CN110633176B - 工作系统切换方法、立方星和切换装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种工作系统切换方法、立方星和切换装置，通过先获取主工作系统的状态数据；进而依据所述状态数据判断主工作系统是否满足预设系统切换条件，若主工作系统满足预设系统切换条件，则启动备用工作系统同步主工作系统的数据，并在同步完成后使用备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。本发明在主工作系统未满足预设系统切换条件时不需要让所有系统都处于运行状态，相较于热机备份的方式而言降低了功耗。此外本发明在主工作系统满足预设系统切换条件时，先开启备用工作系统进行数据同步，并在同步完成后切换为由备用工作系统向卫星提供服务，从而相较于冷机备份的方案而言，切换速度快，提高了卫星的可靠性。

Description

工作系统切换方法、立方星和切换装置

技术领域

本申请涉及系统切换控制领域，具体而言，涉及一种工作系统切换方法、立方星和切换装置。

背景技术

目前，出于系统安全性的考量，在许多设备上都会采用多机备份的方案。目前传统的多机备份方案包括热机备份方案和冷机备份方案。

所谓热机备份是指设备上同时运行多套相同的系统，以一套系统作为主系统提供服务，其余系统作为备用工作系统来实时同步主系统的数据，从而在主系统故障时能够无缝切换到备用工作系统来提供服务，保证了可靠性。但是需要注意的是，热机备份需要同时运行多套系统，这就使得设备的功耗会成倍的增加。此外，在卫星系统中，过热是常见的设备故障原因，在采用热机备份的方式中，多套系统同时运行，因此可能出现多套系统同时因为过热而发生故障，从而影响了可靠性。

所谓冷机备份是指设备上设有多套系统，但是同一时间只运行一套系统，其余系统处于关闭状态。在当前运行的系统故障后，再启动备用工作系统来继续提供服务。需要说明的是，冷机备份相较于热机备份而言，可以显著降低设备功耗，但是由于备用工作系统的启动需要时间，对于某些具有高控制要求的设备，如立方星等而言，设备可能会由于在系统启动时缺少控制、长时间输出无效数据而造成严重的影响。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种工作系统切换方法、立方星系统和切换装置，用以解决相关技术中，采用热机备份方式时设备功耗高，而采用冷机备份时设备可靠性低的问题。

本申请实施例提供了一种工作系统切换方法，包括：

步骤S101，获取主工作系统的状态数据；

步骤S103，依据所述状态数据判断主工作系统是否满足预设系统切换条件，若主工作系统满足预设系统切换条件，则启动备用工作系统同步主工作系统数据，并在同步完成后使用备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

本发明的工作系统切换方法在主工作系统未满足预设系统切换条件之前不需要让所有系统都处于运行状态，相较于热机备份的方式而言降低了功耗。此外本发明的工作系统切换方法在主工作系统满足预设系统切换条件时，先开启备用工作系统进行数据同步，并在同步完成后才切换为由备用工作系统向卫星提供服务，从而相较于冷机备份的方案而言，切换速度快，提高了卫星的可靠性，从而使得卫星具备在恶劣环境下的更优秀的工作能力。

可选地，所述主工作系统的状态数据是所述主工作系统的整体温度，所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的整体温度达到预设临界值。

进一步地，所述预设临界值是主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值。

在实际应用中，卫星的工作环境在太空，而太空的散热条件差，因此温度是影响卫星中工作系统可靠性的重要因素。因此，以工作系统的温度作为所需获取的状态数据，更符合实际情况，能够更贴合实际切换需求。

进一步地，所述预设临界值是在主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值之下保留预设裕量的值。

在实际应用中，在启动备用工作系统后，仍旧需要一定的时间进行数据同步，在数据同步完成后才关闭主工作系统。因此这就会导致若将温度临界值设置为各电子元件的温度承受上限中的最低值，那么在进行数据同步的这一段时间内工作系统的温度可能还在继续上升，可能会导致温度超过个别电子元件的承受能力从而对电子元件造成损伤，进而影响到整个工作系统的可靠性，通过将预设临界值设置为在主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值之下保留预设裕量的值，可以有效避免这个问题。

可选地，所述主工作系统的状态数据是所述主工作系统的多个局部温度，所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的多个局部温度中的一个达到与该局部温度对应的预设临界值。

