一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法技术

一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，通过于待控制的星载设备上预存指令集与指令块集，并根据上注的触发指令于指令集中进行直接读取与执行的方式，无需在轨上注，节约了有限的过境时间内上注信道资源，同时采用了根据触发指令解读指令的方法，能够执行任意长度和任意组合的指令序列，有效地避免了因注入而带来的信道误码、注入数据错误等各种不确定性故障，指令读取与执行效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法
本专利技术涉及一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，属于卫星遥控遥测在轨配置领域。
技术介绍
航天器程控指令一般有三种方式：间接指令、注入指令序列、固定指令序列，通过间接指令方式实现飞行控制任务，每条指令都需要即时产生、申请发送、发送、判断执行等过程，需要多人参与，对地面操作人员要求也较高，中间环节多，可靠性安全性差。另外还需要地面控制好单指令之间的时间间隔，时间间隔误差较大。当有大量间接指令需进行发送时，将会持续占用上行通道资源，对上行通道资源也是一种浪费。随着卫星功能越来越强大，性能要求越来越高，完成一次任务需要多条指令按照一定顺序和时间间隔依次执行，有些任务需要几十条甚至成百上千条指令。若通过地面多次逐条发送间接指令完成，需要耗费大量的人力和信道资源，给任务的正常执行带来一定的风险。通过注入指令序列方式实现飞行任务中特定任务，省去了间接指令逐条产生、发送的操作，可避免了由此带来的诸多弊端。但每次都需要产生注入指令序列，注入数据长度较长，对于包含成千上百条指令的指令序列，上注数据可能达到KB以上数据量，对上行通道资源有一定的压力。另外对于不同时段执行同一指令序列的情况，则需要进行多次指令序列的注入，重复工作量大，且对信道资源造成了极大浪费。固定指令序列是在程序研发时就在程序中做死常用的几种指令序列，操作虽然简单，但使用不灵活，一旦原有指令序列中需要增加、删除、调整顺序、调整指令间时间间隔等需求，就会无法满足使用的要求，而不得不采用逐条进行间接指令的方式。<br>与上注指令序列类型相关的专利包括：一种敏捷卫星多参数指令上注处理方法专利中，是将敏捷卫星星上姿控、数传、相机、星务等多个分系统执行机动成像任务时的指令根据星上各分系统的典型工作模式组成多种指令模板并存储于星上计算机中，地面用户人员仅需要选择与机动成像任务类型对应的指令模板，将任务编号、指令模板编号、指令模板中指令的参数按照星地约定的格式发送至星上，星上计算机会自动生成指令集合。同时，星上计算机可以随时根据地面的指令修改指令模板中的内容、增加指令模板和删除指令模板等，单星载设备为仅存储指令模板，无指令码信息，指令系列执行需要将任务编号、指令模板编号、指令模板中指令的参数按照星地约定的格式发送至星上，上注数据量较大，另外不同指令集合中相同指令也需要重复上注，上注数据量相对较大、上注操作较为复杂，对有限过境时间内上行遥控信道资源占用相对较多；一种遥感卫星载荷任务参数化控制方法和系统专利中，获取上注的载荷任务信息中所携带的成像位置、成像时刻、成像模式和载荷参数；选择与成像模式相匹配的第一任务调度模型；通过第一任务调度模型，调用第一参数化指令模板；将载荷任务信息中所携带的信息写入第一参数化指令模板的相应位置，生成载荷任务指令序列；将载荷任务指令序列分发至相应的遥感卫星各分系统，以使遥感卫星各分系统根据载荷任务指令序列控制遥感卫星成像，但仅针对载荷任务，适用面较窄，通用性较差，上注的载荷任务信息中携带数据较多，上注数据量相对较大，对上行遥控信道资源有一定要求；一种敏捷卫星在轨机动成像任务实现方法专利中，用户通过星地链路向卫星传递机动成像所需的指令参数，卫星能够自主生成指令集合，星上计算机采用任务编号和时间信息两维索引的数据结构存储指令，同时配合由地面上注的设计用于敏捷机动任务的程控数据块，可以根据地面用户的需要，实现增加任务、删除任务、运行任务、中止任务的操作，但仅针对在轨机动成像任务，适用面较窄，通用性较差，上注指令参数中携带数据较多，上注数据量相对较大，对上行遥控信道资源要求高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：针对目前现有技术中，现有固定指令序列或上注指令序列存在的问题，提出了一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法。