CN103116546B - 一种卫星在轨大规模程序修改的地面自动验证系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星在轨大规模程序修改的自动验证系统，针对在轨大规模程序修改量大，人工比对效率低、可靠性低的问题分析，本发明提出了一种在轨大规模程序修改的地面自动验证系统，将待修改的程序自动分割成符合在轨注入要求的程序块，将程序块注入星载计算机后，再从星载计算机的内存中下卸程序块，最后将下卸的修改程序内容与待修改的程序块进行比对，由此来验证注入过程中程序修改的正确性，这种方法大大提高了程序修改验证的效率和可靠性，为海洋二号卫星在轨抢救工作提供了有力的地面支持，卫星在轨抢救节省了宝贵时间，提供的程序修改块100%正确。

Description

一种卫星在轨大规模程序修改的地面自动验证系统
技术领域
本发明涉及一种卫星在轨程序修改的自动验证系统，尤其涉及一种卫星在轨大规模程序修改的地面自动验证系统，属于航天技术领域。
背景技术
海洋二号卫星是我国第一颗海洋应用的微波遥感卫星，该卫星在发射入轨后因羽流问题导致姿态出现异常进入停控模式，处于高速自旋状态，由于卫星只有两轴喷气控制能力，而要完成三轴姿态控制需要制定合理可行的在轨抢救方案。经过科学论证和方案评审，制订了包括四个阶段的在轨抢救方案，由于抢救方案异常复杂，每个阶段均需借助在轨程序的修改来实现，而在轨程序修改的正确性直接决定了方案实施正确与否，如果在轨程序修改出错，可能带来灾难性的后果，这就需要借助高效率、100%可靠的手段来保证在轨程序修改的100%正确。卫星正常运行过程的程序修改一般修改内容很少，少于5个块的程序修改即可实现修改目标。但海洋二号卫星在轨运行在异常状态，抢救方案异常复杂，抢救方案的实现过程中程序修改规模大，而且整个抢救过程争分夺秒，如果靠人工去完成程序块的生成、注入及比对工作，效率低、耗时长且可靠性低，无法满足在轨抢救工作零失误的质量要求。
发明内容
本发明解决的技术问题是：为解决在轨大规模程序修改过程中靠人工进行程序修改验证效率低、可靠性低的问题，本发明提供一种卫星在轨大规模程序修改的自动验证系统，大大提高了在轨程序修改的效率和可靠性，为在轨大规模程序的抢救工作提供了可靠的地面保障。
本发明的技术方案是：一种卫星在轨大规模程序修改的自动验证系统，由星载计算机和OBDH模拟器组成，在OBDH模拟器中运行自动验证软件，自动验证软件包括程序自动生成模块、程序自动注入模块和程序自动比对模块；
程序自动生成模块：读取待修改的程序，将待修改的程序分割生成符合在轨注入格式的程序块，然后将待修改程序的总字节数和星载计算机RAM的起始地址添加在第一个程序块中，在最后一个程序块中添加4个字节的校验和，中间的程序块为待修改程序内容，最后将分割的所有程序块进行封装；
程序自动注入模块：将封装的程序块注入到星载计算机中；
星载计算机：先对封装的程序块进行提取，然后查询封装的程序块总数，再按顺序提取出待修改程序内容，并将读取出的待修改程序内容按第一个程序块中记载的RAM起始地址存储在RAM中，最后通过内存下卸的方式将提取出的待修改程序内容进行下卸；
程序自动比对模块：将星载计算机下卸的待修改程序内容进行保存，然后将下卸的待修改程序内容与待修改的程序进行逐字节比对，如果比对结果一致，则待修改的程序正确，如果比对结果不一致，则重新进行程序自动生成、自动注入和自动比对，直至待修改的程序验证正确。
本发明与现有技术相比的有益效果是：针对在轨大规模程序修改量大，人工比对效率低、可靠性低的问题分析，本发明提出了一种在轨大规模程序修改的地面自动验证系统，将待修改的程序自动分割成符合在轨注入要求的程序块，将程序块注入星载计算机后，再从星载计算机的内存中下卸程序块，最后将下卸的修改程序内容与待修改的程序块进行比对，由此来验证注入过程中程序修改的正确性，这种方法大大提高了程序修改验证的效率和可靠性，为海洋二号卫星在轨抢救工作提供了有力的地面支持，卫星在轨抢救节省了宝贵时间，提供的程序修改块100%正确。
附图说明
图1为本发明的系统组成原理图；
图2为本发明的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明做进一步详细的描述：
为解决在轨大规模程序修改过程中靠人工进行程序修改验证效率低、可靠性低的问题，本发明设计了一套地面自动验证系统，如图1所示，该系统主要由星载计算机和OBDH模拟器组成，在OBDH模拟器中运行自动验证软件，自动验证软件采用VB程序编程器编写，本软件可完成修改程序的自动分块、自动注入和自动一致性比对。自动验证软件包括程序自动生成模块、程序自动注入模块和程序自动比对模块。
程序自动生成模块：读取待修改的程序，将待修改的程序按照通讯协议需求生成符合在轨注入格式的程序块，然后将待修改程序的总字节数和星载计算机RAM的起始地址添加在第一个程序块中，在最后一个程序块添加4个字节的校验和，中间的程序块为待修改程序内容，最后将所有的程序块进行封装。
程序自动注入模块：将封装的程序块注入到星载计算机中。
星载计算机：首先对封装的程序块进行提取，然后查询封装的程序块总数，并按照顺序提取出待修改程序内容，再将读取出的待修改程序内容按第一个程序块中记载的RAM起始地址存储在RAM中，最后通过内存下卸的方式将提取出的待修改程序内容进行下卸。
程序自动比对模块：将星载计算机下卸的待修改程序内容进行保存，然后将下卸的待修改程序内容与待修改的程序进行逐字节比对，如果比对结果一致，如果比对结果一致，则待修改的程序正确，如果比对结果不一致，则重新进行程序自动生成、自动注入和自动比对，直至待修改的程序验证正确。
本发明的实现流程如图2所示。
（1）自动程序生成模块读取待修改的程序，将待修改的程序分割成符合在轨注入格式的程序块。待修改的源程序为txt文本格式，按照每行4字节格式进行存储，自动程序生成模块读取txt文本的总行数后即可得知待修改程序的总字节数，根据注入块为固定56字节的长度要求，即可计算得到注入的修改程序的总块数；然后根据程序注入要求，将待修改程序的总字节数和星载计算机RAM的起始地址添加在第一个程序块中，在最后一个程序块添加4个字节的校验和，中间的程序块为待修改程序内容，最后将所有的程序块进行封装。自动程序生成模块根据待修改的程序生成固定56字节的程序块，封装格式为dat格式，并从1到n进行编号，存储在“程序注入”文件夹下，用于程序注入。
（2）程序自动注入模块将封装后的程序块注入到星载计算机。
（3）星载计算机首先对封装的程序块进行提取，然后查询封装的程序块总数，查询待修改程序块的总数n，按照注入程序块的顺序从1到n读取程序块的内容，再将读取出的待修改程序内容按第一个程序块中记载的RAM起始地址存储在RAM中，最后通过内存下卸的方式将提取出的待修改程序内容下卸到OBDH模拟器本地。
（4）程序自动比对模块将从星载计算机RAM中读取的待修改程序内容与待修改的程序进行逐字节比对；
（5）如果比对结果一致，则待修改的程序验证正确，不一致，则重复步骤（1）至步骤（4），直至待修改的程序验证正确。
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。