由于各温度传感器布设的位置不同，因此其对应测得的温度是工作系统中不同位置的温度，由于不同位置处所布设的电子元件可能不同，而不同电子元件对于温度的耐受能力是不同的，因此为不同位置所布设的温度传感器分别预先设置一个对应的预设临界值会更加精准。

进一步地，所述主工作系统的整体温度越高，裕量越大，局部温度所代表的电子元件中通过的电流、电压越大，裕量越大。

在实际情况下，电子元件的温度上升，一方面受环境温度的影响，另一方面也受其使用情况的影响。环境温度高时电子元件的温度比环境温度低时电子元件的温度上升得快。因此，对于相同的电子元件，当环境温度高时可以设置较大的裕量，当环境温度低时可以设置较小的裕量。在相同的环境温度下，电子元件内部通过大电流、大电压时的温度比内部通过小电流、小电压时的温度上升得快。因此动态地设置裕量是有利的。

进一步地，在所述步骤S101之后包括：

步骤S102，依据所述状态数据判断主工作系统是否异常，若主工作系统异常，则停止运行主工作系统，启动备用工作系统向卫星提供服务，对异常的主工作系统进行软件重置；否则进入步骤S103。

在实际的情况下，不可避免地会出现在主工作系统还未满足预设系统切换条件时就出现故障而无法正常工作(或称作工作异常)的现象，在太空环境中，造成工作系统异常的原因可能是由于受到太空辐照的影响，出现程序丢失、程序代码错乱等软件故障。在这种异常的情况下，工作系统的硬件可能并没有损坏。卫星上的硬件资源非常有限，更换和修复更是困难，因此为了不浪费卫星上的硬件资源，优选地在工作系统发生异常后，对异常的工作系统的软件进行重置，使仅出现软件故障的工作系统能够恢复成正常的工作系统。

进一步地，在接收到地面指挥中心发来的软件重置指令后对异常的主工作系统进行软件重置。

由于卫星是高精尖、高价值设备，因此为了安全起见，可以设定只有监控器接收到地面指挥中心发来的软件恢复指令时，才将预先保存的软件数据重新写入出现异常的工作系统中，即软件重置，以实现软件恢复。

相应地，本申请实施例还提供一种装置，包括：获取模块、判断模块和控制模块，其中：

获取模块，用于获取主工作系统的状态数据；

判断模块，用于判断是否满足预设系统切换条件；

控制模块，用于在所述主工作系统满足预设系统切换条件时，启动备用工作系统同步主工作系统的数据，在同步完成后由备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

相应地，本发明实施例还提供一种立方星，包括：监控器、第一工作系统和第二工作系统；所述第一工作系统和所述第二工作系统用于向立方星提供服务，所述监控器与所述第一工作系统和所述第二工作系统相连，用于执行前述任一种工作系统切换方法。

进一步地，所述第一工作系统、所述第二工作系统以及所述监控器都布设在同一个电路板上，所述第一工作系统和所述第二工作系统对称设置于电路板的两侧，所述监控器设置于第一工作系统和第二工作系统之间；

所述立方星还包括温度传感器、闪存，所述温度传感器以阵列的形式设置于所述第一工作系统和第二工作系统上，通过总线与所述监控器相连，用于向所述监控器传输所感测到的温度，所述闪存设置于所述第一工作系统和所述第二工作系统之间，用于存储工作系统的软件数据，该软件数据用于在工作系统异常时被注入进异常的工作系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种卫星系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种工作系统切换方法的一个实施方式的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种工作系统切换方法的另一个实施方式的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种切换装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种立方星的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种卫星系统的电子元件在电路板上的排布结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

实施例一：

为了解决相关技术中，采用热机备份方式时设备功耗高，而采用冷机备份时设备可靠性低的问题，本申请实施例中提供了一种工作系统切换方法。该工作系统切换方法应用于具有监控器以及至少两个工作系统的设备中，例如可以设置于具有监控器以及至少两个工作系统的卫星中。为了便于说明，下面以卫星为例对本申请实施例的方案进行说明。

请参见图1所示，图1为本申请实施例提供的一种卫星系统，包括：监控器、第一工作系统和第二工作系统。监控器分别与第一工作系统和第二工作系统相连，用于根据预设系统切换条件在第一工作系统和第二工作系统之间进行切换。

