【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星在轨重构，具体地，涉及基于激光链路的星座软件批量自动升级方法和系统。
技术介绍
1、随着软件技术的不断进步，保持卫星星座中的软件版本一致性和及时更新成为一项重要任务。
2、目前常用的方法是利用地面微波通信终端对每颗卫星逐一发送重构包。这种方式存在几个明显的缺点：
3、首先，这种逐一传输方法在处理大规模卫星星座时，耗费大量时间和资源。卫星数量越多，整个升级过程所需的时间就越长。
4、其次，逐个发送重构包的过程容易受到各种干扰影响。无论是地面端还是卫星端，都可能因为天气、地面环境、电磁干扰等因素导致通信中断，从而影响升级效率和成功率。
5、此外，地面微波通信终端的资源有限，无法同时对多颗卫星进行重构包传输，进一步加剧了时间和资源的浪费。
6、公开号为cn111865778a的专利文献公开了基于时间标签的卫星激光链路周期性中断解决方法，通过激光链路权值动态优化，实现卫星激光链路周期性中断的解决。
7、公开号为cn112213747b的专利文献公开了粗轨航天器与北斗三号卫星星间链路信号双向捕获方法，通过信号大范围捕获模式，实现粗轨航天器与北斗卫星的双向信号捕获。
8、公开号为cn112398528b的专利文献公开了一种星间链路信号发射异常的自主处置方法，通过信号收发时间节拍，实现星间链路信号发射异常的自主处置。
9、公开号为cn113079559b的专利文献公开了一种中低轨卫星联合组网的星间链路功率分配方法，通过非合作博弈优
10、为了提高卫星星座的软件升级效率，亟需一种能够快速、准确地批量升级星座中不同卫星的软件的新技术。这不仅能极大地缩短升级时间，提高效率，还能减少由于逐一传输带来的干扰问题和失败风险。
11、此外，专利文献cn115562699a公开的技术方案的软件升级流程中，需要升级更新数据包和对应的升级配置包两个包，根据升级配置包等信息在地面确定升级时间和升级范围以及第一次接收所述升级更新数据包的第一卫星。根据第一卫星的状态信息将升级更新数据包以及升级配置包的传输分为一个或多个传输任务。第一卫星基于星间链路将升级更新数据包以及所述升级配置包转发给目标卫星。每个星载待升级设备接收所述升级更新数据包，并对所述升级更新数据包进行安全校验，若校验结果为校验成功，则对软件进行更新部署。
12、专利文献cn115562699a的主要缺点在于，软件升级需要升级更新数据包和升级配置包两个包进行配合。并将两个包简单通过星间链路进行传输，星间链路非常容易受到外界环境和卫星移动的干扰导致数据误码或传输中断，卫星没有收到正确的升级更新数据包和升级配置包，则整个升级流程无法进行下去，失败风险较高。卫星收到升级更新数据包安全校验成功后即进行软件更新部署，没有考虑卫星当前是否空闲，若卫星处于执行任务状态，则无法完成软件更新部署，并且没有提到校验失败的处理方法，安全性过低。整个过程并未与地面进行交互，地面不清楚哪些卫星已经重构软件，哪些在等待空闲时间。综上所述，专利文献cn115562699a整个重构流程不可控，重构效率低，重构失败风险高。
13、而本专利技术只需要一种重构包，并且第一卫星在通过星间链路传送该重构包时只提取出重构增量包，减小了重构包数据量。其次，根据地面数据库统计信息，只给需要软件版本低于当前版本的卫星传送重构增量包。并且，将重构增量包分成多段的小包，每个独立的小包均进行数据校验，校验错误需要进行重传，收到所有小包后拼接出整包，再进行整包的校验。并且通过动态的激光链路进行传输，可以不断的自适应调整激光链路，保证了数据传输的效率和稳定性。最后，在卫星进行软件升级时，通过对任务的预测，将升级任务汇总到规划星的星载任务规划系统中，该系统在任务分解阶段，将升级任务拆解为多个软件重构的独立子任务，基于历史数据的预测算法预测未来的任务负载变化，综合时间、资源和空间的约束为这些子任务分配合适的升级时间；采用m/m/1排队模型分析任务到达率和服务率，计算空闲概率和平均空闲时长，当空闲时长超过软件的更新时间后，开始进行软件的更新；实时监控系统跟踪软件重构子任务的运行状态和任务进展，动态调整任务分配和执行计划，以应对突发事件或卫星故障。综上所述，本专利技术通过软件升级整个流程和重构数据包的优化，能够保证整个星座实现高效高质量的软件升级重构。
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基于激光链路的星座软件批量自动升级方法和系统。
2、根据本专利技术提供的一种基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，包括：
3、步骤s1：地面发送多个重构包给星座中的一卫星；
4、步骤s2：所述一卫星保留正确重构包进行重构，基于重构包提取数据增量包；根据数据增量包更新软件后通知地面数据库；
