CN103197622B - 载荷程控风险识别与处理***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种载荷程控风险识别与处理***及方法，该方法包括：星务管理计算机接收遥控注入的载荷作业，载荷管理模块判断载荷作业的合理性，自动放弃执行单个超时载荷程控作业；超时处理单元根据计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令；卫星能源状态判断单元采集进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷；当程控作业结束时，载荷开关机状态判断单元利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。本发明能够规避载荷错误程控和超时工作，达到完成卫星任务保证整星能源安全的目的。

Description

载荷程控风险识别与处理***及方法
技术领域
本发明涉及卫星载荷程控风险识别与处理技术，具体地，涉及一种载荷程控风险识别与处理***及方法。
背景技术
卫星载荷是卫星实现特定功能的必备要素。由于卫星能源受限制，载荷本身工作条件有特殊要求，同时卫星测控只能在有限条件进行，因此相当部分载荷的开、关机控制及具体工作模式选择和设置由星务管理计算机通过程控方式完成。
载荷展开工作，其开、关机过程和工作模式设置，必须严格遵循各载荷自身的控制要求，不允许出现漏发指令的状态，也不允许出现因为载荷作业安排不合理导致载荷程控过程出现错乱的现象。部分载荷开机时功耗较大，为保证卫星能源安全，对载荷开机的工作时段要进行限制；在卫星能源告急情况下，须关闭正在工作的载荷。
为了使卫星载荷严格按预定程序顺利展开工作，星务管理***软件必须进行载荷程控风险识别与处理，在保证载荷安全工作的同时保证整星能源安全。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种载荷程控风险识别与处理***及方法，充分利用星务管理计算机信息资源和控制能力，通过对载荷在程控方式下工作的风险进行识别与处理，规避可能出现的载荷错误程控和载荷超时工作，达到顺利完成卫星任务并保证整星能源安全的目的。
根据本发明的一个方面，提供一种载荷程控风险识别与处理***，包括：通过总线连接的星务管理计算机和若干载荷，星务管理计算机用以接收载荷作业遥控注数，采集载荷遥测数据，发送载荷控制指令，其包括输入模块和输出模块，其特征在于，星务管理计算机还包括载荷管理模块，载荷管理模块分别与输入模块和输出模块连接，用以处理遥控注数和载荷遥测数据，判断载荷工作状态，并根据判断结果发送载荷控制指令，载荷管理模块进一步包括：
载荷程控作业表：用以存储各载荷程控作业对应的运行时段；
计时器：与各载荷连接，用以对各载荷的开机时长以及运行时长进行计时；
载荷运行管理单元：分别与载荷程控作业表和计时器连接，用以在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；
卫星能源状态判断单元：用以采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷；
超时处理单元：与计时器连接，用以根据计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令；
载荷开关机状态判断单元：当程控作业结束时，利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。
优选地，载荷运行管理单元若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，从而锁定该程控流程。
优选地，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，载荷运行管理单元对多个载荷程控作业进行分节拍控制。
优选地，载荷运行管理单元通过对不同载荷之间的指令设置指令发送间隔进行控制。
根据本发明的另一个方面，提供一种载荷程控风险识别与处理方法，包括以下步骤：
步骤1：星务管理计算机接收遥控注入的载荷作业，载荷管理模块判断载荷作业的合理性，自动放弃执行单个超时载荷程控作业；
步骤2：超时处理单元根据计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令；
步骤3：卫星能源状态判断单元采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷；
步骤4：当程控作业结束时，载荷开关机状态判断单元利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。
优选地，步骤1具体包括：
载荷运行管理单元在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；否则，若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，锁定该程控流程运行。
优选地，步骤1还包括：
