CN110968459B - 一种卫星数据处理方法、装置及卫星备份子系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种卫星数据处理方法、装置及卫星备份子系统，属于卫星技术领域。该方法应用于卫星备份子系统，所述方法包括：接收数据任务，其中，所述数据任务包括数据备份任或数据还原；将所述数据任务拆分成多个单轨任务；在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务。本申请实施例中，采用断点备份或断点还原的技术手段，将一次完整的数据任务拆分为多个单轨任务分段执行，实现了卫星的在轨系统备份或还原。

Description

一种卫星数据处理方法、装置及卫星备份子系统
技术领域
本申请属于卫星技术领域，具体涉及一种卫星数据处理方法、装置及卫星备份子系统。
背景技术
卫星上的设备在运行过程中可能存在如宇宙射线、异常掉电等情况，当卫星上的设备出现上述情况时，可能会出现数据存储出错，而数据存储出错则可能直接导致设备无法正常工作。
为了使得卫星上的设备能够重新正常工作，现有技术主要采用两种方式重新启动卫星上的设备。第一种采用备份系统的方式重新启动卫星上的设备，其中备份系统的原理是在卫星上放至少两台一样的硬件，每台硬件里面安装一样的系统，且每台硬件上的系统同步做一样的事情，若其中一台坏了，就切换到另一台。另一种则采用系统还原的方式重新启动卫星上的设备，其使得现在正在运行的系统还原至该系统的初始状态。
但是，上述主机备份的成本高，需要多台硬件，耗电量也高，而卫星上的电量非常有限，一旦电量消耗完毕，卫星将无法使用。而系统还原的方式只能将系统恢复到初始状态，如果正在运行的系统的状态在使用中有修改或更新，若采用初始状态的系统则不能满足现在的卫星上的设备正常工作。
发明内容
鉴于此，本申请的目的在于提供一种卫星数据处理方法、装置及卫星备份子系统，以改善现有卫星上的设备所采用的备份方式所存在的问题，且还降低了卫星的制造、发射成本。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种卫星数据处理方法，应用于卫星备份子系统，所述方法包括：接收数据任务，其中，所述数据任务包括数据备份或数据还原；将所述数据任务拆分成多个单轨任务；在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务。本申请实施例中，采用断点备份或断点还原的技术手段，将一次完整的数据任务拆分为多个单轨任务分段执行，实现了卫星的在轨系统备份或还原，进而解决了现有的备份方式无法实现在轨备份或还原操作的问题。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，将所述数据任务拆分成多个单轨任务，包括：获取执行所述数据任务所需的总时长；预估所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长；基于所述总时长和所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长，将所述数据任务拆分成多个单轨任务。本申请实施例中，根据执行该数据任务的总时长和预估的卫星一次绕轨飞行时准许执行数据任务的时长可快速地将该任务拆分成多个单轨任务，拆分流程简单。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，将所述数据任务拆分成多个单轨任务，包括：根据每次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据量将所述数据任务拆分成多个单轨任务。本申请实施例中，根据每次绕轨飞行中准许执行该数据任务的时长和该数据任务的剩余数据量将该数据任务拆分成多个单轨任务，充分考虑了不同次绕轨飞行中准许执行该数据任务的时长间的差异，更能合理利用资源，使得拆分效果更高效。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，根据每次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据任务量将所述数据任务拆分成多个单轨任务，包括：根据上次绕轨飞行时，卫星的电量以及待备份或待还原的剩余数据量，确定本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长；计算所述数据任务的剩余数据任务所需的时长；判断所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长是否小于所述数据任务的剩余数据任务量所需的时长；若所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长小于所述数据任务的剩余数据任务所需的时长，则根据所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长，将所述数据任务的剩余数据拆分为本次绕轨飞行需执行的单轨任务和减去所述本次绕轨飞行需执行的单轨任务之后剩余的数据任务；若所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长不小于所述数据任务的剩余数据任务所需的时长，则本次绕轨飞行需执行的单轨任务为所述数据任务的剩余数据任务。本申请实施例中，通过在上一轨确定的本次绕轨飞行时执行数据备份或者数据还原操作的时长，以及计算的数据任务的剩余数据任务所需的时长来对数据任务的剩余数据拆分进行拆分，可以充分且合理的使用蓄电池中的电能，避免资源的浪费。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，执行各自对应的单轨任务，包括：记录本次执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位；从所述单轨任务中数据备份或者数据还原的所述起始标志位开始，执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原；在执行完对应的所述单轨任务中的数据备份或者数据还原时，记录执行完时的结束标志位。