一种航天器指令发送状态的确定方法及系统技术方案

本申请提供一种航天器指令发送状态的确定方法及系统，方法包括：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；地面站响应于控制指令向航天器发送至少一个指令码；根据比判申请信息和小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态，进而可监控航天器；该方法设计了基于小环比对信息的比判架构和发送状态比判流程。通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。进一步监控航天器状态。进一步监控航天器状态。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器指令发送状态的确定方法及系统


[0001]本专利技术涉及航天器领域，更具体的，涉及一种航天器指令发送状态的确定方法及系统。

技术介绍

[0002]在深空探测任务中，航天器飞行距离远，地面控制中心向航天器发送指令到接收到下行遥测信息需要近1小时，无法快速监视到指令发送情况。地面控制中心发送指令后，实时采集遥测参数进行执行效果的判断，根据指令判断结果进行后续控制。这种方法仅对遥控指令的最终执行结果进行判断，地面控制软件并没有判断指令经地面站发送各个环节的状态。当航天器指令不执行时，地面控制中心难以确定指令发送过程的那个环节出现故障，因此需要考虑引入其他数据用于判断指令的发送状态。在指令发送过程中，地面站接收到地面控制软件发送的指令后，向航天器发送指令码，监视指令码发送状态，将发送状态记录为小环比对信息，向地面控制中心反馈小环比对信息。本专利技术通过接收地面站反馈的小环比对信息，设计航天器指令的发送状态自动化判断方法，实现地面控制软件对指令的地面发送环节的检测和判断。
[0003]与本专利技术相关的现有技术一：在航天器控制过程中，实时接收航天器遥测数据，判断指令发送前后的遥测指令技术变化，实现对指令发送和执行情况的比判。参见专利“基于指令计数变化为判据的遥控指令执行情况判断方法”，专利号2018100674657。现有技术一实现了对遥控指令的最终执行结果判断，没有引入地面站反馈的信息，无法对中间环节进行判断。通过分析技术一的实现方案，存在如下缺点：(1)本方案仅对遥控指令的最终执行结果进行判断，地面控制软件并没有判断指令经地面站发送各个环节的状态。当航天器指令不执行时，地面控制中心难以确定指令发送过程的那个环节出现故障。(2)本方案采用实时采集航天器下传的遥测参数，通过比对发令后指令计数遥测参数值大于发令前遥测参数值的方法，判定指令执行的方法。当两条指令的发送间隔小于于遥测参数的采样和下传时间时，容易出现指令执行情况误判，降低了指令发送和效果判断的可靠性。(3)本方案适应于航天器和地面控制中心传输时延较小的情况，当航天器和地面传输时延较大时，地面控制中心需要等待很长时间才能获取的航天器遥测和执行状态，难以满足地面实时、可靠控制的需要。
[0004]与本专利技术相关的现有技术二：地面控制中心接收到地面站反馈的小环比对信息，引入到显示系统，并逐条输出显示到监控页面上。操作人员监视小环比对信息，从多条小环比对信息查找与当前发送指令相匹配的小环比对信息，检查小环比对信息中指令转发结果，人工判断地面站对指令的转发情况。现有技术二引入了地面站反馈的小环比对信息，人工判断地面站对指令的转发情况。此技术存在如下缺点：(1)本方案需要操作员监视小环比对信息并进行判断，耗费操作员的精力，效率低下。(2)本方案需要操作员从多条小环比对信息查找与当前发送指令相匹配的小环比对信息，容易出现匹配错误的情况，导致指令发送结果的误判。(3)本方案的人工判断结果不能自动化反馈到地面控制系统中，无法实现对
后续控制分支的自动选择。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种航天器指令发送状态的确定方法及系统，通过实时接收地面站反馈的小环比对信息，自动化完成指令发送信息和反馈信息的匹配，在有效时间内进行发送情况的比判，处理无小环比对信息等异常情况，输出比判结果到外部的指令发送控制系统，从而提高指令发送的监视效率和控制的可靠性，进一步监控航天器数据交互的状态。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种航天器指令发送状态的确定方法，包括：
[0008]接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
[0009]根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态。
[0010]在优选的实施例中，所述比判申请信息包括发送比判申请信息的时间戳信息，所述小环比对信息包括接收小环比对信息的时间戳信息，所述根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态，包括：
[0011]根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；
[0012]以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
[0013]在优选的实施例中，所述根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻，包括：
[0014]根据所述比判申请信息、预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，其中所述传输时延为比判申请信息从指令发送控制系统传输至地面站所需要的全部时长，所述等待时长为等待接收小环比对信息的时长，所述比判申请信息的时间戳信息为指令发送时刻。
[0015]在优选的实施例中，所述比判申请信息包括指令码长度以及指令码发送速率，所述根据所述比判申请信息的时间戳信息以及预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，包括：
[0016]计算所述指令发送时刻、所述指令码长度与所述指令发送码速率的比值、传输时延以及等待时间差的总和，进而得到所述接收超时时刻。
[0017]在优选的实施例中，所述航天器指令发送状态的确定方法还包括：
[0018]若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败。
[0019]在优选的实施例中，所述小环比对信息还包括地面站发出指令码的首比特时刻，
所述结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态，包括：
[0020]将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；
[0021]依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；
[0022]根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
[0023]在优选的实施例中，依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配，包括：
[0024]逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值；
[0025]执行匹配操作，若小环比对队列中查找第一条差值大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器指令发送状态的确定方法，其特征在于，包括：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述比判申请信息包括发送比判申请信息的时间戳信息，所述小环比对信息包括接收小环比对信息的时间戳信息，所述根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态，包括：根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻，包括：根据所述比判申请信息、预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，其中所述传输时延为比判申请信息从指令发送控制系统传输至地面站所需要的全部时长，所述等待时长为等待接收小环比对信息的时长，所述比判申请信息的时间戳信息为指令发送时刻。4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述比判申请信息包括指令码长度以及指令码发送速率，所述根据所述比判申请信息的时间戳信息以及预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，包括：计算所述指令发送时刻、所述指令码长度与所述指令发送码速率的比值、传输时延以及等待时间差的总和，进而得到所述接收超时时刻。5.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述航天器指令发送状态的确定方法还包括：若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败。6.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述小环比对信息还包括地面站发出指令码的首比特时刻，所述结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态，包括：将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。7.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，依次计算每个小环比对信息的首比特
时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配，包括：逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值；执行匹配操作，若小环比对队列中查找第一条差值大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。8.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，还包括：按照预设周期循环获取比判申请信息，并从小环信息队列的首部依次获取小环比对信息；迭代执行所述匹配操作，所述迭代操作包括：按照匹配方法检查小环比对信息是否与比判申请信息相匹配；若两者匹配失败，则继续获取下一个小环比对信若，两者匹配成功，则根据小环比对信息判断指令是否发送成功，设置比判结果标识位为“发送成功”或“发送失败”；维护比判申请队列和小环信息队列，删除无效的比判申请信息和小环比对信息，取消对应的定时器设置，继续处理下一条比判申请信息，直至所有比判申请信息处理完毕。9.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述航天器指令发送状态的确定方法还包括：在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理。10.根据权利要求9所述的确定方法，其特征在于，其特征在于：所述在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请队列和小环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛，费江涛，张朕，李晓平，梁爽，陈俊刚，莫开胜，帅晓飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二零部队，
类型：发明
国别省市：