当有多个载荷时，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，载荷运行管理单元对多个载荷进行分节拍控制，设置指令发送间隔对不同载荷之间的指令进行控制。
优选地，步骤4具体包括以下步骤：
步骤4.1：发送关载荷命令；
步骤4.2：采集载荷开、关机遥测参数，判断载荷关机是否正常，若关机正常则结束，否则重复发送关载荷命令并重复执行遥测参数采集判断过程；
步骤4.3：若多次重复发送关机指令后，载荷仍未关机，则星务管理计算机切换控制权，由备机发送关机指令。
优选地，步骤4.3具体为：若连续4次关机不成功，则切换计算机控制权，由备机继续发送载荷关机指令。
本发明采用载荷工作超时判断、载荷工作流程锁定、多载荷分节拍控制、载荷开关机状态判断、卫星能源告急时关闭正在工作的载荷等方法，降低卫星载荷由星务计算机自主程控展开工作时的风险。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明充分利用星务管理计算机信息资源和控制能力，通过星务管理***软件对载荷在程控方式下工作的风险进行识别与处理，规避可能出现的载荷错误程控和载荷超时工作，达到顺利完成卫星任务并保证整星能源安全的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明载荷程控风险识别与处理***的结构原理图；
图2为本发明载荷程控风险识别与处理方法的载荷超时、能源应急判断及程控流程锁定逻辑图；
图3为本发明载荷程控风险识别与处理方法的多载荷分时控制过程逻辑图；
图4为本发明载荷程控风险识别与处理方法的关载荷过程故障识别与处理过程逻辑图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
请参阅图1，一种载荷程控风险识别与处理***，包括：通过总线连接的星务管理计算机和N个载荷，星务管理计算机用以接收载荷作业遥控注数，采集载荷遥测数据，发送载荷控制指令，其包括输入模块和输出模块，其特征在于，星务管理计算机还包括载荷管理模块，载荷管理模块分别与输入模块和输出模块连接，用以处理遥控注数和载荷遥测数据，判断载荷工作状态，并根据判断结果发送载荷控制指令，载荷管理模块进一步包括：
载荷程控作业表：用以存储各载荷程控作业对应的运行时段。
计时器：与各载荷连接，用以对各载荷的开机时长以及运行时长进行计时。
载荷运行管理单元：分别与载荷程控作业表和计时器连接，用以在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，从而锁定该程控流程。
进一步地，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，载荷运行管理单元对多个载荷程控作业进行分节拍控制。
更进一步地，载荷运行管理单元通过对不同载荷之间的指令设置指令发送间隔进行控制。
卫星能源状态判断单元：用以采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷。
超时处理单元：与计时器连接，用以根据计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令。
载荷开关机状态判断单元：当程控作业结束时，利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。
基于上述的载荷程控风险识别与处理***，本发明还提供一种载荷程控风险识别与处理方法，包括以下步骤：
步骤1：星务管理计算机接收遥控注入的载荷作业，载荷管理模块判断载荷作业的合理性，自动放弃执行单个超时载荷程控作业。
如图2所示，程控作业开始后，首先判断载荷累计连续开机时长，当载荷累计连续开机长度超时，进行应急关载荷处理，否则执行以下操作：载荷运行管理单元在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；否则，若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，锁定该程控流程运行，起到防止程控流程错乱的作用，阻止由于遥控注入的载荷作业不合理对正常载荷控制流程造成的干扰。
如图3所示，当有多个载荷时，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，载荷运行管理单元对多个载荷进行分节拍控制，设置指令发送间隔对不同载荷之间的指令进行控制。通过计时控制，在一定时间间隔内只允许一个载荷程控流程进行，从而杜绝漏指令现象。
步骤2：超时处理单元根据计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令。
步骤3：卫星能源状态判断单元采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷。如图1所示。
步骤4：当程控作业结束时，载荷开关机状态判断单元利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。排除星务管理计算机故障造成的危害，最大限度地保证载荷关机，使卫星能源处于安全状态。
