CN111552584A - 卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***、方法及装置，该***包括：1553B总线***，包括卫星上的总线控制终端以及至少一个远程终端，用于通过1553B总线实现所述总线控制终端与所述至少一个远程终端之间数据传输；总线终端模拟器，与所述1553B总线***连接，用于模拟故障激励，以使得向所述1553B总线***注入故障信息；地面计算机设备，与所述总线控制终端连接，用于与所述总线控制终端进行数据交互，根据交互数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。本申请解决了现有技术中验证故障诊断及恢复功能准确性较差的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及航天器测试技术领域，尤其涉及一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***。
背景技术
为了卫星管理的自动化、智能化，越来越多的卫星通过故障诊断隔离及恢复功能，实时检测整星发生的故障，对故障进行定位并通过重构等措施来保证卫星安全可靠运行，这项功能已经成为国内外航天器不可缺少的内容。故障诊断隔离及恢复功能是指检测卫星上存在故障的情况，隔离有故障的子***或者部件，并且恢复故障的子***或者部件的功能。在卫星上故障的种类有多种，根据卫星故障的特征将故障进行划分，例如，将故障划分为一级故障、二级故障、三级故障等。下面对一级故障进行简要介绍。
卫星一级故障指发生在卫星部件内部模块的一次故障，但是无法由部件级实现自主恢复，需要由机载控制器(On-Board Controller，OBC)应用软件实现故障的检测和恢复，卫星一级故障包括综合电子一级故障，供配电一级故障及控制一级故障，其中，供配电一级故障包括电源控制终端故障、充电故障或者放电故障。为了使得卫星能够正常运行，在卫星一级故障发生后，***将根据卫星故障检测、隔离和恢复功能(Failure DetectionIsolation and Recovery，FDIR)策略进行自主故障隔离及恢复。为了确保卫星发生故障时能自主故障隔离及恢复，需要验证FDIR策略逻辑功能的正确性。目前，在对验证FDIR策略逻辑功能时，有可能是在卫星正常运行，即不存在故障的情况下进行故障隔离及恢复功能检测，导致验证FDIR处理逻辑的结果不准确。
发明内容
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中验证故障诊断及恢复功能准确性较差的问题，提供了一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***、方法及装置，本申请实施例所提供的方案中，通过在卫星整星中注入故障设备，并在故障下验证故障检测以及恢复功能逻辑或者方法，不仅实现在整星下对故障诊断及修复功能进行检测；还能实现存在故障的条件下，对故障诊断及恢复功能进行检测，提高了检测结果的准确性。
第一方面，本申请实施例提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***，该***包括：
1553B总线***，包括卫星上的总线控制终端以及至少一个远程终端，用于通过1553B总线实现所述总线控制终端与所述至少一个远程终端之间数据传输；
总线终端模拟器，与所述1553B总线***连接，用于模拟故障激励，以使得向所述1553B总线***注入故障信息；
地面计算机设备，与所述总线控制终端连接，用于与所述总线控制终端进行数据交互，根据交互数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。
本申请实施例所提供的方案中，通过总线终端模拟器模拟卫星上的一级故障终端，以及将总线终端模拟器连接到卫星的1553B总线***中，即在卫星中设置故障设备，然后，总线控制终端根据该故障设备的故障信息运行其故障诊断及恢复功能，总线控制终端将其数据发送给地面计算机设备，地面计算机设备根据总线控制终端发送的数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。因此，本申请实施例所提供的方案中，通过在卫星整星中注入故障设备，并在故障下验证故障检测以及恢复功能逻辑或者方法，不仅实现在整星下对故障诊断及修复功能进行检测；还能实现存在故障的条件下，对故障诊断及恢复功能进行检测，提高了检测结果的准确性。
可选地，所述至少一个远程终端包括：电源控制终端、载荷业务终端以及平台业务终端。
可选地，所述总线终端模拟器，具体用于：模拟所述1553B总线***中存在故障的远程终端。
可选地，所述总线终端模拟器，具体用于：根据接收的故障控制指令将所述总线终端模拟器的模块工作标志位调整为故障，得到所述存在故障的远程终端。
第二方面，本申请提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试方法，该方法包括：
总线控制终端向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息；
所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息；
所述总线控制终端将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
可选地，所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，包括：
所述总线控制终端根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
