CN104590584B - 卫星在轨嵌入式测试系统 - Google Patents

Abstract

卫星在轨嵌入式测试系统，属于卫星测试技术领域。本发明解决了现有的卫星在轨测试中存在测试时间长的问题。本发明的技术要点为：卫星发射入轨进入在轨测试模式后，首先执行飞行程序执行结果检查模块，若飞行程序执行结果正常，则执行设备状态检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若设备状态检查模块检查设备状态正常，则执行工作状态建立模块，否则执行设备故障处理模块；若工作状态建立模块建立工作状态正常，则执行任务执行结果检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若执行任务执行结果检查模块检查结果正常，则在轨测试结束，否则卫星由测试模式进入安全模式。本发明主要适用于卫星入轨后的快速测试。

Description

卫星在轨嵌入式测试系统

技术领域

本发明涉及一种卫星在轨测试系统，特别涉及一种卫星在轨嵌入式测试系统，属于卫星测试技术领域。

背景技术

卫星发射入轨后一般不能立即投入使用，首先要进行在轨测试，测试各部件以及整星功能正常后，建立工作状态，才能执行空间任务。在轨测试时间越短，卫星任务响应速度就越快。在轨测试时间是卫星任务响应能力的重要指标，卫星在轨快速测试技术受到越来越多的重视。

卫星在轨测试的主要目的是确立卫星工作状态，在轨测试内容包括：确认入轨后卫星是否按照既定的时序执行相应的动作，动作的结果是否符合要求；入轨后星上设备是否正常工作；设备间的通信是否正常；星上设备提供的数据信息是否正常；出现故障后如何处理；载荷设备是否能够正常工作；卫星的温度是否满足要求；卫星的能源是否正常；卫星的姿态是否正常；卫星是否具备执行空间任务的能力；卫星执行空间任务是否正常等。由于卫星系统比较复杂、测试项目多，每天经过地面站的时间较短，每天地面进行在轨测试时间有限，一般卫星在轨测试需要几天甚至几周时间，才能交付使用。

解决在轨测试时间长的难题最好的方法是进行卫星入轨后自主测试，嵌入式在轨自主测试方法将地面测试程序嵌入到卫星的飞行程序中，在卫星在轨运行过程中，根据设定项目自动进行在轨测试，不依赖地面站的干预，提高了测试效率，缩短了测试时间。目前卫星在轨测试方法未见公开资料明示。

发明内容

本发明的目的是提出一种卫星在轨嵌入式测试系统，以解决现有卫星在轨测试中存在测试时间长的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的卫星在轨嵌入式测试系统，包括以下模块：用于对卫星入轨后的动作是否按照既定时序正确执行进行检查的飞行程序执行结果检查模块；

用于对卫星上设备状态检查的设备状态检查模块；

用于对卫星上设备故障处理的设备故障处理模块；

用于对卫星工作状态检查的工作状态建立模块；

用于对卫星空间任务执行结果检查的任务执行结果检查模块；

卫星发射入轨进入在轨测试模式后，首先执行飞行程序执行结果检查模块，若飞行程序执行结果正常，则执行设备状态检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若设备状态检查模块检查设备状态正常，则执行工作状态建立模块，否则执行设备故障处理模块；若工作状态建立模块建立工作状态正常，则执行任务执行结果检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若执行任务执行结果检查模块检查结果正常，则在轨测试结束，否则卫星由测试模式进入安全模式。

本发明的有益效果是：

1、本发明中的各模块都是按照预先设计好的时序顺序自动按序执行，降低了对地面站和地面人员的依赖性，具有更高的自主性，同时使在轨测试时间从几周甚至几个月缩短到一至两天，为卫星快速响应提供技术支持。