本申请实施例中，采用断点备份或断点还原的技术手段，在本次绕轨飞行时记录执行单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位，以及记录完成时的结束标志位，使得在下次绕轨飞行时执行单轨任务中的数据备份或者数据还原时，有迹可循，实现了卫星的在轨系统备份或还原，进而解决了现有备份方式存在的问题。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，记录本次执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位，包括：查看文档中是否记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者还原的结束标志位；若所述文档中记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者数据还原的结束标志位，则从上一次对应的结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位；若所述文档中并未记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点对应的数据备份或者数据还原的结束标志位，记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位。本申请实施例中，若文档中记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者还原的结束标志位时，则从该结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，若文档中没有记录有表征完成上一次操作的结束标志位时，则从头重新开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，以提高设备的可靠性，或者，从上上次对应的结束标记位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，以节约备份或还原的时间。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，接收数据任务，包括：接收来自地面站的数据任务指令，所述数据任务指令中携带有需要进行数据任务的设备的设备标识；向所述地面站发送是否需要对所述设备标识对应的设备执行所述数据任务的询问请求；在接收所述地面站响应所述询问请求发送的确认指令时，表征接收到所述数据任务。本申请实施例中，在接收到来自地面站的数据任务指令时，通过向地面站发送询问请求，在接收到确定指令后，才算接收到数据任务，才开始执行数据备份或还原，减少了误操作的风险。
结合第一方面实施例的一种可能的实施方式，在执行单轨任务的过程中，所述方法还包括：当监测到供电电压持续下降或者下降到设定阈值时，停止执行当前的单轨任务。本申请实施例中，当监测到供电电压持续下降或者下降到设定阈值时，停止执行当前的单轨任务，以避免备用存储器硬件性地损坏。
第二方面，本申请实施例还提供了一种卫星数据处理方法，应用于地面站，所述方法包括：向卫星发送数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识；接收所述卫星响应所述数据任务指令发送的是否需要执行所述数据任务的询问请求，所述询问请求中携带有对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务所需的总时长；向所述卫星发送确认指令，以使所述卫星中的卫星备份子系统根据所述确认指令中携带的单轨子时长，分轨执行与所述单轨子时长所对应的单轨任务；其中，所述确认指令中携带有多个单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长，所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。本申请实施例中，通过在询问请求中携带对所述设备标识对应的设备执行数据备份或者数据还原所需的总时长，以便地面站根据该总时长对每一轨执行数据备份或者数据还原的时长进行划分，并将划分好的多个单轨子时长携带在确认指令中发给卫星的卫星子系统，使得卫星子系统可以直接基于划分好的单轨子时长执行对应的操作即可，可节约卫星的能耗资源。
第三方面，本申请实施例还提供了一种卫星备份子系统，包括：备用存储器和处理器，所述备用存储器和所述处理器连接；所述备用存储器，用于存储备份数据；所述处理器，用于接收数据任务，其中，所述数据任务包括数据备份或数据还原；以及还用于将所述数据任务拆分成多个单轨任务；并在每次绕轨飞行时，用于执行各自对应的单轨任务，以将需要执行所述数据任务的设备对应的存储器中的数据备份至所述备用存储器，或者将所述备用存储器中的备份数据还原至所述存储器。
第四方面，本申请实施例还提供了一种卫星数据处理装置，应用于地面站，所述装置包括：第一发送模块、接收模块以及第二发送模块；第一发送模块，用于向卫星发送数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识；接收模块，用于接收所述卫星响应所述数据任务指令发送的是否需要对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求，所述询问请求中携带有对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务所需的总时长；第二发送模块，用于向所述卫星发送确认指令，以使所述卫星中的卫星备份子系统根据所述确认指令中携带的单轨子时长，分轨执行对应的数据备份或者数据还原操作，其中，所述确认指令中携带有多个单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长，所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。
