一种星载SAR在轨工作程控系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种星载SAR在轨工作程控设计方法，首先构建星地通信系统，通过综合电子管理单元遥控遥测接口实现与星地应答机进行通信；同时在星地通信的基础上监控定时器建立了在轨校时功能，为在轨工作程控执行提供精确的时间信息；其次设计并在监控定时器中创建在轨工作的程控流程，程控流程可分为测试程控流程、成像程控流程、待机程控流程、紧急关机程控流程四大在轨工作程控流程；由于在轨工作过程中发生故障或者任务变动需要对程控流行进行修改，通过注数指令实现程控流程表的修改；最后为保证在轨工作程控的顺利执行，以及快速响应指令误码，监控定时器建立了程控有效保护及容错机制。保护及容错机制。保护及容错机制。

【技术实现步骤摘要】
一种星载SAR在轨工作程控系统及方法


[0001]本专利技术属于合成孔径雷达
，涉及一种星载SAR在轨工作程控设计方法。

技术介绍

[0002]为了保证SAR在轨工作的自主性、可靠性以及任务发布并执行的灵活性，需要设计一种在轨工作的程控方法。
[0003]目前，对于星载SAR在轨工作的程控，有一些基本的设计方法，这些方法只基于单个程控流程的从一而终，定时启动某个程控任务后，定时结束该任务，无法通过遥测回采机制自主判断该程控任务是否需要中断，并且在故障或者任务需求变更后无法完成程控流程表的在轨修改或者只能在程控空闲状态中完成修改。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种星载SAR在轨工作程控系统，包括星地通信模块、在轨校时模块、程控模块、程控流修改模块以及保护模块,其中：所述星地通信模块通过综合电子管理单元遥控遥测接口实现与星地应答机进行通信；所述在轨校时模块为在星地通信模块的基础上，建立了在轨校时模块，为在轨工作程控执行提供精确的时间信息；所述程控模块用于在轨工作的程控流程执行，提高SAR在轨工作程控的可靠性、准确性；所述程控流修改模块用于在轨工作过程中发生故障或者任务变动需要对程控流行进行修改，通过注数指令实现程控流程表的修改；所述保护模块中建立程控保护及容错机制，用于保证在轨工作程控的顺利执行，以及快速响应指令误码。
[0005]优选地，所述星地通信模块包括高速应答机、综合电子管理单元，其中：所述高速应答机用于建立星地通信通道，保证地面指令快速准确的上传到星上；所述综合电子管理单元用于判读、解析、转发高速应答机传输的工作指令；所述工作指令由监控定时器通过星地通信模块接收；所述监控定时器集成在轨校时模块、程控模块、程控流修改模块以及保护模块，统一星地时间，保证分系统收、发工作的同步，同时执行地面对分系统的遥控和遥测任务，控制分系统的加电和成像时序，检测分系统工作状态。
[0006]优选地，所述在轨校时模块包括：通过总线地址获取综合电子管理单元广播的GPS时间和GNSS时间，SAR根据设计进行校时，用于保证在轨工作时和卫星平台统一时间及精确地执行程控任务。
[0007]优选地，所述程控模块的在轨工作的程控流程包括测试程控流程、成像程控流程、待机程控流程、紧急关机程控流程四大在轨工作程控流程。
[0008]优选地，所述程控模块包括：将设计的成像程控流程表、测试程控流程表、待机流程表和紧急关机程控流程表存入EEPROM，在轨工作时根据地面上注的指令，解析指令、并选择执行相应的程控流程表并启动在轨程控任务。
[0009]优选地，所述程控流修改模块包括：卫星在轨运行过程中由于发生故障、能源危机或者任务需求更改，需要对原有的程控流程进行修改时，通过地面上注指令打开程控流程
修改Flag，使该程控流程表失去有效保护性，接收地面上注的注数修改程控流程表。
[0010]优选地，所述保护模块包括：在轨工作时，一旦程控任务开始执行，除能源危机指令和待机指令能打断当前程控任务外，其它指令均不予受理，同时在程控执行过程中可根据回采遥测判断SAR系统各单机的运行情况，自主判断是否继续执行当前程控流程。
[0011]本专利技术还提供了一种应用于星载SAR在轨工作程控系统的方法，所述方法包括应用所述系统执行主任务、背景任务、异常处理任务以及总线中断处理任务；其中，所述主任务的执行方法包括：
[0012](1)时统信号的实现与维护：使用系统广播的时间对硬件定时器进行授时，实现对时统信号的校时；同时根据GPS秒脉冲信号对计时器进行锁定，读取GPS秒脉冲锁定时统信号，并将时统信号打包发送给其它单机；
[0013](2)载荷程序控制：通过注数对预置的工作表指令参数进行修改，然后选择某一工作表进行称控运行，运行过程中根据指令执行判断决定是否执行当前工作表，待当前工作表执行完成后，退出工作表运行模式，恢复到空闲模式；
[0014](3)遥控注数处理：对通过总线接收的遥控注数数据包进行解包，如解包错误，则记录相关错误信息，并丢弃该数据包，如数据包解包正确，如果为本机执行的注数，则实现数据注入，同时记录相关遥测信息；数据包解包正确，如果为需要转发的遥控数据，则直接转发给相应的单机；
[0015](4)在轨可编程：通过遥控中断，接收地面注入的补丁包，对软件补丁包进行校验，并将校验结果和接收到的软件补丁包下传地面，地面判读遥测无误，则遥控修改编程区地址表，运行软件补丁程序，对编程区地址表进行维护；
[0016]所述背景任务的执行方法包括：对计算机资源配置初始化、计算机输入输出硬件接口初始化操作完成上电复位复位；同时内存SRAM存储器初始化；对看门狗复位及故障中断信号引起的复位，进行以下操作：
[0017]记录故障复位信息；
[0018]对计算机资源配置初始化、1553B总线及串行通讯控制芯片进行初始化；
