[發明專利]星務軟件快速引導裝置及方法

在審

• 申請號: 202110407305.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113051007A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王明亮;常亮;賀俊旺;徐元旭;唐曉剛
• 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: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 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: 李鏑的

本發明提供了一種星務軟件快速引導裝置及方法，包括：星務最小模式軟件模塊，被配置為運行在星務最小模式下；星務正常模式軟件模塊，被配置為存儲在EEPROM中，運行在星務正常模式下；以及星務引導模式軟件模塊，被配置為存儲在PROM中，在星務引導模式下，通過星務引導模式軟件模塊的基本輸入輸出功能進行應用層代碼的遙控上行注入，以及判斷若應用層代碼正常則星務計算機加電或復位后，通過引導模式代碼引導跳轉至星務最小模式或星務正常模式下運行。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，特別涉及一種星務軟件快速引導裝置及方法。

背景技術

一般來說，星務軟件作為整個衛星的“神經中樞“，運行于星務計算機硬件平臺，是整星集中管理和控制中心，負責完成衛星平臺的各項管理及控制工作，包括星上數據的綜合管理(采集、存儲、處理、數據交換)、時間管理、程序控制管理、部分子系統的自主控制管理、系統級安全管理等，并完成衛星姿態軌道控制系統中控制器的功能。目前，由于對星務軟件高可靠性、高安全的要求，星務軟件設計一般包含兩個相對獨立存儲的軟件單元，分為星務最小模式軟件單元和星務正常模式軟件單元。星務正常模式軟件支持衛星所有正常工況下的功能需求，包括單機數據采集管理，姿態測量與控制，軌道數據處理，遙測遙控，整星能源管理、熱控管理以及載荷任務管理等。考慮到衛星在軌空間環境的特殊性和安全性等因素，另外需設計一份能“保命”的最小工況下軟件，稱之為最小模式。該工況下，軟件僅實現最基本、最必要的遙測和遙控功能，能源管理以及安全姿控功能，以使得衛星能“看得見、摸得到”。這種星務軟件最小模式一般存儲于軍品級抗輻照PROM芯片中，由于價格昂貴、貨源禁運以及運行時間等諸多問題，這種最小模式軟件亟待改變設計模式，進一步壓縮空間，優化功能，加快運行速。

傳統最小模式代碼一般固化于PROM中，為了實現其基本功能至少需要64KB以上的存儲空間，但是由于空間抗輻照的PROM芯片受到海外禁運的影響，價格暴漲，貨源難覓，同時采購周期長且存在不確定，導致最小模式整體固化于PROM的設計模式越來越難以工程實施。同時，按照采用集中管理式的軟件密集化微小衛星的現代軟件設計模式，軟件實現了姿軌控敏感器采集、定姿計算、姿控工作模式切換、控制輸出等功能，姿控安全模式與姿態、敏感器、執行部件、姿態工作模式工作等交叉耦合的復雜功能，PROM區的軟件需求確定時間一般都較晚。考慮到軟件編碼實現、測試聯調等流程，PROM軟件最終固化落焊時間必然靠后，嚴重制約整星研制進度。另一方面，由于最小模式存儲在PROM中，軟件運行時需要將該部分代碼搬移并解壓到RAM空間運行，運行周期完成后地面才接收到相關的遙測下行數據，對于這段時間遙測盲區若發生一些潛在異常，往往難以及時處置以致整星任務失敗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種星務軟件快速引導裝置及方法，以解決現有的星務最小模式軟件應用難度較大的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種星務軟件快速引導裝置，包括：

星務最小模式軟件模塊，被配置為運行在星務最小模式下；

星務正常模式軟件模塊，被配置為存儲在EEPROM中，運行在星務正常模式下；以及

星務引導模式軟件模塊，被配置為存儲在PROM中，在星務引導模式下，通過星務引導模式軟件模塊的基本輸入輸出功能進行應用層代碼的遙控上行注入，以及

判斷若應用層代碼正常則星務計算機加電或復位后，通過引導模式代碼引導跳轉至星務最小模式或星務正常模式下運行。

可選的，在所述的星務軟件快速引導裝置中，所述星務引導模式還包括：

星務引導模式軟件模塊判斷若應用層代碼異常，受控跳轉停留在星務引導模式；

星務正常模式和星務最小模式均異常的情況下，引導模式代碼不進行喂狗操作，控制切換至備份的星務計算機。

可選的，在所述的星務軟件快速引導裝置中，所述星務正常模式包括：