第五方面，本申请实施例还提供了一种卫星备份子系统，包括：备用存储器和处理器，所述备用存储器和所述处理器连接；所述备用存储器，用于存储备份数据；所述处理器中固化有用于执行上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例提供的任一项可能的实施方式提供的方法的计算机程序。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1示出了本申请实施例提供的一种应用于卫星备份子系统中的卫星数据处理方法的流程示意图。
图2示出了本申请实施例提供的每次执行单轨任务的流程示意图。
图3示出了本申请实施例提供的一种异常掉电重启后，再次进行数据备份或还原操作时的流程示意图。
图4示出了本申请实施例提供的一种应用于地面站中的卫星数据处理装置的模块示意图。
图5示出了本申请实施例提供的一种备份子系统的结构示意图。
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执行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其执行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中诸如“第一”、“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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
鉴于现有卫星的数据备份所采用的备份方式存在的缺陷，本申请实施例提供了一种卫星数据处理方法，采用断点备份和断点还原的技术手段，首次实现了卫星的在轨系统备份或还原，进而解决了现有备份方式存在的问题，例如，现有的系统备份只能将系统恢复到初始状态，若中途系统的状态发生改变，则不能满足要求。整体上讲，在轨系统备份是指，当一台设备在运行了一段时间后，若当前的状态满足备份要求，则将当前的状态设置为一个还原点并通过在轨备份的方式进行数据备份，若之后发生故障，就将系统还原到所备份的还原点即可。
卫星在绕地球飞行的过程中，主要靠储能电池和太阳能帆板转化太阳能来供电。但储能电池的电量由卫星发射上空时所决定，因此该储能电池的电量有限，而太阳能帆板转化太阳能的电能也有限，如当卫星处于迎光面时，太阳能帆板能接收到太阳能，当卫星处于背光面时，便不能接收到太阳能，或者接收到的太阳能会很少。此外，卫星上携带的太阳能帆板的展开面积以及太阳能帆板的转化率都有限，因此，卫星上电力有限。
以立方星为例，通常卫星绕轨一周(飞完一轨)大约需要90分钟，为了节省卫星上有效的电能，飞一轨中卫星开机的一般是10-40分钟之间。在这10-40分钟的时间里，首先要完成卫星的日常任务，剩余的时间才能去做还原点的备份工作，然而剩余的时间往往不够完成一次完整的备份或还原。因此，本申请采用断点备份和断点还原的技术手段来实现卫星的在轨系统备份或还原，简单地讲，就是将备份和还原任务分成多个单轨任务，在一次绕轨飞行中(每一轨)执行一个单轨任务。
请参阅图1，为本申请实施例提供的一种应用于卫星中的卫星备份子系统中的卫星数据处理方法，下面将结合图1对其所包含的步骤执行说明。
步骤S101：接收数据任务。
当需要对卫星上的某个设备执行数据任务时，由地面站向卫星发送数据任务指令，卫星备份子系统在接收到该数据任务指令后，便执行后续的操作，例如，获取执行一次完整数据任务所需的总时长。其中，所述数据任务包括数据备份或数据还原。
卫星备份子系统可以是在接收到地面站的数据任务时，即表示接收到数据任务，便执行后续的操作，例如，获取执行一次完整数据任务所需的总时长。当然，为了避免误操作，在接收到数据任务指令时，还可以向地面站发送是否需要对该数据任务指令携带的设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求，在接收到地面站响应该询问请求发送的确认指令后，才算接收到数据任务。其中，数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识。
其中，当卫星上的设备在运行了一段时间后，若当前的状态满足备份要求，则地面站便向卫星发送数据备份指令。例如，如果一个系统在预设时长(例如2个月)未出过故障，就说明目前这个状态比较稳定，那么就可以对它进行备份。此外，也可定期对设备进行数据备份，例如，每间隔固定时长(例如2个月)就进行一次备份。
步骤S102：将所述数据任务拆分成多个单轨任务。
在接收到数据任务后将所述数据任务拆分成多个(两个及以上)单轨任务。
其中，作为一种实施方式，将所述数据任务拆分成多个(两个及以上)单轨任务可以是分多次完成的，也即，根据每次绕轨飞行中准许执行数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据量将数据任务拆分成多个单轨任务。