为了便于理解，文中还采用主工作系统和备用工作系统来描述第一工作系统和第二工作系统。主工作系统是指正在向卫星提供服务的工作系统，备用工作系统是指准备接替主工作系统向卫星提供服务的工作系统。需要说明的是，这里描述的主工作系统和备用工作系统仅是一种身份，第一工作系统和第二工作系统都可以成为主工作系统或备用工作系统。

在本申请实施例中，参见图2所示，本申请实施例提供的工作系统切换方法包括以下操作步骤，这些操作步骤可以通过软件程序等形式由监控器执行。

S101，获取主工作系统的状态数据。

需要说明的是，未避免歧义，在完整地执行完一次步骤S101至步骤S103期间，文中所描述的主工作系统所指代的工作系统保持不变，备工作系统所指代的工作系统也保持不变。

在本申请实施例中，状态数据是指能反应主工作系统工作状态的数据。在实际应用中，由于卫星的工作环境在太空，而太空的散热条件差，因此温度是影响卫星中工作系统可靠性的重要因素。因此，在本申请实施例的一种实施方式中，以工作系统的温度作为所需获取的状态数据。

为了有效实现对主工作系统的温度的获取，可以在每个工作系统中均布设温度传感器，并将温度传感器与监控器通信连接，这样通过温度传感器即可有效实现对主工作系统的温度的监测。

S103，依据所述状态数据判断主工作系统是否满足预设系统切换条件，若主工作系统满足预设系统切换条件，则启动备用工作系统同步主工作系统数据，并在同步完成后使用备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

本发明的工作系统切换方法在主工作系统未满足预设系统切换条件之前不需要让所有系统都处于运行状态，相较于热机备份的方式而言降低了功耗。此外本发明的工作系统切换方法在主工作系统满足预设系统切换条件时，先开启备用工作系统进行数据同步，并在同步完成后切换为由备用工作系统向卫星提供服务，从而相较于冷机备份的方案而言，切换速度快，提高了卫星的可靠性，从而使得卫星具备在恶劣环境下的更优秀的工作能力。

在一个实施方式中，所述状态数据是整体温度，此时所述工作系统满足预设系统切换条件可以是指所述工作系统的整体温度达到预设临界值。

在主工作系统中布设的温度传感器可以仅有一个也可以有多个。当主工作系统中布设的温度传感器仅有一个时，可以将该温度传感器传来的温度作为主工作系统的整体温度。但是由于工作系统所占据的区域大于单个温度传感器所布设的区域，因此通过一个传感器测得的温度值相较于实际温度而言，可能存在一定的偏差，不过该种方式具有重量轻、占用空间少、成本低的好处。

此外，当主工作系统中布设多个温度传感器时，可以基于这多个温度传感器传来的温度数据，确定出一个主工作系统的整体温度，例如以多个温度传感器传来的温度数据的平均值作为当前工作系统的整体温度来判断是否满足预设系统切换条件。通过这种方法使得确定出的工作环境温度更贴近与实际，可以提高对于系统切换的判断的可靠性。

在一个实施方式中，预设临界值可以选取为主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值，以期让所有电子元件都处于可承受的温度范围内。所述电子元件的温度承受上限可根据电子元件的产品手册获得或通过相关试验获得。

值得注意的是，在实际应用过程中，在启动备用工作系统后，仍旧需要一定的时间进行数据同步，在数据同步完成后才关闭主工作系统。而在进行数据同步的这一段时间内工作系统的温度可能还在继续上升。因此若将温度临界值设置为各电子元件的温度承受上限中的最低值，那么可能会导致温度超过个别电子元件的承受能力从而对电子元件造成损伤，进而影响到整个工作系统的可靠性。为了尽可能避免这一问题，在另一个优选的实施方式中，可以在电子元件的温度承受上限的最低值的基础上，设定一定的裕量，即将所述预设临界值设置为在主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值之下保留预设裕量的值。例如，假设电子元件A是主工作系统中温度承受上限最低的电子元件，如果电子元件A的产品手册上标注的温度承受上限值为100摄氏度，在此基础上设定裕量为5摄氏度，那么即可以设定95摄氏度作为温度临界值。