所述总线控制终端根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
可选地，所述故障信息包括：电源控制终端故障信息、载荷业务终端故障信息或者平台业务终端故障信息。
第三方面，本申请提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，该装置包括：
接收单元，用于向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息；
故障诊断及恢复单元，用于根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息；
发送单元，用于将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
可选地，所述故障诊断及恢复单元，具体用于：
根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
可选地，所述故障信息包括：电源控制终端故障信息、载荷业务终端故障信息或者平台业务终端故障信息。
第四方面，本申请提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，该装置，包括：
存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
处理器，用于执行存储器中存储的指令执行第二方面所述的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面所述的方法。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试方法的流程示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
参见图1，本申请提供了一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***，该测试***包括：
1553B总线***1，包括卫星上的总线控制终端11以及至少一个远程终端12，用于通过1553B总线实现所述总线控制终端11与所述至少一个远程终端12之间数据传输；
总线终端模拟器2，与所述1553B总线***连接1，用于模拟故障激励，以使得向所述1553B总线***1注入故障信息；
地面计算机设备3，与所述总线控制终端11连接，用于与所述总线控制终端11进行数据交互，根据交互数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，1553B总线***1位于卫星上，用于实现卫星上各设备之间数据的传输，其中，1553B总线***1包括3部分组成：总线控制终端11(Bus Controller，BC)，至少一个远程终端12(Real-Time，RT)以及总线监视器(BusMonitor，BM)。总线控制终端11与至少一个远程终端12通过1553B总线实现数据传输，具体的，总线控制终端11通过1553B总线将数据发送请求或者数据接收请求发送给至少一个远程终端12，至少一个远程终端12在接收到数据发送请求或者数据接收请求之后，通过1553B总线将其数据发送给总线控制终端11。总线终端模拟器2设置于地面上，用于模拟1553B总线***1中的一个存在故障的远程终端12，将总线终端模拟器2与1553B总线***1中的1553B总线连接。地面计算机设备3可以包括分布式的多个计算机设备，例如，地面计算机设备3包括遥控指令发送计算机、遥测显示计算机、数据处理计算机或者动力学仿真计算机等；也可以包括集中式的单个计算机设备，在此并不做限定。地面计算机设备3可直接与所述总线控制终端11连接，也可以通过地面遥测控制设备4以及测控子***5间接与所述总线控制终端11连接，用于实现与所述总线控制终端11的数据交互，进而根据交互数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，所述至少一个远程终端12的种类有多种。在一种可能实现方式中，所述至少一个远程终端12包括：电源控制终端121、载荷业务终端122以及平台业务终端123。
在一种可能实现方式中，所述总线终端模拟器2，具体用于：模拟所述1553B总线***中存在故障的远程终端21。
具体的，卫星一级故障包括综合电子一级故障、供配电一级故障或控制一级故障。针对不同的故障类型，所述总线终端模拟器2所模拟的1553B总线***1中存在故障的远程终端不同，例如，对于综合电子一级故障，所述总线终端模拟器2用于模拟1553B总线***1中载荷业务终端122或平台业务终端123；对于供配电一级故障，所述总线终端模拟器2用于模拟1553B总线***1中电源控制终端121。在本申请实施例所提供的方案中，总线终端模拟器2模拟存在故障的远程终端21的方式有多种，下面以一种较佳的方式为例进行说明。
在一种可能实现的方式中，所述总线终端模拟器2，具体用于：根据接收的故障控制指令将所述总线终端模拟器的模块工作标志位调整为故障，得到所述存在故障的远程终端21。
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，总线控制终端11中预先设置着故障诊断及恢复策略。每个远程终端21设置有工作标志位，所述工作标志位用于标识远程终端21的工作状态，例如，工作状态包括正常或故障。
为了便于理解上述总线终端模拟器2模拟不同故障的远程终端的过程，下面分别对综合电子一级故障或供配电一级故障进行说明。
一、针对综合电子一级故障