5、步骤s3：地面数据库接收到所述一卫星完成更新软件的通知后，实时统计所述一卫星所属星座网络中该软件版本号低于所述一卫星的其他卫星，并将这些其他卫星的型号传输给通知的所述一卫星；
6、步骤s4：所述一卫星在接收到需要重构的其他卫星型号后，将增量包分成多段的小包，对每个小包进行前向纠错编码、编号和标识符后，对小包数据进行调制，多次有间隔地向所述其他卫星发送小包；
7、步骤s5：作为目标卫星的所述其他卫星对每个小包的内容进行循环冗余校验，校验失败丢包重传，再设置缓存队列按序号依次接收小包数据，待所有小包到齐后进行解码合并，还原出完整的增量包；
8、步骤s6：目标卫星的任务调度系统通过对任务的预测，将升级任务汇总到规划星的星载任务规划系统中，该系统在任务分解阶段，将升级任务拆解为多个软件重构的独立子任务，基于历史数据的预测算法预测未来的任务负载变化，综合时间、资源和空间的约束为这些子任务分配合适的升级时间；采用m/m/1排队模型分析任务到达率和服务率，计算空闲概率和平均空闲时长，当空闲时长超过软件的更新时间后，开始进行软件的更新；实时监控系统跟踪软件重构子任务的运行状态和任务进展，动态调整任务分配和执行计划，以应对突发事件或卫星故障。
9、优选地，所述步骤s1，包括：
10、步骤s101：令地面生成多个重构包；
11、步骤s102：通过微波通信通道将所述重构包使用高低速不同的上注方式，依次发送至星座中的低地球轨道卫星；
12、所述步骤s2，包括：
13、步骤s201：令所述低轨道地球卫星的星载管理软件先进行核对重构包的数据信息，保留正确的重构包；
14、步骤s202：基于所述正确的重构包，根据对比代码不同提取数据增量包，通过数据增量包对此低轨道地球卫星进行更新；
15、步骤s203：更新软件后将此次重构流程、更新后的版本号以及软件状态发送到地面更新到数据库中；
16、步骤s204：地面确认此次更新无误后，将数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，还包括步骤：
4.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，在星座网络中，令每当一颗卫星成功完成增量包的接收后，实时向地面发送一个接收完成信号；所述接收完成信号通过卫星下行通信链路进行传输；其中，所述接收完成信号仅包含卫星的基本识别信息、所升级的软件版本号和完成增量包接收的标识符，供地面识别完成了接收的卫星。
5.一种基于激光链路的星座软件批量自动升级系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级系统，其特征在于，所述模块M1，包括：
7.根据权利要求5所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级系统，其特征在于，还包括模块：
8.根据权利要求5所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级系统，其特征
9.一种卫星，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，进行软件升级。
10.一种星座，其特征在于，所述星座中的卫星，采用权利要求1至4中任一项所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，进行软件升级。
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，所述步骤s1，包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，还包括步骤：
4.根据权利要求1所述的基于激光链路的星座软件批量自动升级方法，其特征在于，在星座网络中，令每当一颗卫星成功完成增量包的接收后，实时向地面发送一个接收完成信号；所述接收完成信号通过卫星下行通信链路进行传输；其中，所述接收完成信号仅包含卫星的基本识别信息、所升级的软件版本号和完成增量包接收的标识符，供地面识别完成了接收的卫星。
5.一种基于激光链路的星座软件批量自动升级系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于激光链路的星座软件批量...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵家庆，孙星，李世建，郑峰，楼宇涛，林渤然，朱新忠，席沛丽，
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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