一種基于星上網的星載自測試方法技術

一種基于星上網的星載自測試方法，步驟為：(1)建立指令遙測相關表和基本遙測表；(2)從星載總線上獲取數據包并判斷數據包中包含的內容為遙控指令、輪詢指令和遙測數據中的哪一種；(3)根據數據包的內容類型，分別查找指令遙測相關表或者基本遙測表，對星載智能設備的狀態進行實時監測，給出正常信息或者報警信息。本發明專利技術方法采用現場總線作為信息路徑，通過星載智能設備實現星載自測試功能，減少了衛星測試時所需要的人工操作和人工判斷，提高了測試的效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種衛星測試方法，特別是一種基于CAN總線的星載自測試方法。
技術介紹
星載自測試主要完成對衛星各系統、各單機的功能性能測試，是在衛星系統層面進行的測試。目前，星載自測試一般只是實現單機層面的自檢測試，例如設備加電后，通過處理器監測一下自身存儲器、外圍接口等功能是否正常，給出相關狀態標示。然而隨著衛星智能化和系統化的設計要求，需要實現衛星系統層面的分系統級、部組件級的自測試功能。由于衛星是一個系統工程，是由多個系統組成的系統，目前傳統的系統級測試還是由人工來進行，測試時要求每個單機、每個系統都有人看守自身設備的工作狀態，有地面測試人員發送指令，各個系統和單機人員共同判別衛星對指令的執行是否正常。這種方式需要大量的人工操作和人工判斷，而人工判讀時漏判、誤判等情況時有發生，測試的可靠性較差且測試效率較低。
技術實現思路
本專利技術的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了，采用現場總線作為信息路徑，通過星載智能設備實現星載自測試功能，減少了衛星測試時所需要的人工操作和人工判斷，提高了測試的效率。本專利技術的技術解決方案是，步驟如下(I)建立指令遙測相關表和基本遙測表；所述的指令遙測相關表記錄了遙控指令及與遙控指令執行相關的遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系，所述的基本遙測表記錄了需要定期監視的衛星遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系；(2)從星載總線上獲取數據包并判斷數據包中包含的內容為遙控指令、輪詢指令和遙測數據中的哪一種；所述的遙控指令為星務調度單元發送給各星載智能設備的指令數據，所述的輪詢指令為星務調度單元輪詢各星載智能設備狀態的輪詢數據，所述的遙測數據為各星載智能設備回復的自身遙測狀態數據；(3)如果數據包中包含的內容為輪詢指令，則設置收到輪詢格式標識，結束；如果數據包中包含的內容為遙控指令，則提取指令碼，從指令遙測相關表中查找出與指令碼對應的遙測參數信息，并設置遙測初始狀態為未更新狀態，結束；如果數據包中包含的內容為遙測數據，則判斷遙測數據是否包含了和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新，如果遙測數據包含了和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新，則將數據包中的遙測數據值與指令遙測相關表中對應的參數閾值進行比對，給出指令執行是否正常并對指令遙測相關表中相應的遙測數據值進行更新，如果遙測數據未包含和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新則進入步驟(4)；(4)判斷遙測數據是否包含了基本遙測表中的遙測參數，如果遙測數據沒有包含基本遙測表中的遙測參數則結束，如果遙測數據包含了基本遙測表中的遙測參數則將各遙測數據與基本遙測表中對應的參數閾值進行比對，根據遙測包中的遙測數據值是否在參數閾值范圍內給出正常信息或者報警信息，結束。本專利技術與現有技術相比的優點在于本專利技術方法充分利用星務調度單元的信息綜合處理能力，利用星上網的互聯性和互操作，星載自測試使用現有的星上網，無需另外建立其專用的測試信息路徑，在不增加衛星資源前提下實現了衛星自測試的能力，簡化了衛星測試系統的復雜性，降低了衛星研制過程的復雜度，提高了衛星快速集成和快速測試能力。同時，本專利技術方法改變了目前衛星測試過程中，需要人工發送大量測試指令，需要大量人員參與判讀的現狀；充分利用星上信息和處理能力，實現了將多系統的多人工判讀方法改變為星上自動判讀，將人工發送大量測試指令的方法改變為星上根據測試任務自動發送，大大簡化了地面人員操作和人工成本，減少了人為的低等級錯誤，降低誤判率，提高了測試效率和質量，加強了測試的可靠性。附圖說明 圖I為星務系統的組成示意圖；圖2為星務調度單元的信息流程圖；圖3為本專利技術方法的流程圖。具體實施例方式隨著控制和信息技術的發展，現場總線在20世紀80年代中期發展起來，利用現場總線構成衛星星載自測試信息路徑，實現基于星上網的自測試功能已經是星載自測試發展的重要方向。而且，該現場總線自測試系統不僅是一個網絡，而且是一個開放式自測試系統。本專利技術的星載自測試方法主要涉及星上網、星務調度單元、被測試星載智能設備。星上網通常由完全獨立的雙冗余CAN(Controller Area Network)總線構成,這樣在物理上可以保證在一條總線故障時，另一條總線仍可進行通信，確保了信息回路的暢通、安全、可靠。被測試星載智能設備為帶有微處理器并與星上網進行通信的星載設備。星務調度單元為目前小衛星上的星務中心計算機，對外主要是提供遙測、遙控接口和星上網絡接口。I、星務系統地面測控站將無線遙控指令發送給衛星，衛星收到地面遙控指令后，星務調度單元通過星上網絡分發給各星上智能設備。另外，星上智能設備將自身的工作狀態信息經星上網絡傳給星務中心計算機，星務中心計算機格式化后通過遙測下傳。