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，若总线终端模拟器2模拟1553B总线***1中载荷业务终端122或平台业务终端123，在将总线终端模拟器2接入到1553B总线***1中之后，对卫星各***加电，并使能总线控制终端11中故障诊断及恢复策略，然后，地面计算机设备3向总线控制终端11发送遥控指令，总线控制终端11在接收到遥控指令之后，根据该遥控指令向总线终端模拟器2发送故障控制指令，总线终端模拟器2根据该故障控制指令将所述总线终端模拟器2的模块工作标志位调整为故障，得到所述存在故障的载荷业务终端122或平台业务终端123。
二、针对供配电一级故障
具体的，在本申请实施例所提供的方案中，若总线终端模拟器2模拟1553B总线***1中电源控制终端121，在将总线终端模拟器2接入到1553B总线***1中之后，对卫星各***加电，并使能总线控制终端11中故障诊断及恢复策略，然后，地面计算机设备3向总线控制终端11发送遥控指令，总线控制终端11在接收到遥控指令之后，根据该遥控指令向总线终端模拟器2发送故障控制指令，总线终端模拟器2根据该故障控制指令将所述总线终端模拟器2的模块工作标志位调整为故障，得到所述存在故障的电源控制终端121。
进一步，在本申请实施例所提供的方案中，供配电一级故障包括电源控制终端故障、充电故障或者放电故障，下面分别对充电故障或者放电故障的恢复过程进行说明。
1)充电故障
具体的，总线终端模拟器2连接到星上1553B总线***1上之后，设置总线终端模拟器2不响应指令，备份参数为放电模式状态，设置能源自主管理使能，电池充放电自主管理使能，充电调节模块故障切换使能，以及设置总线终端模拟器2主份参数，使能源软件从暂停模式转为放电模式；此时，由于总线终端模拟器2不响应指令，即指令连续三次未执行正确，主份对主份充电调节模块控制失败，触发故障。
2)放电故障
总线终端模拟器2连接到星上1553B总线***1上之后，设置总线终端模拟器2上能源自主管理使能，电池充放电自主管理使能，设置软件为长光照期，放电调节模块故障切换使能，以及总线终端模拟器2主份参数等，使其产生放电电流，从而触发故障。
进一步，在总线终端模拟器2将工作标志位调整为故障，得到存在故障的远程终端21之后，总线终端模拟器2将其故障数据通过1553B总线发送给总线控制终端11，总线控制终端11在接收到总线终端模拟器2的故障数据之后，根据该故障数据以及预设的故障诊断及恢复策略执行故障诊断及恢复功能，并在执行故障诊断及恢复之后，将总线控制终端11接收的数据发送给地面计算机设备3，地面计算机设备3根据接收的数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能是否正确，例如，地面计算机设备3根据接收的数据检测1553B总线***是否故障消除。
本申请实施例所提供的方案中，通过总线终端模拟器2模拟卫星上的一级故障终端，以及将总线终端模拟器2连接到卫星的1553B总线***1中，即在卫星中设置故障设备，然后，总线控制终端11根据该故障设备的故障信息运行其故障诊断及恢复功能，总线控制终端11将其数据发送给地面计算机设备3，地面计算机设备3根据总线控制终端11发送的数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。因此，本申请实施例所提供的方案中，通过在卫星整星中注入故障设备，并在故障下验证故障检测以及恢复功能逻辑或者方法，不仅实现在整星下对故障诊断及修复功能进行检测；还能实现存在故障的条件下，对故障诊断及恢复功能进行检测，提高了检测结果的准确性。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试方法做进一步详细的说明，该方法应用于图1所示的***，该方法具体实现方式可以包括以下步骤(方法流程如图2所示)：
步骤201，总线控制终端向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息。
步骤202，所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息。
步骤203，所述总线控制终端将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
可选地，所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，包括：
所述总线控制终端根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
所述总线控制终端根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
可选地，所述故障信息包括：电源控制终端故障信息、载荷业务终端故障信息或者平台业务终端故障信息。
具体的，图2所提供的一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试方法中各设备之间信息交互的过程，在上述介绍图1所示的***中已详细介绍，在此不做赘述。
参见图3，本申请提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，该装置包括：
接收单元301，用于向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息；
故障诊断及恢复单元302，用于根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息；
发送单元303，用于将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
可选地，所述故障诊断及恢复单元302，具体用于：
根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