本专利技术解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，步骤如下：(1)于星载设备上预存最大包络指令集及最大包络指令块集；(2)卫星星载设备开始工作后，通过上行遥控通道接收地面控制站发送的包含控制参数的触发指令；(3)对触发指令进行有效性判断，若触发指令有效，对控制参数进行提取并将控制参数转换为N个指令块号，其中，N≥1；(4)对步骤(3)获取的所有指令块号进行执行指令块索引设置，分别设置为0～N-1，同时将所有指令块中指令均标记为未执行指令状态，以指令块索引为0的指令块为执行对象，进入步骤(5)；(5)对该指令块于指令块集中的位置Pi进行计算，于位置Pi处读取本指令块号中第一条指令于指令块集中的位置Q0，并于位置Pi+2处读取本指令块号中指令数目J，将各指令块中指令的执行指令索引设置为0～J-1；(6)于指令块集位置Q0处读取指令块索引为0的指令块中执行指令索引为0的指令于指令集中的位置信息VK0，并于位置Q0+2处读取该条指令的执行后延迟时间间隔，根据位置信息VK0于指令集中进行读取指令码执行并将该指令标记为执行中指令状态；(7)根据步骤(6)中执行的指令的执行指令延迟时间间隔进行延时定时，当延时定时时间超出执行指令延迟时间间隔后视为该指令执行完毕，将该指令标记为执行完毕状态，将执行指令索引增加1，对执行指令索引为1的指令重复步骤(6)中的操作，直至执行指令块索引为0的指令块中所有指令均执行完毕后进入步骤(8)；(8)将执行指令块索引增加1，对下一指令块中指令重复步骤(5)～步骤(7)，直至步骤(3)中触发指令转换的N个指令块号均执行完毕后，接收下一条触发指令并返回步骤(3)。所述步骤(5)中，设置当前指令块号为i，该指令块于指令块集中的位置Pi的计算方法为：Pi＝6+(i-1)*4。所述步骤(6)中，若执行指令索引为J，则位置信息Qj＝Q0+J*4；所述读取该条指令的执行指令延迟时间间隔的位置Qj+2＝Q0+2+J*4。所述触发指令有效性判断的判定标准具体为：对触发指令的数据格式进行检验，判断是否满足预设标准，主要包括帧头、长度、服务、子服务、指令码、帧校验。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术提供的一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，通过预存了完整的指令集、指令块集，包含了所有已知指令的指令码和可能的指令序列组合，支持在轨上注指令集和指令块集功能，在预存包络满足需求的情况下，无需在轨上注，节约了有限的过境时间内上注信道资源，使得操控简单方便安全可靠，又保证了在需求变化、指令扩展等情况下可进行适应性配置和设备在轨可维护；(2)本专利技术采用了根据触发指令解读指令的方法，能够执行任意长度和任意组合的指令序列，指令序列在星载设备中根据指令块集中相关指令块所含指令数目、指令相对地址、及指令间相对执行时间间隔自动产生并依序定时执行，无需地面注入，方法灵活巧妙，有效地避免了因注入而带来的信道误码、注入数据错误等各种不确定性故障；(3)本专利技术可以根据用户需求进行改进，需要在轨上注时，可以在设备空闲时进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，其特征在于步骤如下：/n(1)于星载设备上预存最大包络指令集及最大包络指令块集；/n(2)卫星星载设备开始工作后，通过上行遥控通道接收地面控制站发送的包含控制参数的触发指令；/n(3)对触发指令进行有效性判断，若触发指令有效，对控制参数进行提取并将控制参数转换为N个指令块号，其中，N≥1；/n(4)对步骤(3)获取的所有指令块号进行执行指令块索引设置，分别设置为0～N-1，同时将所有指令块中指令均标记为未执行指令状态，以指令块索引为0的指令块为执行对象，进入步骤(5)；/n(5)对该指令块于指令块集中的位置P

【技术特征摘要】
1.一种遥感卫星上注指令集参数在轨控制方法，其特征在于步骤如下：
(1)于星载设备上预存最大包络指令集及最大包络指令块集；
(2)卫星星载设备开始工作后，通过上行遥控通道接收地面控制站发送的包含控制参数的触发指令；
(3)对触发指令进行有效性判断，若触发指令有效，对控制参数进行提取并将控制参数转换为N个指令块号，其中，N≥1；
(4)对步骤(3)获取的所有指令块号进行执行指令块索引设置，分别设置为0～N-1，同时将所有指令块中指令均标记为未执行指令状态，以指令块索引为0的指令块为执行对象，进入步骤(5)；
(5)对该指令块于指令块集中的位置Pi进行计算，于位置Pi处读取本指令块号中第一条指令于指令块集中的位置Q0，并于位置Pi+2处读取本指令块号中指令数目J，将各指令块中指令的执行指令索引设置为0～J-1；
(6)于指令块集位置Q0处读取指令块索引为0的指令块中执行指令索引为0的指令于指令集中的位置信息VK0，并于位置Q0+2处读取该条指令的执行后延迟时间间隔，根据位置信息VK0于指令集中进行读取指令码执行并将该指令标记为执行中指令状态；
(7)根据步骤(6)中执行的指令的执行指令延迟时间间隔进行延时定时，当延时定时时间超出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕芝艳，郑小松，周渊，贾依菲，冯莹，武瑞雪，宋品瑶，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61