附图说明

图1为本发明的卫星在轨测试顺序图；

图2为本发明的设备故障处理模块执行顺序图；

图3为本发明的卫星工作状态建立模块流程图。

具体实施方式

结合附图进一步详细说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的卫星在轨嵌入式测试系统，它包括：

用于对卫星入轨后的动作是否按照既定时序正确执行进行检查的飞行程序执行结果检查模块；

用于对卫星上设备状态检查的设备状态检查模块；

用于对卫星上设备故障处理的设备故障处理模块；

用于对卫星工作状态检查的工作状态建立模块；

用于对卫星空间任务执行结果检查的任务执行结果检查模块；

卫星发射入轨进入在轨测试模式后，首先执行飞行程序执行结果检查模块，若飞行程序执行结果正常，则执行设备状态检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若设备状态检查模块检查设备状态正常，则执行工作状态建立模块，否则执行设备故障处理模块；若工作状态建立模块建立工作状态正常，则执行任务执行结果检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若执行任务执行结果检查模块检查结果正常，则在轨测试结束，否则卫星由测试模式进入安全模式。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述飞行程序执行结果检查模块用于卫星在执行相应动作后，判断延时采集到的相应动作的遥测参数是否等于预定值的模块，若遥测参数等于预定值，则说明相应的动作按既定的时序执行，相应设备按既定时序开关，则执行设备状态检查模块；否则，说明相应动作没有按既定的时序执行，相应设备没有按既定时序开关，卫星从在轨测试模式进入安全模式。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述设备状态检查模块采用区间判据来判读设备状态是否正常，若代表设备状态的遥测量在区间判据内，则表示设备状态正常，执行工作状态建立模块，否则，执行设备故障处理模块。所述设备状态包括：设备的电压、温度、通信、压力等等状态。

具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述设备故障处理模块包括：用于记录故障LOG的子模块，所有的状态异常均记录LOG；

用于对存在状态异常的单机进行初步故障处理，用备份电路代替故障电路重新检测状

态是否正常的子模块；

用于对切换到备份电路后，相应状态仍然异常时，对故障单机重新上电开机的子模块；

用于对故障单机重新上电开机后，相应状态仍然异常时，关闭故障单机启动备份单机，

重新检测状态是否正常的子模块；

如图2所示，若设备状态检查模块发现设备存在状态故障，则首先执行记录故障LOG

的子模块，然后执行备份电路代替故障电路重新检测状态是否正常的子模块，若设备

状态正常，则执行设备状态检查模块，否则继续执行对故障单机重新上电开机的子模

块，若设备状态正常，则执行设备状态检查模块，否则继续执行关闭故障单机启动备

份单机，重新检测状态是否正常的子模块。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：用于对卫星母线电压进行检查的子模块；

用于对卫星姿态控制模式进行检查的子模块；

用于对卫星能源进行检查的子模块；

用于对卫星温度进行检查的子模块；

如图3所示，若母线电压异常，则卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星姿态控制模式检查的子模块，该子模块检查卫星姿态控制模式，如果当前控制模式不是长期在轨工作模式，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星能源检查的子模块，该子模块检查卫星的能源情况，如果卫星能源不满足要求，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星温度检查的子模块，该子模块检查卫星温度，如果卫星温度不满足要求，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则卫星工作状态正常，然后执行任务执行结果检查模块。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述任务执行结

果检查模块包括：

用于对卫星任务执行的工作时序进行检查的子模块，用于对卫星任务执行结果状态量进行检查的子模块；

若卫星动作按照既定时序执行，相应设备按既定时刻开关，则卫星任务工作时序正常；否则，任务工作时序异常，则卫星从在轨测试模式进入安全模式；

若表示卫星任务执行结果的状态的遥测量在区间判据内，即状态正常，则卫星任务执行结果正常；否则，执行设备故障处理模块。

飞行程序执行结果检查是指：检查卫星上相应动作是否按照既定时序正确执行。由于卫星上所有的动作均为顺序执行，则可通过检查延时采集的遥测参数是否满足判据来完成对卫星飞行程序执行结果的检查，主要是判断相应状态是否为预定值，如表1所示。

表1飞行器程序执行结果检查具体方法

其中△T为遥测参数采集延时；△t₁<△t₂<…<△t_n<△t_n+1均为相对时间间隔，星上设备1到星上设备n中包含火工品起爆动作、太阳帆板展开动作以及相应设备的开关。

星上设备状态检查包括：设备的电压、温度、通信状态、压力等检查，采用状态量1，…，状态量n进行表示。对于设备状态的检查，采用区间形式判据来判读。若设备状态遥测量在预定的区间判据内则表示设备状态正常，否则设备状态异常。如表2所示。