其中，可以根据以下规律来确定每次绕轨飞行中准许执行数据任务的时长，例如，根据上一次绕轨飞行时，卫星的电量以及待备份或还原的剩余数据量，确定本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原的时长；根据本次绕轨飞行时，卫星的电量以及待备份或还原的剩余数据量，确定下一次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原的时长。在进行任务拆分时，计算数据任务的剩余数据任务所需的时长，判断本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长是否小于计算得到的该数据任务的剩余数据任务量所需的时长，若本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长小于该数据任务的剩余数据任务所需的时长，则根据本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长，将数据任务的剩余数据拆分为本次绕轨飞行需执行的单轨任务和减去本次绕轨飞行需执行的单轨任务之后剩余的数据任务；若本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长不小于(大于等于)数据任务的剩余数据任务所需的时长，则本次绕轨飞行需执行的单轨任务为数据任务的剩余数据任务。例如，在第N-1次绕轨飞行时，确定的在第N次绕过飞行时准许执行数据备份或者数据还原操作的时长为20分钟，在第N次绕过飞行时，计算执行完数据任务的剩余数据量所需的时长约为30分钟，由于第N次绕过飞行时准许执行数据备份或者数据还原操作的时长(20分钟)小于备份或还原完剩余数据量所需的时长(30分钟)，则在第N次绕过飞行时，将该数据任务的剩余数据拆分为本次(第N次)绕轨飞行需执行的单轨任务和减去本次(第N次)绕轨飞行需执行的单轨任务之后剩余的数据任务；在第N+1次绕过飞行时，假设在第N+1次绕过飞行时准许执行数据备份或者数据还原操作的时长为15分钟，此时由于执行该数据任务的剩余数据量所需的时长为10分钟，小于本次(第N+1次)绕过飞行时准许执行数据备份或者数据还原操作的时长(15分钟)，则本次(第N+1次)绕轨飞行需执行的单轨任务为该数据任务的剩余数据任务，也即拆分完成。
作为又一种实施方式，将所述数据任务拆分成多个单轨任务可以是一次性完成的，也即在即将开始执行数据备份或数据还原时，便将数据任务拆分成多个单轨任务。也即，基于执行所述数据任务所需的总时长和预估的卫星一次绕轨飞行时准许执行该数据任务的时长将所述数据任务拆分成多个单轨任务。例如，假设对卫星上的某个设备进行一次完整数据任务所需的总时长为65分钟，预估的卫星一次绕轨飞行时准许执行该数据任务的时长为15分钟，则基于该总时长(65分钟)和预估的卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长(15分钟)，将该数据任务拆分成5个单轨任务，其中，前4个单轨任务对应的子时长均为15分钟，最后一个单轨任务的对应的子时长为5分钟。
其中，作为一种实施方式，可以根据之前多个时刻的卫星在每次绕轨飞行时可用于执行数据备份或数据还原的时长的平均值来预估卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长。例如取前5轨可用于执行数据备份或数据还原的时长的平均值来预估卫星一次绕轨飞行时准许执行数据任务的时长。当然，也可以是根据当前卫星的电量来预估卫星在一次绕轨飞行时准许执行该数据任务的时长。其中，单轨任务(单轨子时长)的划分除了可以由卫星自己来完成外，还可以是由地面站(卫星平台)来完成。例如，当卫星接收到地面站发送的数据任务指令时，获取该数据任务指令中携带的设备标识，确定对该设备标识对应的设备执行一次完整数据备份任务或者还原任务所需的总时长，并进行单轨时长划分。为了避免误操作，当卫星接收到地面站发送的数据任务指令时，会向所述地面站发送是否需要对该指令中携带的设备标识对应的设备执行数据备份或者数据还原的询问请求，在接收到地面站响应该询问请求发送的确认指令后，才执行对应的备份或还原。
其中，任务划分可以是由卫星备份子系统自己来完成时，也可以是由卫星的主系统来完成任务划分，然后将划分后的多个单轨任务发送给卫星备份子系统。卫星备份子系统基于卫星主系统的通信模块(北斗通信模块)实现与地面站的信息交互，例如，卫星在接收到地面站的指令时，将该指令告知卫星备份子系统，卫星备份子系需要向地面站发送询问请求时，将该询问请求发送给卫星主系统，由卫星主系统将该询问请求发送给地面站。
当任务划分是由地面站来完成时，当卫星接收到地面站发送的数据任务指令时，获取该数据任务指令中携带的设备标识，确定对该设备标识对应的设备执行一次完整数据备份任务或者还原任务所需的总时长，响应该数据任务指令向地面站发送是否需要执行数据备份或者数据还原的询问请求，其中，该询问请求中携带有该总时长，地面站在获取到该询问请求中的总时长后，基于该总时长进行任务划分，然后向卫星发送确认指令，该确认指令中携带有多个(两个及以上)单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原的时长。所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。该种实施方式中，地面站的主要功能就是给卫星分配任务，通过向卫星发射指令来告诉卫星什么时间去做什么事情，而卫星只是简单地接收指令和执行任务。
需要说明的是，当任务划分是由卫星自己来完成时，卫星在接收到地面站发送的数据任务指令后，向所述地面站发送的询问请求中可以不携带对该设备标识对应的设备执行一次完整数据备份任务或者还原任务所需的总时长。当任务划分是由地面站来完成时，该询问请求需要携带对该总时长，相应地，此时地面站返回的确定指令中携带有至少两个单轨子时长。
步骤S103：在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务。
在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务。为了便于理解，结合图2所示的针对每次执行单轨任务的流程图来对在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务进行说明。
步骤S201：记录本次执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位。
在本次执行单轨任务中的数据备份或者数据还原时，需要记录本次执行单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位。