在另一个实施方式中，所述状态数据是多个局部温度，此时所述工作系统满足预设系统切换条件是指所述工作系统的多个局部温度中的一个达到与该局部温度对应的预设临界值。

在主工作系统中布设有多个温度传感器时，由于各温度传感器布设的位置不同，因此其对应测得的温度是工作系统中不同位置的温度，由于不同位置处所布设的电子元件可能不同，而不同电子元件对于温度的耐受能力是不同的，因此可以为不同位置所布设的温度传感器分别预先设置一个对应的预设临界值。在接收到多个温度传感器传来的温度数据时，将所述多个温度传感器传来的温度分别与各温度传感器对应的预设临界值进行比较，在所述多个温度传感器中的任一个温度传感器传来的温度达到该温度传感器对应的预设临界值时，确定主工作系统满足预设系统切换条件；否则，确定主工作系统不满足预设系统切换条件。

需要说明的是，在本申请实施例中，各个工作系统中所布设的传感器的数量可以相同，也可以不相同。传感器所布设的位置可以相同，也可以不相同。

此外，由于不同类型的元件在相同时间内温度变化的速率不同，因此在一个优选的例子中，可以根据元件类型的不同，为不同元件对应位置处的温度传感器配置不同的裕量。

与前述依据主工作系统的整体温度来判断主工作系统是否满足预设系统切换条件的实施方式类似，在依据主工作系统的局部温度来判断主工作系统是否满足预设系统切换条件的实施方式中，可以直接选取电子元件的温度承受上限作为预设临界值。优选地，可以在电子元件的温度承受上限的基础上，设定一定的裕量，作为预设临界值。

在一个优选的实施方式中，裕量可以是动态选择的。电子元件的温度上升，一方面受环境温度的影响，而另一方面也受其使用情况的影响。环境温度高时电子元件的温度比环境温度低时电子元件的温度上升得快。因此，对于相同的电子元件，当环境温度高时可以设置较大的裕量，当环境温度低时可以设置较小的裕量。在相同的环境温度下，电子元件内部通过大电流、大电压时的温度比内部通过小电流、小电压时的温度上升得快。因此，对于相同的环境温度，电子元件内部通过大电流、大电压时可以设置较大的裕量，电子元件内部通过小电流、小电压时可以设置较小的裕量。对于主要受使用情况的影响时，由于元件升温主要是由于系统内部电流、电压等原因导致的，一般升温或降温都较为稳定，因此可以选择一个较小的裕量，反之主要受环境温度的影响时，由于各电子元件的吸热能力不同，受环境温度影响各电子元件间的温度变化波动较大，因此为了稳妥起见，可以选择一个较大的裕量。

如前所述，在太空中，过热是常见的设备故障原因。在采用热机备份的方式中，多套系统同时运行，因此可能出现多套系统同时因为过热而发生故障的情况。通过使用本发明工作系统切换方法，不需要等到主工作系统真的发生硬件故障时才将主工作系统切换成备用工作系统，而是在工作系统的温度达到预设系统切换条件时就进行切换。通过这样的设置，可以让即将因为过热而导致硬件故障的工作系统及时的冷却下来，而冷却后的工作系统在之后还可以重新再被启用。因此，通过本发明的切换方法可以延长工作系统的使用寿命，提高系统稳定性。

值得说明的是，虽然在前述实施例中，仅使用温度作为判断是否要进行系统切换的依据，然而，本发明不限于此，还可以通过例如主工作系统的温度、中央处理器(CentralProcessing Unit/Processor，CPU)占用率、内存占用率等状态数据中的一个或多个来判断是否需要进行系统切换。

值得说明的是，虽然在前述实施例中，执行本发明切换方法的目的是为了在主工作系统仍处于正常的工作状态下切换至备用工作系统。然而，在实际的情况下，不可避免地会出现在主工作系统还未满足预设系统切换条件时就出现故障而无法正常工作，即处于异常状态的现象，对此，参见图3所示，在本发明的另一个实施例中，工作系统切换方法包括：

S101，获取主工作系统的状态数据；

S102，依据所述状态数据判断主工作系统是否异常，若主工作系统异常，则停止运行主工作系统，启动备用工作系统向卫星提供服务，对异常的主工作系统进行软件重置；若主工作系统未发生异常，进入步骤S103；

S103，依据所述状态数据判断主工作系统是否满足预设系统切换条件，若主工作系统满足预设系统切换条件，则启动备用工作系统同步主工作系统数据，在同步完成后由备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

