一种三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构制造技术

本发明专利技术公开了一种三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构。该应用模式包括：测控分系统监测到有星务生成的正常遥测时下发正常遥测；若无正常遥测并且有总体电路分系统生成的关键遥测时下发关键遥测；若无正常遥测同时无关键遥测时下发自遥测。该卫星架构包括星上不同状态下可分别发送自遥测、关键遥测以及正常遥测的测控分系统；能通过专线收集关键分系统关键遥测的总体电路分系统；能通过总线收集所有分系统正常遥测的星务分系统；其余分系统。本发明专利技术基于遥测可靠性分级思想，实现了多级遥测分层应用模式，提供了一种卫星在轨故障状态下依据遥测逐级分析与调试手段，提升了卫星在轨安全与可靠性，具有重要的工程应用价值。具有重要的工程应用价值。具有重要的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构


[0001]本专利技术涉及一种三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构，属于卫星总体设计领域。

技术介绍

[0002]目前传统卫星遥测设计方案通常使用卫星星务生成的遥测作为卫星下行遥测包，也就是本专利中提到正常遥测。这种方案对于星务系统软硬件可靠性依赖程度很高。一旦星务系统出现软硬件故障时，卫星会失去下行信号，从而造成地面对卫星的信息丢失，只能对卫星进行盲控，危及到整星安全。本专利技术突破了传统遥测设计思路，提出正常遥测、关键遥测、自遥测三级保护机制的遥测应用模式，该应用模式下遥测可靠性与重要性逐级提升，遥测信息覆盖性逐级下降，在卫星故障状态下提供一种依据不同遥测逐级分析与调试手段，提升了卫星在轨安全与可靠性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种三级保护机制的卫星遥测方法，包括正常遥测、关键遥测以及自遥测。其中正常遥测为卫星星务通过收集其与分系统工程遥测生成的下发的遥测数据包；关键遥测为总体电路分系统通过点对点专线收集关键工程遥测生成的遥测数据包；自遥测为测控应答机自身生成的遥测数据包，三种遥测逐级保护。
[0006]一种三级保护机制的卫星遥测应用模式，主要包括：测控分系统监测到有星务生成的正常遥测时测控分系统下发正常遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测并且有总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下发关键遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测同时无总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下发自遥测。
[0007]三级保护机制的卫星遥测应用模式实现的卫星架构，该卫星架构包括：星上不同状态下可分别发送自遥测、关键遥测以及正常遥测的测控分系统；能通过点对点专线收集关键分系统关键工程遥测后生成关键遥测的总体电路分系统；能通过总线形式收集所有分系统正常工程遥测并生成正常遥测的星务分系统；其余分系统。测控分系统、总体电路分系统、星务分系统与其余分系统通过总线相连；测控分系统与总体电路分系统通过专线相连，星务分系统与总体电路分系统通过专线相连，其余分系统与总体电路分系统通过各自分系统的专线相连。
[0008]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：
[0009]本专利技术不同于传统卫星单一遥测设计，提出正常遥测、关键遥测以及自遥测概念，基于所述的三种遥测可靠性与重要性逐级提升，遥测信息覆盖性逐级下降，利用逐级分层分析思想，实现了多级遥测分层应用模式，提供了一种卫星在轨故障状态下依据遥测逐级
分析与调试手段，提升了卫星在轨安全与可靠性，具有重要的工程应用价值。
附图说明
[0010]图1是一种三级保护机制的卫星遥测应用模式流程图；
[0011]图2是一种基于三级保护机制的卫星遥测应用模式的卫星架构示意图。
具体实施方案
[0012]图1是三级保护机制的卫星遥测应用模式流程图，其流程主要包括：测控分系统监测到有星务生成的正常遥测时测控分系统下发正常遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测并且有总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下发关键遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测同时无总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下发自遥测。
