一种适应参数特征的航天器自主延时遥测方法技术

一种适应参数特征的航天器自主延时遥测方法，(1)根据遥测参数的特征对航天器遥测参数进行分类，共分为关键参数、普通参数、自主管理告警参数、指令参数、恒值参数、重点监视参数、科学试验数据；(2)对步骤(1)中的各类参数根据参数特性分别进行处理，以优化使用航天器的存储资源和下行信道资源；(3)星载计算机为各类延时遥测数据分别分配不同的存储区进行存储；(4)星载计算机根据地面测控站发送的遥控指令确定延时遥测下传方法，对延时遥测数据进行存储和下传。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种航天器延时遥测的处理和下传方法，属于航天器遥测

技术介绍
航天器遥测是地面获取航天器工作状态和环境等参数的测量技术。实时遥测是将采集到的遥测数据立即向地面测控站发送的航天器遥测方式；延时遥测是将采集到的遥测数据存储在星上存储设备中，待航天器飞经地面测控站作用范围(可观测弧段)时发送的航天器遥测方式。对于地球静止轨道航天器，其相对于地面测控站静止，地面测控站可以实时接收航天器遥测数据，监视航天器工作状态；而对于其它类型轨道的航天器(如太阳同步轨道、回归轨道等)存在地面测控站不可观测弧段，此时，地面测控站无法接收航天器遥测数据， 从而无法监视航天器工作状态，这就要求星载计算机系统必须记录该时间段内的遥测数据，这些数据称为延时遥测数据，等待航天器进入地面测控站的可观测弧段后，将延时遥测数据下传地面，以便了解航天器在测控站不可观测弧段的工作状态。在测控站可观测弧段内除了下传延时遥测数据外，还需要下传实时遥测数据。这就要求下传的延时遥测数据不但要满足地面监视的需求，而且数据量又不能太大。目前，航天器对不可观测弧段遥测参数采用重要遥测参数等间隔抽取、其它遥测参数丢弃的方式，以减小延时遥测的数据量，并获取不可观测弧段的重要遥测参数。但是，此方法的缺点在于以大的比例进行抽取导致了抽取间隔间重要遥测参数的丢失，并且为减少延时遥测的数据量丢弃了大量遥测参数，从而，地面无法准确掌握航天器在不可观测弧段的工作状态，影响对故障的准确判断、快速定位和应对措施的制定。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提出了一种航天器延时遥测处理和下传方法，使得地面能够方便地获取所需的延时遥测数据，准确掌握航天器在不可观测弧段的工作状态。本专利技术的技术解决方案是，步骤如下 (I)根据遥测参数的特征对航天器遥测参数进行分类，共分为关键参数、普通参数、自主管理告警参数、指令参数、恒值参数、重点监视参数、科学试验数据；(2)对步骤(I)中的各类参数根据参数特性分别进行处理，以优化使用航天器的存储资源和下行信道资源；(3)星载计算机为各类延时遥测数据分别分配不同的存储区进行存储；(4)星载计算机根据地面测控站发送的遥控指令确定延时遥测下传方法，对延时遥测数据进行存储和下传，当遥控指令为采用地面控制延时遥测下传时，由地面测控站发送遥控指令控制在航天器不可观测弧段存储延时遥测数据，在可观测弧段开始下传延时遥测数据；当遥控指令为采用星载计算机自主控制下传时，步骤如下(4. I)地面测控站向星载计算机注入遥控指令组，该遥控指令组包含一个观测周期内各次不可观测弧段起始时刻、可观测弧段起始时刻、各延时遥测数据包的使能/禁止状态、各可抽取类延时遥测数据包的抽取比例信息；(4. 2)星载计算机根据遥控指令组的内容，在不可观测弧段起始时刻自动开始存储所有延时遥测数据，在可观测弧段起始时刻自动下传遥控指令组中状态为使能的延时遥测数据包；上述自动下传根据遥控指令组中的可抽取类延时遥测数据包的抽取比例抽取后下传；(4. 3)星载计算机将指令组内的不可观测弧段起始时刻和可观测弧段起始时刻加上观测周期，自动获得下一观测周期的指令组，从而实现延时遥测数据下传控制的自主运行。本专利技术与现有技术相比有益效果为(I)本专利技术根据遥测参数的特征分类处理，满足地面对不同类别遥测参数的不同监视需求；(2)本专利技术可根据地面监视需要，选择任意参数组成新的延时遥测参数组，方便获取需要重点监视的遥测参数在不可监测弧段的信息；(3)本专利技术对延时遥测参数采用密集存储，抽取下传、选取时间段下传方式，解决存储数据量大而下传时间短的矛盾；(4)本专利技术星载计算机根据测控站注入的包含延时遥测控制信息的遥控指令组，自主控制延时遥测数据的存储和下传，实现延时遥测的自主管理，大大减少地面测控站的控制工作量。