[發明專利]一種用于自主導航軟件的可靠性驗證及評估方法

有效

• 申請號: 202110450198.3
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113296126B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李平;張旭;王海紅;陳秋麗;賈衛松;王子玉;宿晨庚;莊建樓;李振東;周會超
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01C25/00;G06F11/36
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種用于自主導航軟件的可靠性驗證及評估方法，其特征在于步驟如下：

(1)進行星座級自主導航軟件的運行特點識別；

(2)對運行特點識別完畢的星座級自主導航軟件進行可靠性考核判定；

(3)進行星間網絡交互剖面構建；

(4)根據步驟(3)構建的星間網絡交互剖面，構建測試用例進行測試；

(5)根據測試用例匹配需要的運行場景；

(6)執行測試用例，在執行過程中，若星座級自主導航軟件出現不滿足步驟(2)中可靠性考核判定條件的情況，則判定本次可靠性測試出現一次失效，記錄失效發生時間、失效現象；

(7)完成要求的可靠性測試時長后，對當前星座級自主導航軟件進行定量評估，若當前星座級自主導航軟件滿足預設的可靠性指標值，則停止測試，否則，根據失效發生時間、失效現象進行缺陷修改，重新設計可靠性測試用例直至滿足預設的可靠性指標值為止；

所述步驟(1)中，星座級自主導航軟件的運行特點包括星座組網模式、星座節點分布方式、連續導航任務執行過程、星間數據交互特性，進行運行特點識別；

所述步驟(2)中，可靠性考核判定的判據具體為：

星座平均URE值大于等于2.85米；在星座系統級環境下自主導航軟件可靠性驗證累計不少于60天；自主導航服務平均恢復時間小于1h；自主導航服務可用度優于0.995；

當星座級自主導航軟件滿足上述所有條件時，可靠性考核判定通過；

所述步驟(3)中，構建星間網絡交互剖面的具體步驟如下：

(3-1)構建星座組網模式剖面，其中：

所述星座組網模式包括：基本系統及自主導航星座組網模式、基本系統及半自主導航星座組網模式、完整系統及自主導航星座組網模式、完整系統及半自主導航星座組網模式；

(3-2)構建星座節點分布剖面，包括軌道位置分布、故障衛星分布，所述軌道位置分布為基本系統星座組網模式下10顆MEO衛星在3個軌道面內所有分布情況，所述故障衛星分布包括數量不大于4顆的故障衛星于所有星座組網模式下的軌道類型、軌道面、相位的所有分布情況；

(3-3)構建星座任務流程剖面；

(3-4)構建星座任務流程操作執行剖面；

(3-5)根據不同衛星間的交互數據、星地交互數據信息分類、交互數據類型、數據取值區間及抽取原則，構建交互數據剖面，完成星間網絡交互剖面構建；

所述步驟(3-3)中，構建星座任務流程剖面的具體步驟如下：

(3-3-1)根據不同衛星的自主導航軟件所需的自主導航任務流程，獲取本星相控陣天線指向、計算歷元歸算時刻，生成自主導航電文，完成星座任務流程剖面元素的識別；

(3-3-2)建立不同自主導航任務流程間的轉移關系，其中：

所述轉移關系為時序轉移關系，包括順序轉移、條件轉移；

(3-3-3)確定衛星各功能的執行概率；

所述步驟(4)中，構建測試用例的具體步驟如下：

(4-1)依據星座組網模式剖面、星座節點分布剖面、星座任務流程剖面、星座任務流程操作執行剖面，依次按照轉移關系、執行概率進行隨機抽取，自上而下逐層抽取，直至星間交互剖面中的所有元素均得到覆蓋，完成軟件任務場景的抽取工作，并根據轉移關系及執行概率信息，確認各星座任務場景的執行概率，完成任務場景抽??；

(4-2)確定自主導航軟件中需要進行測試的星座組網模式剖面、星座節點分布剖面、星座任務流程剖面、星座任務流程操作執行剖面的序列信息，利用星間網絡交互剖面確定自主導航軟件可靠性測試所需的外部輸入接口數據取值信息及測試用例執行時間，完成測試用例構建設計。

2.根據權利要求1所述的一種用于自主導航軟件的可靠性驗證及評估方法，其特征在于：

所述步驟(3-1)中，基本系統星座組網模式下，共運行18顆衛星，均為MEO衛星，完整系統星座組網模式下，共運行30顆衛星，MEO衛星24顆，GEO衛星3顆，IGSO衛星3顆；

自主導航星座組網模式下，運行過程中不包括錨固站，半自主導航星座組網模式下，運行過程中包括1個錨固站。