[0013]图2是一种基于三级保护机制的卫星遥测应用模式的卫星架构示意图，主要包括：
[0014]星上不同状态下可分别发送自遥测、关键遥测以及正常遥测的测控分系统1；能通过点对点专线收集关键分系统关键工程遥测后生成关键遥测的总体电路分系统2；能通过总线形式收集所有分系统正常工程遥测并生成正常遥测的星务分系统3；其余分系统4。测控分系统1、总体电路分系统2、星务分系统3与其余分系统4通过总线5相连；测控分系统1与总体电路分系统2通过专线6相连，星务分系统3与总体电路分系统2通过专线7相连，其余分系统4与总体电路分系统2通过各自分系统的专线8相连。
[0015]以下为一种基于三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构应用实例的详细阐述：
[0016]其中测控分系统、总体电路分系统以及星务分系统为传统分系统定义，测控分系统的特点为能够生成自遥测并依据星上不同状态下可分别发送自遥测、关键遥测以及正常遥测；总体电路分系统的特点为能通过点对点专线收集关键分系统关键工程遥测后生成关键遥测，需要特别说明的是传统卫星不具有关键遥测，是本文提出的新遥测形式；星务分系统的特点为能通过总线形式收集所有分系统正常工程遥测并生成正常遥测。由于按照传统卫星设计，从卫星元器件选型或者系统可靠性设计来说，上述三个分系统的可靠性排序为：测控分系统＞总体电路分系统＞星务分系统，所以三种遥测的可靠性排序为：自遥测＞关键遥测＞正常遥测。但由于基于所述卫星架构下的三个分系统与其余分系统的交互信息量来讲，三种遥测的交互信息量排序为：正常遥测＞关键遥测＞自遥测，这样就形成了按自遥测、关键遥测、正常遥测顺序可靠性逐级下降，信息量逐级丰富的机制，利用该特点可形成多级遥测分层应用模式，提供了一种传统卫星不具备的卫星在轨故障状态下依据遥测逐级分析与调试手段。
[0017]基于上述定义与说明，本文具体实施方案总线采用CAN总线作为实例，各分系统之间的点对点专线采用SPI作为实例。星务分系统通过CAN总线收集各分系统的工程遥测，按照遥测包格式生成正常遥测包后向测控分系统发送，总体电路分系统通过各条SPI专线收集各分系统的关键工程遥测生成关键遥测包，同时也向测控分系统发送，测控分系统收集自身与其余分系统连接状态以及自身软硬件状态生成自遥测包。测控分系统的分发机制采用如下策略：如果收到星务正常遥测，则向地面发送正常遥测，如果未收到星务正常遥测但收到了总体电路关键遥测则向地面发送关键遥测，如果星务正常遥测与总体电路关键遥测
均未收到，则向地面发送自遥测。
[0018]对所公开实例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对此实例的多种修改对本领域是的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的，仅为本专利技术的一种基于三级保护机制的卫星遥测应用模式及架构实例，但凡是对测控分系统、总体电路分系统和星务分系统进行数量上的增加和减以及名称上的更改都应落入本专利技术相应的权利要求保护范围内；另外对三种遥测名称以及实现分系统载体的更改等也都应落入本专利技术相应的权利要求保护范围内。因此，本专利技术将不会被限制与本文所示的这一实例，而是要符合与本文所公开的原理一致的最宽的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三级保护机制的卫星遥测方法，其特征在于，该三级保护机制的卫星遥测方法包括正常遥测、关键遥测以及自遥测，其中正常遥测为卫星星务通过收集其与分系统工程遥测生成的下发的遥测数据包；关键遥测为总体电路分系统通过点对点专线收集关键工程遥测生成的遥测数据包；自遥测为测控应答机自身生成的遥测数据包，三种遥测逐级保护。2.一种使用如权利要求1所述方法的三级保护机制的卫星遥测应用模式，其特征在于：测控分系统监测到有星务生成的正常遥测时测控分系统下发正常遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测并且有总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下发关键遥测；测控分系统监测到无星务生成的正常遥测同时无总体电路分系统生成的关键遥测时测控分系统下...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顾洪，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：