Claims (1)

1.一种卫星在轨大规模程序修改的自动验证系统，其特征在于：由星载计算机和OBDH模拟器组成，在OBDH模拟器中运行自动验证软件，自动验证软件包括程序自动生成模块、程序自动注入模块和程序自动比对模块；
程序自动生成模块：读取待修改的程序，将待修改的程序分割生成符合在轨注入格式的程序块，然后将待修改程序的总字节数和星载计算机RAM的起始地址添加在第一个程序块中，在最后一个程序块中添加4个字节的校验和，中间的程序块为待修改程序内容，最后将分割的所有程序块进行封装；
所述待修改的程序为txt文本格式，按照每行4字节格式进行存储，自动程序生成模块读取txt文本的总行数后即可得知待修改程序的总字节数，根据注入块为固定56字节的长度要求，即可计算得到注入的修改程序的总块数；
程序自动注入模块：将封装的程序块注入到星载计算机中；
星载计算机：先对封装的程序块进行提取，然后查询封装的程序块总数，再按顺序提取出待修改程序内容，并将读取出的待修改程序内容按第一个程序块中记载的RAM起始地址存储在RAM中，最后通过内存下卸的方式将提取出的待修改程序内容进行下卸；
程序自动比对模块：将星载计算机下卸的待修改程序内容进行保存，然后将下卸的待修改程序内容与待修改的程序进行逐字节比对，如果比对结果一致，则待修改的程序正确，如果比对结果不一致，则重新进行程序自动生成、自动注入和自动比对，直至待修改的程序验证正确。
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