如图4所示，步骤4具体包括以下步骤：
步骤4.1：发送关载荷命令；
步骤4.2：采集载荷开、关机遥测参数，判断载荷关机是否正常，若关机正常则结束，否则重复发送关载荷命令并重复执行遥测参数采集判断过程；
步骤4.3：若4次重复发送关机指令后，载荷仍未关机，则星务管理计算机切换控制权，由备机发送关机指令。
本发明充分利用星务管理计算机信息资源和控制能力，通过星务管理***软件对载荷在程控方式下工作的风险进行识别与处理，规避可能出现的载荷错误程控和载荷超时工作，达到顺利完成卫星任务并保证整星能源安全的目的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种载荷程控风险识别与处理***，包括：通过总线连接的星务管理计算机和若干载荷，所述星务管理计算机用以接收载荷作业遥控注数，采集载荷遥测数据，发送载荷控制指令，其包括输入模块和输出模块，其特征在于，所述星务管理计算机还包括载荷管理模块，所述载荷管理模块分别与所述输入模块和输出模块连接，用以处理遥控注数和载荷遥测数据，判断载荷工作状态，并根据判断结果发送载荷控制指令，所述载荷管理模块进一步包括：
载荷程控作业表：用以存储各载荷程控作业对应的运行时段；
计时器：与所述各载荷连接，用以对各载荷的开机时长以及运行时长进行计时；
载荷运行管理单元：分别与所述载荷程控作业表和计时器连接，用以在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历所述载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；
卫星能源状态判断单元：用以采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷；
超时处理单元：与所述计时器连接，用以根据所述计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令；
载荷开关机状态判断单元：当程控作业结束时，利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。
2.根据权利要求1所述的载荷程控风险识别与处理***，其特征在于，所述载荷运行管理单元若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，从而锁定该程控流程。
3.根据权利要求1所述的载荷程控风险识别与处理***，其特征在于，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，所述载荷运行管理单元对多个载荷程控作业进行分节拍控制。
4.根据权利要求3所述的载荷程控风险识别与处理***，其特征在于，所述载荷运行管理单元通过对不同载荷之间的指令设置指令发送间隔进行控制。
5.一种利用权利要求1所述的载荷程控风险识别与处理***进行载荷程控风险识别与处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：星务管理计算机接收遥控注入的载荷作业，载荷管理模块判断载荷作业的合理性，自动放弃执行单个超时载荷程控作业；
步骤2：超时处理单元根据所述计时器记录的载荷程控作业运行时长判断该载荷累计连续工作时间是否超时，若超时，向该载荷发送关机指令；
步骤3：卫星能源状态判断单元采集卫星电源***遥测参数，进行卫星能源状态判断，在卫星能源告急情况下，发送指令关闭所有正在工作的载荷；
步骤4：当程控作业结束时，载荷开关机状态判断单元利用采集的载荷遥测数据，进行载荷开关机状态判断，若载荷未按指令关机，多次重复发送关机指令。
6.根据权利要求5所述的载荷程控风险识别与处理方法，其特征在于，步骤1具体包括：
载荷运行管理单元在接收到遥控注数后检测该载荷程控流程是否运行，若无该载荷程控流程运行，进行载荷查表，遍历所述载荷程控作业表，查找到该载荷程控作业后根据计时器计时判断开机时长是否超时，若超时，放弃执行该作业，若不超时，开始执行该作业；否则，若检测到载荷程控流程正在运行，则不再进行载荷查表，锁定该程控流程运行。
7.根据权利要求6所述的载荷程控风险识别与处理方法，其特征在于，步骤1还包括：
当有多个载荷时，为避免经总线发送的两条控制指令间隔过短而造成指令无法正常执行的漏指令现象，载荷运行管理单元对多个载荷进行分节拍控制，设置指令发送间隔对不同载荷之间的指令进行控制。
8.根据权利要求5所述的载荷程控风险识别与处理方法，其特征在于，步骤4具体包括以下步骤：
步骤4.1：发送关载荷命令；
步骤4.2：采集载荷开、关机遥测参数，判断载荷关机是否正常，若关机正常则结束，否则重复发送关载荷命令并重复执行遥测参数采集判断过程；
步骤4.3：若多次重复发送关机指令后，载荷仍未关机，则星务管理计算机切换控制权，由备机发送关机指令。
9.根据权利要求8所述的载荷程控风险识别与处理方法，其特征在于，步骤4.3具体为：若连续4次关机不成功，则切换计算机控制权，由备机继续发送载荷关机指令。
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