System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 气象环境卫星通讯链路的自恢复方法和系统技术方案_技高网

气象环境卫星通讯链路的自恢复方法和系统技术方案

技术编号:41295443 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 14:44
本发明专利技术提供了一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法和系统。气象环境卫星具有全球连续开机工作、数据业务化应用要求高等特点,因此对卫星通讯链路不间断要求高。针对卫星在轨可能出现的单粒子翻转、单粒子闩锁、异常上电、继电器状态异常变化等风险,本发明专利技术提出了一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,从系统与整星层面提供了解决方案,该方法切实可行,为气象环境卫星全球开机工作且数据连续不中断奠定了基础,可广泛应用于其他航天器的通讯链路系统设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象环境卫星的通讯领域,具体地,涉及气象环境卫星通讯链路的自恢复方法和系统。尤其是提供了一种切实可行的通讯链路自恢复方法,为气象环境卫星全球开机工作且数据连续不中断奠定了基础。


技术介绍

1、由于气象、环境卫星需对全球的温度、湿度、风速、气溶胶、温室气体、污染气体、细颗粒物等进行探测,因此,载荷需在全球范围内开机工作,且卫星数据直接用于气象局、生态环境部等各大部委业务应用,部分数据全球广播,因此对卫星通讯链路的不间断正常工作要求高。

2、卫星在轨运行时见站时间有限,在通讯链路出现异常时,无法立刻进行干预;且一旦通讯链路不通,无法通过地面干预排除故障,若处理不当有可能导致卫星失控,风险极大。为保证卫星在轨安全稳定运行,需从总体的角度系统地制定措施,设计链路自恢复方法,确保卫星通讯链路的持续稳定工作。

3、对近年来关于卫星通讯链路方面的文献与专利进行了检索,检索结果如下:

4、1)专利文献cn107426016a《卫星发射区电测试高可靠地面测控链路设计方法》解决的是卫星发射时地面高可靠接收卫星下行信号的问题,该专利文献用于解决卫星高可靠接收、发送通讯信号,侧重点不同;

5、2)专利文献cn106253966a《一种星载s和x频段链路可重构的测控应答机》描述了一款可以改变接收发射频率的应答机,该专利文献描述了如何通过整星设计保证链路畅通,侧重点不同;

6、3)专利文献cn102752012a《一种上下行链路采用不同扩频体制的飞行器测控系统》描述了一个上行采用跳扩体制、下行采用直扩体制的测控系统,未描述如何通过系统保证链路可靠,侧重点不同;

7、4)专利文献cn108628329a《一种测控链路受回放攻击的航天器抗干扰姿控方法》通过调姿防止测控链路受干扰,未解决如何保证链路通畅,侧重点不同;

8、5)专利文献cn108989223a《一种强链路约束条件下的卫星路由算法》描述了如何建立和维护星间链路路由,与本专利技术侧重点不同。

9、6)专利文献cn104898477b在单机层面进行单粒子防护操作,本专利技术是从系统和整星层面,对通讯链路中可能出现的各种问题进行规避处理,确保通讯链路一直处于正常状态。专利文献cn104898477b从单机的角度,设置状态机用于表征单机的工作状态状态机进行监视,在状态机处于非预期状态时对单机进行复位操作。但该专利文献无法解决本专利技术能够解决的问题:

10、a)若卫星在轨出现因供配电异常或能源危机造成的掉电,则在卫星初始上电过程中,卫星的指令模块可能会输出误脉冲,导致部分单机的继电器或工作状态发生反转,若使用上述专利文献的扩频应答机所使用的码组被修改,则地面使用原码组进行发令或接收遥测,将导致通信失败;本专利技术所述步骤s1便是通过卫星上电初始化确保应答机等重要单机的工作状态与预期一致;

11、b)通讯链路中不仅仅只有应答机,测控类单机还存在遥控终端、指令终端等,数传类单机还存在数传终端机等,这些都是对单粒子敏感的单机,都需要指定单粒子预防措施;本专利技术所述步骤s2便是通过在非测控区域/非载荷工作区域等对单粒子敏感单机进行复位,确保通讯链路一直处于正常工作状态;