在该实施方式中，所述状态数据例如还包括主工作系统内的任务执行情况。示例性的，可以接收主工作系统发来的任务执行数据，进而根据任务执行数据确定任务是否执行成功，若任务执行不成功，则确定主工作系统异常。例如，设主工作系统需要执行一个数据表处理任务，数据表中有1000个数据，需要处理10次，在对主工作系统发来的任务执行数据进行解析处理后，若发现没有处理到1000个，或者没有处理到10次，则判断主工作系统异常，确定需要切换至备用工作系统。

在太空环境中，造成工作系统异常的原因可能是由于受到太空辐照的影响，出现程序丢失、程序代码错乱等软件故障。在这种异常的情况下，工作系统的硬件可能并没有损坏。卫星上的硬件资源非常有限，更换和修复更是困难，因此为了不浪费卫星上的硬件资源，优选地在工作系统发生异常后，对异常的工作系统的软件进行重置，使仅出现软件故障的工作系统能够恢复成正常的工作系统。

此外，卫星在运行过程中，会不断向地面指挥中心反馈运行状态，因此在主工作系统出现软件问题时，地面中心可以发现。由于卫星是高精尖、高价值设备，因此在一个优选的示例中，为了安全起见，可以设定只有监控器接收到地面指挥中心发来的软件恢复指令时，才将预先保存的软件数据重新写入出现异常的工作系统中，以实现软件恢复。

需要说明的是，卫星仅为本申请实施例的方案的一种可行实时场景，本申请实施例的方案也可以应用于其他场景中，如汽车控制场景中等，不应狭义的认为本申请实施例的方案仅能应用于卫星场景中。

实施例二：

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供切换装置10。切换装置10用于卫星的监控器中，所述监控器为与所述主工作系统以及所述备用工作系统连接的微控制单元。

请参阅图4，图4示出了与实施例中工作系统切换方法对应的工作系统切换装置。应理解，装置10与上述实施例一的方法实施例对应，能够执行上述图2和图3的方法涉及的各个步骤。装置10具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置10包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置10的操作系统中的软件功能模块，可以应用于上述实施例一和的监控器中。具体地：

切换装置10包括：获取模块11、判断模块12和控制模块13。其中：

获取模块11，用于获取主工作系统的状态数据；

判断模块12，用于判断是否满足预设系统切换条件；

控制模块13，用于在所述主工作系统满足预设系统切换条件时，启动备用工作系统同步主工作系统数据，在同步完成后由备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

在另一个实施方式中，所述判断模块12用于判断所述主工作系统是否异常，在判断主工作系统未处于异常时，判断是否满足预设系统切换条件。所述控制模块13用于在所述主工作系统异常时，停止运行主工作系统，启动备用工作系统向卫星提供服务，对异常的主工作系统进行软件重置；以及在所述主工作系统满足预设系统切换条件时，启动备用工作系统同步主工作系统数据，在同步完成后由备用工作系统向卫星提供服务，关闭主工作系统。

需要理解的是，上述实施例一中所描述的方法步骤的内容可以通过本实施例的装置10来实现，出于描述简洁的考量，在本实施例中不再赘述。

实施例三：

下面将在实施例一的基础上，以卫星为立方星时的情况为例，为本实施例做进一步示例说明。

立方星是一种微小型卫星，具有体积小、成本低的特点。参见图5所示，在本申请实施例的立方星中，设置有监控器、第一工作系统和第二工作系统，其中监控器实时与当前运行的工作系统保持通信连接，用于执行实施例一中提到的任何一种工作系统切换方法。所述第一工作系统、第二工作系统可以由处理芯片(如STM32F429IGT6芯片)、随机存取存储器(random access memory，RAM)以及其余必要电子元件构成。监控器可以选用STM32F103T8U6芯片来实现，内部自带看门狗，便于进行软件设计，具有快速自恢复的能力，从而可以保证在监控器在太空环境下的可靠性。

在一个实施方式中，如图6所示，第一工作系统、第二工作系统、以及监控器都布设在同一个电路板上，第一工作系统和第二工作系统对称设置于电路板的两侧，监控器设置于第一工作系统和第二工作系统之间。