其中，记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位的过程可以是：查看文档中是否记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者还原的结束标志位；若所述文档中记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者数据还原的结束标志位(在为是时)，则从上一次对应的结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位；若所述文档中并未记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点对应的数据备份或者数据还原的结束标志位(在为否时)，记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，例如，从第一次对应的起始标记位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，或者，从上上次对应的结束标记位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位。
在该实施方式中，在记录本次执行单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位的过程中，若文档中记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点(上一次)对应的数据备份或者还原的结束标志位时，也即文档中记录有表征完成上一次绕轨飞行时对应的数据备份或者还原的结束标志位时，则表示上次的备份或还原成功，则从上一次对应的结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位，若文档中记录没有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点对应的数据备份或者还原的结束标志位时，也即文档中记录没有表征完成上一次绕轨飞行时对应的数据备份或者还原的结束标志位时，则表示上次的备份或还原失败，作为一种实施方式，可以从头重新备份或还原，以提高可靠性，此时，则从第一次对应的起始标记位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位。当然作为另一种实施方式，可以从上上次对应的结束标志位开始执行数据备份或者数据还原，以节约从头重新备份或还原所需的时间，此时从上上次对应的结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位。
步骤S202：从所述单轨任务中数据备份或者数据还原的所述起始标志位开始，执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原。
在本次执行单轨任务中的数据备份或者数据还原的过程中，在记录了记录本次执行单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位后，便可并从该起始标志位开始，根据本次单轨任务准许执行数据备份或者数据还原的时长去执行数据备份或者数据还原。
步骤S203：在执行完对应的所述单轨任务中的数据备份或者数据还原时，记录执行完时的结束标志位。
在完成对应的单轨任务中的数据备份或者数据还原时，也即执行数据备份或者数据还原的时长达到本次单轨任务中准许执行数据备份或者数据还原的时长时，记录完成时的结束标志位，结束本次。待下次执行数据备份或者数据还原时，先查看文档中是否记录有表示上次备份完成的结束标志位，若有则从表示上次备份完成的结束标志位开始执行本次的数据备份或者数据还原。
为了便于理解，以执行数据备份为例，简单来说，当第一次执行单轨备份任务时，在文档中记录起始标志位，然后将数据备份至备份存储器，在该单轨备份任务执行完毕时，在文档中记录备份结束标志位。当第二次及以后执行单轨备份任务时，先查看文档中是否记录有表示上次完成备份的结束标志位。如果有，则从上次的结束标志位开始记录起始标志位，然后将数据备份至备份存储器，在该单轨备份任务执行完毕时，在记录文档中记录结束标志位，如果没有，则代表上一次失败，则可以从第一次对应的起始标记位开始记录本次执行数据备份的起始标志位，或者，从上上次对应的结束标记位开始记录本次执行数据备份的起始标志位。
其中，在执行数据备份或还原时，为了节约用电，可以在这期间关闭所有不相关外设，例如关闭用于航拍的设备，仅保留卫星备份子系统等关键部件的电源，以加快还原速度。
可选地，在执行单轨任务(数据备份或者数据还原)的过程中，所述方法还包括：当监测到供电电压持续下降或者下降到设定阈值时，停止当前的数据备份或者数据还原。通常，当设备异常掉电时，不仅仅数据会存储错误，更重要的是作为数据备份的备用存储器可能也会因此而受损(卫星上的硬件损坏将难以修补)。为了避免备用存储器硬件性地损坏，例如被击穿等。可以选用带掉电检测功能的执行单元(处理器)来执行对应的。所谓掉电检测，就是在供电电压持续下降或者下降到设定阈值就执行预定的，例如，停止执行当前的单轨任务(数据备份或者数据还原)，并关闭自身电源。此外，还可以设置为备用存储器用电的储能装置，例如电容，使得备份子系统异常掉电后，能短暂地延后备用存储器的断电时间，从而保护备用存储器，提高设备的可靠性。由于供电电压持续下降或者下降到设定阈值时，执行单元就不再向备用存储器中写入或读取数据，而此时向备用存储器的供电还没有完全停止，再加上电容的储能，就可以有效延后备用存储器的断电时间，以保护备用存储器。
当异常掉电重启后，在开始执行数据备份或者数据还原时，检测记录有是否有表示上次完成数据备份或者数据还原的就结束标志位，若有，则表示上次成功，则从上次的结束标志位开始继续进行本次的数据备份或者数据还原，若没有，则表示上次失败，则从头重新开始进行本次的数据备份或者数据还原，或者从上上次的结束标志位开始继续进行本次的数据备份或者数据还原，其过程示意图如图3所示。