本專利技術測試方法可以在星務調度單元或者星載智能設備中作為一個軟件模塊實現。如圖I所示，星務系統中包括星務調度單元和多個星載智能設備，圖中的自測試模塊單獨列出用于執行本專利技術的自測試方法。2、星務調度單元信息流星務調度單元主要通過CAN總線發起指令和遙測信息流，該信息流每秒一次，其工作流程如圖2所示。S201星務調度單元判斷星上是否接收到遙控指令，如果接收到遙控指令，則進入S202 ;如果沒有接收到遙控指令，則直接進入S203 ；S202星務調度單元采用指令格式將遙控指令發送到CAN總線上，各星載智能設備通過CAN總線接收后，根據指令格式進行識別判斷，獲取與自身相關的遙控指令并進行處理；S203星務調度單元采用輪詢指令格式向各星載智能設備發送輪詢指令，收集各星載智能設備的遙測參數；S204各星載智能設備通過CAN總線接收到指令后，根據指令格式進行識別判斷，如果是自身的輪詢指令則回復自身的相關遙測參數包給星務調度單元。3、指令遙測相關表和基本遙測表要實現星載自測試，需要建立指令與遙測變化相關的對應關系，本專利技術方法采用 建立指令遙測相關表的方式解決該問題。例如指令遙測相關表中的一條記錄可以包括表I所示的內容。表I指令遙測相關表 字節數Γ^Ι 指令碼4個字節 4個字節組合形成一條指令 與指令相關的狀態I個字節星上的遙測數據 該狀態發指令前的數值 I個字節該狀態發指令前的數值 最小值2個字節WFrn 最大值2個字節Wxii該表可以通過指令碼和相關星上數據一一對應；同時可以建立多個該表格，設計成指令碼相同而對應的遙測數據不同，從而實現一個指令和多個星上遙測數據對應。當需要增加時，僅需要按照這個格式增加記錄即可。該表可以通過傳統星務的地面測控通道進行在軌增加和修改完善。另外在衛星上還需要對一些關鍵的參數進行定期監視，需要建立該參數的正常值范圍。本專利技術方法采用建立一個基本遙測表來實現。例如基本遙測表的一條記錄可以包括表2所不的內容。表2基本遙測表字節數與指令相關的狀態 I個字節星上的遙測數據 正常最小值2個字節^Fl 正常最大值2個字節WxE該表可以實現設定遙測參數的正常最小值和正常最大值，當獲取的星上遙測數據在正常最小值和最大值范圍內，代表正常；否則，代表異常。4、星載自測試模塊的信息處理方法星載自測試模塊通過CAN總線能夠接收到的信息主要是如下三種(I)星務調度單元發送給各星載智能設備的指令數據；(2)星務調度單元輪詢各星載智能設備的輪詢數據；(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于星上網的星載自測試方法，其特征在于步驟如下：(1)建立指令遙測相關表和基本遙測表；所述的指令遙測相關表記錄了遙控指令及與遙控指令執行相關的遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系，所述的基本遙測表記錄了需要定期監視的衛星遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系；(2)從星載總線上獲取數據包并判斷數據包中包含的內容為遙控指令、輪詢指令和遙測數據中的哪一種；所述的遙控指令為星務調度單元發送給各星載智能設備的指令數據，所述的輪詢指令為星務調度單元輪詢各星載智能設備狀態的輪詢數據，所述的遙測數據為各星載智能設備回復的自身遙測狀態數據；(3)如果數據包中包含的內容為輪詢指令，則設置收到輪詢格式標識，結束；如果數據包中包含的內容為遙控指令，則提取指令碼，從指令遙測相關表中查找出與指令碼對應的遙測參數信息，并設置遙測初始狀態為未更新狀態，結束；如果數據包中包含的內容為遙測數據，則判斷遙測數據是否包含了和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新，如果遙測數據包含了和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新，則將數據包中的遙測數據值與指令遙測相關表中對應的參數閾值進行比對，給出指令執行是否正常并對指令遙測相關表中相應的遙測數據值進行更新，如果遙測數據未包含和指令碼對應的遙測參數且該遙測參數狀態為未更新則進入步驟(4)；(4)判斷遙測數據是否包含了基本遙測表中的遙測參數，如果遙測數據沒有包含基本遙測表中的遙測參數則結束，如果遙測數據包含了基本遙測表中的遙測參數則將各遙測數據與基本遙測表中對應的參數閾值進行比對，根據遙測包中的遙測數據值是否在參數閾值范圍內給出正常信息或者報警信息，結束。...

【技術特征摘要】
1.一種基于星上網的星載自測試方法，其特征在于步驟如下 (1)建立指令遙測相關表和基本遙測表；所述的指令遙測相關表記錄了遙控指令及與遙控指令執行相關的遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系，所述的基本遙測表記錄了需要定期監視的衛星遙測參數、遙測參數值及參數閾值的映射關系； (2)從星載總線上獲取數據包并判斷數據包中包含的內容為遙控指令、輪詢指令和遙測數據中的哪一種；所述的遙控指令為星務調度單元發送給各星載智能設備的指令數據，所述的輪詢指令為星務調度單元輪詢各星載智能設備狀態的輪詢數據，所述的遙測數據為各星載智能設備回復的自身遙測狀態數據； (3)如果數據包中包含的內容為輪詢指令，則設置收到輪詢格式標識，結束；如果數據包中包含的內容為遙控指令，則提取指令碼，從指令遙測相關表中查找出與指令碼對應的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：施思寒，李孝同，張德全，蔣軼穎，趙婷，
申請(專利權)人：航天東方紅衛星有限公司，
類型：發明
國別省市：