一种引入无效态方式实现的注入数据解耦方法

摘要

本发明涉及一种引入无效态方式实现的注入数据解耦方法，包括如下步骤：1)确定航天器的遥控块中需要更改的注入数据及取值；2)生成需要向航天器注入的遥控块，遥控块中包括需要更改的和不需要更改的注入数据，其中对需要更改的注入数据赋予步骤(1)中确定的取值，对不需要更改的注入数据取值为无效态约定值；3)地面对注入数据进行校验；4)地面向航天器注入遥控块，航天器依次查询遥控块中各注入数据是否为无效态约定值，若为无效态约定值，则不更改对应的在轨数据的取值；若为非无效态约定值，则将注入数据的取值赋予对应的在轨数据，本发明减小遥控块中注入数据的确认、生成、校验的工作量，解决上行数据注入遥控方式实时性差的问题。

说明书

技术领域

本发明属于航天控制技术领域，涉及一种应用于航天器遥控指令中注入 数据的解耦方法，特别是涉及一种引入无效态方式实现的注入数据解耦方 法。

背景技术

航天器遥控功能是地面干预航天器运行状态的重要手段。航天器在轨飞 行过程中，需要地面注入遥控指令来控制和维护航天器的在轨飞行状态。同 时，根据航天器的实际飞行状况，遥控指令能够对一些重要的控制参数进行 必要修改。

随着航天技术日新月异的发展，航天器目前多采用功能强大、性能优良、 高可靠的航天嵌入式系统，实现了上行数据注入的遥控功能。而上行数据注 入成为地面干预航天器运行状态的主要手段。

航天器上行数据注入通过注入遥控块来完成，遥控块是上行数据注入的 基本单元。遥控块中主要包含遥控块识别信息、遥控块校验信息和用于改变 航天器状态的注入数据等遥控信息。

航天器在轨飞行维护过程中，若需要上行数据注入，则一般包括以下步 骤：1)、通过航天器遥测数据和注入遥控块，确认遥控块中各注入数据的在 轨取值；2)、根据控制目的，确定遥控块中需要更改的注入数据及取值；3)、 确定遥控块中各注入数据的取值后，地面按照封装协议生成需要注入的遥控 块；4)、对生成的遥控块中的各注入数据的取值进行校验，确保各注入数据 的正确性；5)、地面向航天器注入遥控块。航天器接收到遥控指令后，按照 遥控块的定义将遥控快中的注入数据全部赋值给对应的在轨数据，完成地面 上行数据注入遥控。

但是，随着航天技术的发展，遥控块的容量越来越大，可包含的注入数 据越来越多，这样就对航天器在轨飞行维护带来如下问题：

(1)遥控块中各注入数据在轨状态的确认、遥控块的生成、遥控块校 验的工作量越来越大，容易导致人为低层次问题，异常改变航天器状态；

(2)由于遥控块中各注入数据的耦合，直接导致上行数据注入遥控方 式实时性差。明确需要更改的注入数据后，需要按照遥控块生成及注入步骤 完成上注。遥控块注入前需要经过状态确认、生成、校验步骤，每个步骤均 需要一定的时间，导致实时性差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种引入无效态方式 实现的注入数据解耦方法，可以遥控指令注入前仅需要核对需要更改的注入 数据及相应取值，无需对其他注入数据进行确认，减小遥控块中注入数据的 确认、生成、校验的工作量；同时，进一步解决上行数据注入遥控方式实时 性差的问题。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种引入无效态方式实现的注入数据解耦方法，包括如下步骤：

(1)地面根据对航天器的控制目的，确定航天器的遥控块中需要更改的 注入数据及取值；

(2)地面按照与航天器的约定协议生成需要向航天器注入的遥控块，遥 控块中包括需要更改的注入数据和不需要更改的注入数据，其中对需要更改 的注入数据赋予步骤(1)中确定的取值，对不需要更改的注入数据取值为 无效态约定值；

(3)地面对生成的遥控块中有确定取值的注入数据和取值为无效态约定 值的注入数据进行校验，确保注入数据的正确性；

(4)地面向航天器注入遥控块，航天器接收到遥控块后，依次查询遥控 块中各注入数据是否为无效态约定值，若为无效态约定值，则航天器不更改 取值为无效态约定值的注入数据所对应的在轨数据的取值；若为非无效态约 定值，则将遥控块中的所述注入数据的取值赋予对应的在轨数据，完成地面 上行数据注入遥控。