表2星上设备状态检查具体方法

其中S_mCn_L为第m个设备的第n个状态量预先设定的下界，S_mCn_U为第m个设备的第n个状态量预先设定的上界。

空间任务执行检查包括：

卫星工作状态建立后，可以进行空间任务，空间任务检查包括：任务的工作时序检查、任务执行过程结果检查。具体方法如表3所示。

表3卫星空间任务检查具体方法

Claims (6)

1.一种卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于它包括：

用于对卫星入轨后的动作是否按照既定时序正确执行进行检查的飞行程序执行结果检查模块；

用于对卫星上设备状态检查的设备状态检查模块；

用于对卫星上设备故障处理的设备故障处理模块；

用于对卫星工作状态检查的工作状态建立模块；

用于对卫星空间任务执行结果检查的任务执行结果检查模块；

首先执行飞行程序执行结果检查模块，若飞行程序执行结果正常，则执行设备状态检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若设备状态检查模块检查设备状态正常，则执行工作状态建立模块，否则执行设备故障处理模块；若工作状态建立模块建立工作状态正常，则执行任务执行结果检查模块，否则卫星由测试模式进入安全模式；若执行任务执行结果检查模块检查结果正常，则在轨测试结束，否则卫星由测试模式进入安全模式。

2.根据权利要求1所述的卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于所述飞行程序执行结果检查模块用于卫星在执行相应动作后，判断延时采集到的相应动作的遥测参数是否等于预定值，若遥测参数等于预定值，则执行设备状态检查模块；否则，卫星从在轨测试模式进入安全模式。

3.根据权利要求1或2所述的卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于所述设备状态检查模块采用区间判据来判读设备状态是否正常，若代表设备状态的遥测量在区间判据内，则表示设备状态正常，执行工作状态建立模块，否则，执行设备故障处理模块。

4.根据权利要求3所述的卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于所述设备故障处理模块包括：

用于记录故障LOG的子模块；

用于对存在状态异常的单机进行初步故障处理，用备份电路代替故障电路重新检测状态是否正常的子模块；

用于对切换到备份电路后，相应状态仍然异常时，对故障单机重新上电开机的子模块；

用于对故障单机重新上电开机后，相应状态仍然异常时，关闭故障单机启动备份单机，重新检测状态是否正常的子模块；

若设备状态检查模块发现设备存在状态故障，则首先执行记录故障LOG的子模块，然后执行备份电路代替故障电路重新检测状态是否正常的子模块，若设备状态正常，则执行设备状态检查模块，否则继续执行对故障单机重新上电开机的子模块，若设备状态正常，则执行设备状态检查模块，否则继续执行关闭故障单机启动备份单机，重新检测状态是否正常的子模块。

5.根据权利要求4所述的卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于所述工作状态建立模块包括：

用于对卫星母线电压进行检查的子模块；

用于对卫星姿态控制模式进行检查的子模块；

用于对卫星能源进行检查的子模块；

用于对卫星温度进行检查的子模块；

若母线电压异常，则卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星姿态控制模式检查的子模块，该子模块检查卫星姿态控制模式，如果当前控制模式不是长期在轨工作模式，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星能源检查的子模块，该子模块检查卫星的能源情况，如果卫星能源不满足要求，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则执行卫星温度检查的子模块，该子模块检查卫星温度，如果卫星温度不满足要求，则卫星工作状态异常，卫星从测试模式进入安全模式，否则卫星工作状态正常，然后执行任务执行结果检查模块。

6.根据权利要求5所述的卫星在轨嵌入式测试系统，其特征在于所述任务执行结果检查模块包括：

用于对卫星任务执行的工作时序进行检查的子模块，用于对卫星任务执行结果状态量进行检查的子模块；

若卫星动作按照既定时序执行，相应设备按既定时刻开关，则卫星任务工作时序正常；否则，任务工作时序异常，则卫星从在轨测试模式进入安全模式；

若表示卫星任务执行结果的状态的遥测量在区间判据内，即状态正常，则卫星任务执行结果正常；否则，执行设备故障处理模块。