[0019]重要变量三取二处理，清除部分临时变量，设置“反弹墙”。
[0020]优选地，所述异常处理任务的执行方法包括：
[0021]监控定时器通过对堆栈及内存进行非法访问时将流程引入异常处理，计录相关故障标志；定义相应的故障中断服务程序，当程序运行过程中，发生相应的异常时，将流程引至异常处理程序中，处于可控状态；通过硬件看门狗定时器的设定，将陷入死循环的流程激活；正常流程中则定期对WDT清零，已防止定时器溢出，引发看门狗动作；这三种措施监测非法访问、流程错乱、死循环三种故障；监测到故障之后进行故障错误进行隔离，尽早的防止故障扩散，对系统造成更大危害；记录故障信息，定位故障；恢复故障现场等处理方法处理故障，保证正常运行；
[0022]所述总线中断处理任务的执行方法包括：
[0023]分别对应主任务中断、1553B总线通讯及同步信号中断，对其进行相应的绑定设置及屏蔽字设置，以保证这些外部中断能正常响应。
[0024]优选地，所述主任务的执行方法中的步骤2的程控模块的工作流程包括：
[0025]星载SAR在轨工作时，根据广播时间进行系统校时，校时完成之后等待地面指令，
接收到地面指令，判断地面指令本身是否有错，如有错误，直接进入容错机制，进入待机流程，然后解析指令的任务是修改流程表还是执行程控流程，如是修改程控流程表，则打开流程表修改开关，然后根据地面上注的程控流程表修改对应的程控流程表：如是执行程控，则选择读取EPPROM中对应的程控流程表，根据指令中设置的启动时间启动程控流程，将该表中的指令代码自己执行或者转发给其它单机，同时，在执行该程控的过程中需不断采集SAR系统相关遥测信息，判断SAR系统运行是否正常，自主决定是继续执行当前程控流程还是进入待机流程和紧急关机流程。
[0026]本专利技术与现有技术相比，优点在于：
[0027](1)采用本专利技术方法，根据星上授时，在完成校时之后可以灵活的根据地面指令选则何时开始程控任务，当前程控任务执行多长时间，并且在程控任务进行中为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，包括星地通信模块、在轨校时模块、程控模块、程控流修改模块以及保护模块,其中：所述星地通信模块通过综合电子管理单元遥控遥测接口实现与星地应答机进行通信；所述在轨校时模块为在星地通信模块的基础上，建立了在轨校时模块，为在轨工作程控执行提供精确的时间信息；所述程控模块用于在轨工作的程控流程执行，提高SAR在轨工作程控的可靠性、准确性；所述程控流修改模块用于在轨工作过程中发生故障或者任务变动需要对程控流行进行修改，通过注数指令实现程控流程表的修改；所述保护模块中建立程控保护及容错机制，用于保证在轨工作程控的顺利执行，以及快速响应指令误码。2.如权利要求1所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述星地通信模块包括高速应答机、综合电子管理单元，其中：所述高速应答机用于建立星地通信通道，保证地面指令快速准确的上传到星上；所述综合电子管理单元用于判读、解析、转发高速应答机传输的工作指令；所述工作指令由监控定时器通过星地通信模块接收；所述监控定时器集成在轨校时模块、程控模块、程控流修改模块以及保护模块，统一星地时间，保证分系统收、发工作的同步，同时执行地面对分系统的遥控和遥测任务，控制分系统的加电和成像时序，检测分系统工作状态。3.如权利要求2所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述在轨校时模块包括：通过总线地址获取综合电子管理单元广播的GPS时间和GNSS时间，SAR根据设计进行校时，用于保证在轨工作时和卫星平台统一时间及精确地执行程控任务。4.如权利要求3所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述程控模块的在轨工作的程控流程包括测试程控流程、成像程控流程、待机程控流程、紧急关机程控流程四大在轨工作程控流程。5.如权利要求4所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述程控模块包括：将设计的成像程控流程表、测试程控流程表、待机流程表和紧急关机程控流程表存入EEPROM，在轨工作时根据地面上注的指令，解析指令、并选择执行相应的程控流程表并启动在轨程控任务。6.如权利要求5所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述程控流修改模块包括：卫星在轨运行过程中由于发生故障、能源危机或者任务需求更改，需要对原有的程控流程进行修改时，通过地面上注指令打开程控流程修改Flag，使该程控流程表失去有效保护性，接收地面上注的注数修改程控流程表。7.如权利要求6所述的星载SAR在轨工作程控系统，其特征在于，所述保护模块包括：在轨工作时，一旦程控任务开始执行，除能源危机指令和待机指令能打断当前程控任务外，其它指令均不予受理，同时在程控执行过程中可根据回采遥测判断SAR系统各单机的运行情况，自主判断是否继续执行当前程控流程。8.一种应用于如权利要求1
‑
7任一项所述的星载SAR在轨工作程控系统的方法，其特征在于，所述方法包括应用所述系统执行主任务、背景任务、异常处理任务以及总线中断处理任务；其中，所述主任务的执行方法包括：
(1)时统信号的实现与维护：使用系统广播的时间对硬件定时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，孙志强，郑世超，滑伟，王硕，
申请(专利权)人：王辉，
类型：发明
国别省市：