在上述引入无效态方式实现的注入数据解耦方法中，步骤(2)中对不 需要更改的注入数据取值为无效态约定值时，数据类型为相同字节长度的注 入数据的无效态约定值取同一数值，且所述无效态约定值的取值与航天器上 使用的数据有效值不相同。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明数据解耦方法中每次地面向航天器注入数据前，对无需更改 的注入数据赋予无效态约定值，在对遥控块中的数据进行校验时，无效态约 定值的设定大大缩短了对无需更改的注入数据的校验时间，从而使得地面仅 需重点对遥控块中需要更改的注入参数进行取值确认、生成、校验，因此， 遥控块中注入数据的确认、遥控块的生成、遥控块校验的工作量大大减少， 且容易避免人为低层次问题；

(2)本发明数据解耦方法引入无效态约定后，遥控块中各注入数据实现 了解耦，在航天器发射前，将遥控块中所有注入数据的所有取值(如标志类 注入数据)遍历生成单指令遥控块，即每个单指令遥控块中仅有一个注入指 令，其他注入指令均为无效态取值；这些单指令遥控块均存储在地面发射库 中，当需要快速注入遥控块进行在轨操作时，可立刻从地面发射库中将对应 的单指令遥控块注入航天器，解决了原有方式实时性差的缺点；

(3)本发明数据解耦方法由于无效态是针对遥控块中的每个注入数据进 行的独立约定，当在某些特定使用需求下，允许同时更改多个或全部注入数 据，使用更加灵活；

(4)本发明数据解耦方法中对不需要更改的注入数据取值为无效态约定 值时，数据类型为相同字节长度的注入数据的无效态约定值取同一数值，且 所述无效态约定值与航天器上使用的数据有效值不重叠，进一步缩短了人工 校验时对遥控块中注入数据校验的时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明引入无效态方式实现的注入数据解耦方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

本发明在原有的遥控块各注入数据中引入了无效态定义，实现了遥控块 中各注入数据的解耦，减小遥控块中注入数据的确认、生成、校验等工作； 同时，进一步解决上行数据注入遥控方式实时性差的问题。

本发明注入数据解耦方法的具体实现步骤如下：

一、在遥控块中的各注入参数引入无效态定义，如下表1所示：

表1

上述表1中给出了遥控块中包含的1-200个注入数据的数据类型、参数 定义和无效态约定值，其中：序号为1的注入数据1与序号为2的注入数据 1的数据格式相同，均为1字节数据，无效态约定值均设置为0xCC，序号 为198的注入数据198、序号为199的注入数据199和序号为200的注入 数据200的数据格式相同，均为4字节单精度浮点数，无效态约定值均设置 为0xCCCCCCCC。

二、根据在轨注入需求，需要更改航天器的序号为2的注入数据2对应 的在轨数据。注入数据2的在轨数据目前为1，按照要求需要修改为2。则 确定需要更改的注入数据为序号为2的注入数据2，取值为2。

三、其他无需更改的注入数据取值为无效态约定值，1字节整型注入数 据取值为0xCC(例如序号为1、2的注入数据)，4字节浮点数取值为 0xCCCCCCCC(例如序号为198、199、200的注入数据)。

四、地面按照封装协议生成需要注入的遥控块，遥控块如下表2所示：

表2

  序号   注入数据名称   取值   备注   1   注入数据1   0xCC   无效态   2   注入数据2   0x02   有效   ...   ...   ...   ...   198   注入数据198   0xCCCCCCCC   无效态   199   注入数据199   0xCCCCCCCC   无效态   200   注入数据200   0xCCCCCCCC   无效态

五、对生成的遥控块进行校验，包括1-200所有的注入数据，确保该注 入数据正确；由于只有注入数据2为非无效态，因此重点核对注入数据2在 遥控块中的位置和取值的正确性；无效态约定值的设定使得没有更改的注入 数据的校验时间大大缩短。

本实施例中数据类型为相同字节长度的注入数据的无效态约定值取同 一数值，即1字节类型的注入数据的无效态约定值均取0xCC，4字节浮点 数的注入数据的无效态约定值均取0xCCCCCCCC，使得人工校验时进一步 缩短了校验时间。且无效态约定值与航天器上使用的数据有效值不重叠，即 无效态约定值的取值避开航天器上使用的数据有效值，不影响航天器的正常 工作。

六、地面向航天器注入该遥控块，航天器接收到该遥控块后，依次判断 注入数据1至注入数据200的否为无效态取值：首先判断注入数据1等于 0xCC，注入数据1为无效态取值，跳过该注入数据的赋值，继续保留注入 数据对应的在轨数据的取值。接下来判断注入数据2不等于0xCC，注入数 据2为非无效态取值，则将注入数据2的取值2赋值给对应的在轨数据，完 成在轨数据的更改。

依次类推，航天器按照顺序完成注入数据3至199的数据的判断，对最 后一个注入数据200判断等于0xCCCCCCCC，则注入数据200为无效态 取值，跳过该注入数据，继续保留注入数据对应的在轨数据的取值。最后， 完成地面上行数据注入遥控，本次遥控注入结束，航天器按照地面遥控指令 要求转入预定状态。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知 技术。