12、c)若卫星在轨出现瞬间的短路,瞬间大电流也可能会导致卫星指令模块输出误脉冲,导致部分单机的继电器或工作状态发生反转,影响与a)一样,将导致通信失败;本专利技术所述步骤s2便是定期对通讯链路重要单机进行状态设置,确保应答机等重要单机的工作状态与预期一致;

13、d)通讯链路涉及的单机在轨不仅仅会发生单粒子反转,还有可能会出现单粒子闩锁,若出现单粒子闩锁,则闩锁芯片将停止工作,即使是复位也无法解决该问题,只可以通过断电释放闩锁电流来解决;本专利技术所述步骤s4便是为了解决这一问题,对通讯链路的通讯结果进行监视,比如,若连续28个小时都没有收到上行指令,则认为上行链路出现故障,对相关单机进行自主关机再开机操作。

14、综上,没有发现同本专利技术侧重点类似的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。


技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法和系统。

2、根据本专利技术提供的一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,包括:

3、步骤s1:卫星初始化过程中,对通讯链路重要单机进行状态设置;其中,所述重要单机是指设定为重要的单机;

4、步骤s2、定期对通讯链路中,对单粒子翻转敏感的重要单机进行初始化;其中,所述单粒子翻转敏感的重要单机通过设定来确定;

5、步骤s3、对通讯链路中重要单机的遥测进行实时监视,对工作异常重要单机进行状态重置;

6、步骤s4、对通讯链路工作结果进行监视,对工作异常重要单机进行关机再开机操作。

7、优选地,在所述步骤s1中:

8、所述状态设置是用于预防,在卫星上电、软件复位的初始化过程中,以及能源安全触发、姿态安全这些可能影响卫星安全的事件出现时,发生卫星异常上电风险而导致的通讯链路状态不正确;

9、初始化时进行的状态设置的操作,选取在卫星供电电压满足单机使用要求后进行。

10、优选地,在所述步骤s2中:

11、为了预防通讯链路重要单机发生单粒子翻转风险,通讯链路重要单机的定期初始化操作,选择不需要进行星地通讯的时机进行,数传通讯链路重要单机的初始化操作应确保不会丢失载荷成像数据与载荷定标数据;操作时机应在轨可注数修改。

12、优选地,在所述步骤s3中:

13、为了预防卫星继电器状态异常变化风险,在卫星的每个软件周期内均对重要单机的遥测进行监视以保证实时性,保证通讯链路保持在设计状态。

14、优选地,在所述步骤s4中:

15、工作异常包括单粒子闩锁;选取能够有效表征通讯链路工作正常的遥测进行监视;其中,关机再开机操作时应确保指令的时间间隔足够完成单机闩锁电流的释放;

16、导致工作异常的卫星通讯链路运行的风险,包括:卫星在轨时发生的单粒子翻转、单粒子闩锁、异常上电、继电器状态异常变化。

17、根据本专利技术提供的一种气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,包括:

18、模块m1:卫星初始化过程中,对通讯链路重要单机进行状态设置;其中,所述重要单机是指设定为重要的单机;

19、模块m2、定期对通讯链路中,对单粒子翻转敏感的重要单机进行初始化;其中,所述单粒子翻转敏感的重要单机通过设定来确定;

20、模块m3、对通讯链路中重要单机的遥测进行实时监视,对工作异常重要单机进行状态重置;

21、模块m4、对通讯链路工作结果进行监视,对工作异常重要单机进行关机再开机操作。

22、优选地,在所述模块m1中:

23、所述状态设置是用于预防,在卫星上电、软件复位的初始化过程中,以及能源安全触发、姿态安全本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤S1中:

3.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤S2中:

4.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤S3中:

5.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤S4中:

6.一种气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,其特征在于,在所述模块M1中:

8.根据权利要求6所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,其特征在于,在所述模块M2中:

9.根据权利要求6所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,其特征在于,在所述模块M3中:

10.根据权利要求6所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复系统,其特征在于,在所述模块M4中:

【技术特征摘要】

1.一种气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤s1中:

3.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤s2中:

4.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤s3中:

5.根据权利要求1所述的气象环境卫星通讯链路的自恢复方法,其特征在于,在所述步骤s4中:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:张娟王晓波夏丹华董长哲孙立达魏致坤汪自军曹琼吕利清朱维
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所
类型:发明
国别省市:

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