，并根據所述負載壓力，制定控制指令；以及

負載調整模塊，其與所述負載控制模塊可通信地連接，用于根據所述控制指令，調整所述推理機系統的運算范圍。

進一步地，所述系統軟件資源使用情況包括衛星分系統級范圍內的接收遙測數據量以及待推理知識規則數量。