本申请实施例还提供了一种应用于地面站中的卫星数据处理装置200，如图4所示。该卫星数据处理装置200包括：第一发送模块210、接收模块220、第二发送模块230。
第一发送模块210，用于向卫星发送数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识。
接收模块220，用于接收所述卫星响应所述数据任务指令发送的是否需要对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求，所述询问请求中携带有对所述设备标识所对应的设备执行所述数据备份任务或者还原任务所需的总时长。
第二发送模块230，用于向所述卫星发送确认指令，以使所述卫星中的卫星备份子系统根据所述确认指令中携带的单轨子时长，分轨执行与所述单轨子时长所对应的单轨任务，其中，所述确认指令中携带有多个单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原的时长，所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。
本申请实施例所提供的卫星数据处理装置200，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
如图5所示，图5示出了本申请实施例提供的一种卫星备份子系统300的结构框图。其中，图中的嵌入式系统为待进行数据备份或还原的对象，该系统存储器用于存储嵌入式系统的数据。所述卫星备份子系统300包括：电源管理单元310、备用存储器320以及处理器330。
所述电源管理单元310为备用存储器320以及处理器330供电。卫星备份子系统300基于卫星主系统的通信模块(北斗通信模块)实现与地面站的信息交互，例如，卫星在接收到地面站的指令时，将该指令告知卫星备份子系统300，卫星备份子系统300需要向地面站发送询问请求时，将该询问请求发送给卫星主系统，由卫星主系统将该询问请求发送给地面站。备用存储器320用于存储备份数据。所述处理器中固化用系统程序。其中，该系统程序包括至少一个可以系统或固件(firmware)的形式固化在所述卫星备份子系统300的操作系统(operating system，OS)中的系统功能模块。当处理器330执行卫星数据处理装置100包括的系统功能模块或计算机程序时，执行上述的卫星数据处理方法。例如，处理器330，用于接收数据任务，其中，所述数据任务为数据备份任务或数据还原任务；以及还用于将所述数据任务拆分成多个单轨任务；并在每次绕轨飞行时，用于执行各自对应的单轨任务，以将需要执行所述数据任务的设备对应的存储器中的数据备份至所述备用存储器，或者将所述备用存储器中的备份数据还原至所述存储器。
其中，备用存储器320可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。
处理器330可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器330也可以是任何常规的处理器等。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也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，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，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。
所述功能如果以系统功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以系统产品的形式体现出来，该计算机系统产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑,服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种卫星数据处理方法，其特征在于，应用于卫星备份子系统，所述方法包括：
接收数据任务，其中，所述数据任务包括数据备份或数据还原；
将所述数据任务拆分成多个单轨任务；
在每次绕轨飞行时，执行各自对应的单轨任务，
其中，将所述数据任务拆分成多个单轨任务，包括：
获取执行所述数据任务所需的总时长；预估所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长；基于所述总时长和所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长，将所述数据任务拆分成多个单轨任务；
或者，根据每次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据任务量将所述数据任务拆分成多个单轨任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据任务量将所述数据任务拆分成多个单轨任务，包括：
根据上次绕轨飞行时，卫星的电量以及待备份或待还原的剩余数据量，确定本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长；
计算所述数据任务的剩余数据任务所需的时长；
判断所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长是否小于所述数据任务的剩余数据任务量所需的时长；
若所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长小于所述数据任务的剩余数据任务所需的时长，则根据所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长，将所述数据任务的剩余数据拆分为本次绕轨飞行需执行的单轨任务和减去所述本次绕轨飞行需执行的单轨任务之后剩余的数据任务；