可选地，所述故障信息包括：电源控制终端故障信息、载荷业务终端故障信息或者平台业务终端故障信息。
参见图4，本申请提供一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，该装置，包括：
存储器401，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
处理器402，用于执行存储器中存储的指令执行图2所述的方法。
本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图2所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***，其特征在于，包括：
1553B总线***，包括卫星上的总线控制终端以及至少一个远程终端，用于通过1553B总线实现所述总线控制终端与所述至少一个远程终端之间数据传输；
总线终端模拟器，与所述1553B总线***连接，用于模拟故障激励，以使得向所述1553B总线***注入故障信息；
地面计算机设备，与所述总线控制终端连接，用于与所述总线控制终端进行数据交互，根据交互数据检测所述故障诊断隔离及恢复功能。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述至少一个远程终端包括：电源控制终端、载荷业务终端以及平台业务终端。
3.如权利要求2所述的***，其特征在于，所述总线终端模拟器，具体用于：模拟所述1553B总线***中存在故障的远程终端。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述总线终端模拟器，具体用于：根据接收的故障控制指令将所述总线终端模拟器的模块工作标志位调整为故障，得到所述存在故障的远程终端。
5.一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试方法，应用于如权利要求1～4任一项所述的***，其特征在于，包括：
总线控制终端向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息；
所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息；
所述总线控制终端将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述总线控制终端根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，包括：
所述总线控制终端根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
所述总线控制终端根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述故障信息包括：电源控制终端故障信息、载荷业务终端故障信息或者平台业务终端故障信息。
8.一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于向总线终端模拟器发送故障控制指令，并接收所述总线终端模拟器根据所述故障控制指令反馈的故障信息；
故障诊断及恢复单元，用于根据所述故障信息以及预设的故障诊断隔离及恢复策略进行故障诊断及恢复，并确定故障诊断及恢复后的数据信息；
发送单元，用于将所述数据信息发送给地面计算机设备，以使得所述地面计算机设备基于所述数据信息对所述故障诊断隔离及恢复功能进行测试。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述故障诊断及恢复单元，具体用于：
根据所述故障信息从所述预设的故障诊断隔离及恢复策略中确定对应的故障诊断隔离及恢复的信息，其中，所述信息包括操作步骤以及操作步骤的顺序；
根据所述操作步骤以及所述操作步骤的顺序进行故障诊断及恢复。
10.一种卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
处理器，用于执行存储器中存储的指令执行如权利要求5～7任一项所述的方法。
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| CN202010213385.5A Active CN111552584B (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试***、方法及装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111552584B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112255992A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-22 | 中国空间技术研究院 | 一种星上fdir任务调度方法 |
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2020
- 2020-03-24 CN CN202010213385.5A patent/CN111552584B/zh active Active
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| CN112255992B (zh) * | 2020-09-10 | 2021-10-01 | 中国空间技术研究院 | 一种星上fdir任务调度方法 |
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