附图说明图I为本专利技术延时遥测处理流程；图2为本专利技术延时遥测方法的三个方面；图3为本专利技术延时遥测参数分类处理示意；图4为本专利技术延时遥测存储流程；图5为本专利技术延时遥测下传控制方式分类。具体实施例方式航天器通常由供配电分系统、测控分系统、数据管理分系统(或星务分系统)、热控分系统、控制分系统、推进分系统、有效载荷分系统(根据不同的应用有不同的名称定义)、结构分系统(通常无遥测数据)等组成。本专利技术提出了一种航天器延时遥测处理和下传方法，使得地面能够方便地获取所需的延时遥测数据，准确掌握航天器在不可观测弧段的工作状态。延时遥测的处理流程如图I所示，包括三个步骤延时遥测参数分类，延时遥测存储，延时遥测下传。针对延时遥测处理的三个步骤，本专利技术给出了相应的三个方面的方法，如图2所示，下面结合本专利技术在某航天器上的具体应用对本专利技术的技术方案进行描述，步骤如下(I)根据遥测参数的特征对航天器遥测参数进行分类，共分为关键参数、普通参、数、自主管理告警参数、指令参数、恒值参数、重点监视参数、科学试验数据；(2)对步骤(I)中的各类参数根据参数特性分别进行处理，如图3所示，以优化使用航天器的存储资源和下行信道资源；I)关键参数处理方法关键参数是指其变化范围超出正常工作范围后对航天器有严重或灾难影响(大于或等于分系统的任一主要功能丧失或性能严重下降的影响)的参数。对于关键参数，星载计算机预置每个参数的正常工作范围，如果变化超过正常工作范围则记录时间和相应的参数值。示例航天器供电的稳定是各设备工作的前提，主母线电压是反映供电的特征参数，其超过正常范围将影响设备的工作，因此“主母线电压”属于关键参数。在不可观测弧段，星载计算机每I秒将当前的“主母线电压”与其正常范围相比较，如果超出正常范围则 记录时间和参数值。假设“主母线电压”正常工作范围为41V 43V，如果当前“主母线电压”为42V，那么无需记录；如果当前“主母线电压”为39V，那么需要记录当前的时间和“主母线电压”值。2)普通参数处理方法普通参数是指其变化范围超出正常工作范围后对航天器造成一般或轻微影响(小于或等于分系统主要功能下降或非主要功能丧失的影响)的参数。对于普通参数，星载计算机对实时采集的参数按照预置的抽取比例进行抽取，获取存储数据，抽取比例可以由遥控指令更改。示例I :供配电分系统的电源变换器输出电压等参数属于普通参数，实时遥测为8秒/次，按照4 I的比例抽取，即32秒/次，生成供配电分系统延时遥测数据。如果地面需要获得更高频度的数据，可以发送遥控指令将抽取比例更改为2 1，星载计算机收到指令后按照2 I的比例抽取，即变更为16秒/次。示例2 :测控分系统的各设备供电电压、固放功率、固放电流等参数属于普通参数，实时遥测为8秒/次，按照4 I的比例抽取，即32秒/次，生成测控分系统延时遥测数据。示例3 :数据管理分系统的各设备供电电压、校准电平等参数属于普通参数，实时遥测为8秒/次，按照4 I的比例抽取，即32秒/次，生成数据管理分系统延时遥测数据。示例4 :热控分系统的各舱板温度、各热管温度、各设备壳温等参数属于普通参数，实时遥测为32秒/次，按照4 I的比例抽取，即128秒/次，生成热控分系统延时遥测数据。示例5 :控制分系统的各设备供电电压、工作电流等参数属于普通参数，实时遥测为8秒/次，按照4 I的比例抽取，即32本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种适应参数特征的航天器自主延时遥测方法，其特征在于步骤如下 (1)根据遥测参数的特征对航天器遥测参数进行分类，共分为关键参数、普通参数、自主管理告警参数、指令参数、恒值参数、重点监视参数、科学试验数据； (2)对步骤(I)中的各类参数根据参数特性分别进行处理，以优化使用航天器的存储资源和下行信道资源； (3)星载计算机为各类延时遥测数据分别分配不同的存储区进行存储； (4)星载计算机根据地面测控站发送的遥控指令确定延时遥测下传方法，对延时遥测数据进行存储和下传，当遥控指令为采用地面控制延时遥测下传时，由地面测控站发送遥控指令控制在航天器不可观测弧段存储延时遥测数据，在可观测弧段开始下传延时遥测数据；当遥控指令为采用星...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨聪伟，潘宇倩，刘崇华，陈忠贵，白东炜，张明哲，武向军，张弓，冯文婧，王海涛，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：