若所述本次绕轨飞行中准许执行数据备份或者数据还原操作的时长不小于所述数据任务的剩余数据任务所需的时长，则本次绕轨飞行需执行的单轨任务为所述数据任务的剩余数据任务。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，执行各自对应的单轨任务，包括：
记录本次执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位；
从所述单轨任务中数据备份或者数据还原的所述起始标志位开始，执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原；
在执行完对应的所述单轨任务中的数据备份或者数据还原时，记录执行完时的结束标志位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，记录本次执行所述单轨任务中的数据备份或者数据还原的起始标志位，包括：
查看文档中是否记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者数据还原的结束标志位；
若所述文档中记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点的数据备份或者数据还原的结束标志位，则从上一次对应的结束标志位开始记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位；
若所述文档中并未记录有表征距离与本次绕轨飞行的最近时间点对应的数据备份或者数据还原的结束标志位，记录本次执行数据备份或者数据还原的起始标志位。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收数据任务，包括：
接收来自地面站的数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识；
向所述地面站发送是否需要对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求；
在接收所述地面站响应所述询问请求发送的确认指令时，表征接收到所述数据任务。
6.根据权利要求1-2或4-5中任一项所述的方法，其特征在于，在执行单轨任务的过程中，所述方法还包括：
当监测到供电电压持续下降或者下降到设定阈值时，停止执行当前的单轨任务。
7.一种卫星数据处理方法，其特征在于，应用于地面站，所述方法包括：
向卫星发送数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识；
接收所述卫星响应所述数据任务指令发送的是否需要对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求，所述询问请求中携带有对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务所需的总时长；
向所述卫星发送确认指令，以使所述卫星中的卫星备份子系统根据所述确认指令中携带的单轨子时长，分轨执行与所述单轨子时长所对应的单轨任务；
其中，所述确认指令中携带有多个单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长，所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。
8.一种卫星备份子系统，其特征在于，包括：备用存储器和处理器，所述备用存储器和所述处理器连接；
所述备用存储器，用于存储备份数据；
所述处理器，用于接收数据任务，其中，所述数据任务包括数据备份或数据还原；以及还用于将所述数据任务拆分成多个单轨任务；并在每次绕轨飞行时，用于执行各自对应的单轨任务，以将需要执行所述数据任务的设备对应的存储器中的数据备份至所述备用存储器，或者将所述备用存储器中的备份数据还原至所述存储器，其中，所述处理器，还用于：
获取执行所述数据任务所需的总时长；预估所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长；基于所述总时长和所述卫星一次绕轨飞行时准许执行所述数据任务的时长，将所述数据任务拆分成多个单轨任务；
或者，根据每次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长和所述数据任务的剩余数据任务量将所述数据任务拆分成多个单轨任务。
9.一种卫星数据处理装置，其特征在于，应用于地面站，所述装置包括：
第一发送模块，用于向卫星发送数据任务指令，所述数据任务指令中携带有待执行数据任务的设备的设备标识；
接收模块，用于接收所述卫星响应所述数据任务指令发送的是否需要对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务的询问请求，所述询问请求中携带有对所述设备标识所对应的设备执行所述数据任务所需的总时长；
第二发送模块，用于向所述卫星发送确认指令，以使所述卫星中的卫星备份子系统根据所述确认指令中携带的单轨子时长，分轨执行与所述单轨子时长所对应的单轨任务；
其中，所述确认指令中携带有多个单轨子时长，每个单轨子时长表示卫星在一次绕轨飞行中准许执行所述数据任务的时长，所述多个单轨子时长之和等于所述总时长。
10.一种卫星备份子系统，其特征在于，包括：备用存储器和处理器，所述备用存储器和所述处理器连接；
所述备用存储器，用于存储备份数据；
所述处理器中固化有计算机程序，所述处理器用于通过运行所述计算机程序，执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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