此外，立方星还可以包括温度传感器。如图6所示，温度传感器可以以阵列的形式布设于两套工作系统上。温度传感器通过总线与监控器连接。

此外，立方星还可以包括闪存(flash)，闪存设置于第一工作系统和第二工作系统之间，用于存储工作系统的软件数据，该软件数据用于在工作系统异常时被注入进异常的工作系统。所述闪存例如可以采用W25Q128FVSG型号，它的体积很小，可以很好的屏蔽起来，达到抗辐照的效果。

在前述的实施方式中，第一工作系统、第二工作系统、以及监控器都布设在同一个电路板上，然而本发明不限于此，在另一个实施方式中，第一工作系统、第二工作系统和监控器布设在不同的电路板上，第一工作系统和第二工作系统具备各自的电源、运算单元和外部设备，相对独立运作互不干扰。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工作系统切换方法，其特征在于，应用于监控器上，包括：

步骤S101，获取主工作系统的状态数据；所述主工作系统的状态数据是所述主工作系统的整体温度，或者是所述主工作系统的多个局部温度；

步骤S103，在主工作系统未出现异常时，依据所述状态数据判断所述主工作系统是否满足预设系统切换条件，若所述主工作系统满足所述预设系统切换条件，则启动备用工作系统同步所述主工作系统的数据，并在同步完成后使用所述备用工作系统向卫星提供服务，关闭所述主工作系统；在主工作系统未满足预设系统切换条件时不需要让所有系统都处于运行状态；

所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的整体温度达到预设临界值；或者，所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的多个局部温度中的一个达到与该局部温度对应的预设临界值；

其中：所述预设临界值是在所述主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值之下保留预设裕量的值，且所述主工作系统的整体温度越高，裕量越大，局部温度所代表的电子元件中通过的电流、电压越大，裕量越大；所述裕量是动态选择的。

2.如权利要求1所述的工作系统切换方法，其特征在于，在所述步骤S101之后包括：

步骤S102，依据所述状态数据判断所述主工作系统是否异常，若所述主工作系统异常，则停止运行所述主工作系统，启动所述备用工作系统向卫星提供服务，对异常的主工作系统进行软件重置；否则进入步骤S103。

3.一种切换装置，其特征在于，应用于监控器上，包括：获取模块、判断模块和控制模块，其中：

获取模块，用于获取主工作系统的状态数据；所述主工作系统的状态数据是所述主工作系统的整体温度，或者是所述主工作系统的多个局部温度；

判断模块，用于在主工作系统未出现异常时，判断是否满足预设系统切换条件；

控制模块，用于在所述主工作系统满足预设系统切换条件时，启动备用工作系统同步所述主工作系统的数据，在同步完成后由所述备用工作系统向卫星提供服务，关闭所述主工作系统；在主工作系统未满足预设系统切换条件时不需要让所有系统都处于运行状态；

所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的整体温度达到预设临界值；或者，所述工作系统满足预设系统切换条件是所述工作系统的多个局部温度中的一个达到与该局部温度对应的预设临界值；

其中：所述预设临界值是在所述主工作系统中的各个电子元件的温度承受上限中的最低值之下保留预设裕量的值，且所述主工作系统的整体温度越高，裕量越大，局部温度所代表的电子元件中通过的电流、电压越大，裕量越大；所述裕量是动态选择的。

4.一种立方星，其特征在于，包括：监控器、第一工作系统和第二工作系统，所述第一工作系统和所述第二工作系统用于向立方星提供服务，所述监控器与所述第一工作系统和所述第二工作系统相连，用于执行如权利要求1或2所述的工作系统切换方法。

5.根据权利要求4所述的立方星，其特征在于，所述第一工作系统、所述第二工作系统以及所述监控器都布设在同一个电路板上，所述第一工作系统和所述第二工作系统对称设置于电路板的两侧，所述监控器设置于第一工作系统和第二工作系统之间；

所述立方星还包括温度传感器、闪存，所述温度传感器以阵列的形式设置于所述第一工作系统和第二工作系统上，通过总线与所述监控器相连，用于向所述监控器传输所感测到的温度，所述闪存设置于所述第一工作系统和所述第二工作系统之间，用于存储第一工作系统和第二工作系统的软件数据，该软件数据用于在所述第一工作系统或第二工作系统异常时被注入进异常的工作系统。