CN111983995A - 航天器故障快速定位方法、装置、计算机设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天器故障快速定位方法、装置、计算机设备、存储介质，方法包括将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个传输节点的计算模型；将航天器抽象为执行节点，建立关于执行节点的计算模型；在遥控指令传输过程中，根据传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；当遥控指令到达执行节点，根据执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。可快速定位遥控指令在传输或执行失败的节点，实现了诊断遥控指令传输和执行失败原因，可视化方式展示故障发生的节点和诊断过程信息。

Description

航天器故障快速定位方法、装置、计算机设备、存储介质

技术领域

本发明涉及航天测控技术领域，尤其涉及一种航天器故障快速定位方法、装置、计算机设备、存储介质。

背景技术

航天器在早期发射和在轨管理阶段，在单圈次有限的可跟踪时间范围内要将大量的遥控指令或数据发送至航天器执行，当遥控指令执行失败时，需要快速定位故障点，判断故障原因，以便于尽快解决问题，保证后续遥控指令顺利执行。然而，传统的航天测控软件对遥控指令的发送和执行往往是通过日志来监视指令是否发送到航天器上并被成功执行，这种方式的缺点在于指令的发送和执行过程非常不直观，尤其在指令执行失败时，分析指令失败原因往往要从不同的数据源中提取大量的日志和数据进行事后分析，比较费时费力。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

基于上述原因，本申请人提出了一种航天器故障快速定位方法、装置、计算机设备、存储介质。

发明内容

为了满足上述要求，本发明的第一个目的在于提供一种航天器故障快速定位方法，抽象了航天器的发送过程中的各个传输节点和执行过程的和诊断步骤，可视化手段提供了遥控指令生命周期内的全过程监视，尤其在遥控指令执行失败后，能够以可视化手段呈现给用户故障所在位置，给出故障原因，从而能够大幅提高用户排查故障的效率，缩短排查时间。

本发明的第二个目的在于提供一种航天器故障快速定位装置。

本发明的第三个目的在于提供一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提供一种非临时性计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本申请实施例提出了一种航天器故障快速定位方法，包括以下步骤：

将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

在一个可能的实施方式中，所述将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点的步骤包括，建立测控中心软件节点、测站传输节点、小环比对节点。

在一个可能的实施方式中，所述根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况的步骤包括，所有的所述传输节点均根据配置文件中的预制策略完成对遥控指令的诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断信息加工为诊断信息数据并发送至软件界面。

在一个可能的实施方式中，所述根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断的步骤包括，通过判断条件对航天器遥测数据进行诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断过程信息发送至软件界面。

在一个可能的实施方式中，所述对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示的步骤包括，以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程，并将所述传输节点的数据展示在多个所述传输节点预先确定的位置。

在一个可能的实施方式中，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述遥控指令经过每个节点的状态，使单个节点能够展示所述遥控指令通过成功、失败或未收的状态。

在一个可能的实施方式中，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述传输节点的和遥控指令执行过程的诊断信息，对多个所述传输节点的数据进行诊断信息的列表显示，列表显示的诊断信息可切换为内嵌表单显示。

在另一方面，本申请实施例还提出了一种航天器故障快速定位装置，包括以下单元：

传输节点单元，用于将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

执行节点单元，用于将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

传输诊断单元，用于在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

执行诊断单元，用于当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

诊断展示单元，用于获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

在第三方面，本申请实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的航天器故障快速定位程序，其中，所述航天器故障快速定位程序被所述处理器执行时实现如上述任一项中所述的航天器故障快速定位方法。

在第四方面，本申请实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项中所述的航天器故障快速定位方法。

相比于现有技术,本发明的有益效果在于：本申请实施例提出的航天器故障快速定位方法，可快速定位遥控指令在传输或执行失败的节点，实现了诊断遥控指令传输和执行失败原因，能够以可视化方式展示故障发生的节点和诊断过程信息。在诊断过程中，采用可灵活设定的判据表达式实现判断逻辑，极大地减少了用户编程工作量。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是本申请实施例提出的一种航天器故障快速定位方法的具体实施例流程示意图；

图2是本申请实施例提出的一种航天器故障快速定位方法的具体运用场景示意图；

图3为本申请实施例提供的航天器故障快速定位装置的示意性框图；

图4为本申请实施例提供的计算机设备的示意性框图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参考图1，如图1为本申请实施例提出的一种航天器故障快速定位方法的具体实施例流程示意图，包括以下步骤：

步骤S101、将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

具体地，步骤S101包括，建立测控中心软件节点、测站传输节点、小环比对节点。其中，小环比对指从地球遥控/N控站中频输出耦合出一部分功率给解调器，解调出的信号与调制器输入命令逐位比较，检查遥控编码器发出的基带信号是否正确的一种措施。遥控指令应该迅速准确无误地发出。为了及时了解设备工作情况，确认遥控指令已经无误地发出，在系统中设置了小环比对。小环比对是将调制器产生的副载波信号在送至中频调制的同时，也送到遥控设备自己的解调器上，经解调得到PCM串行码，经码型变换和串并转换把遥控指令回送到处理计算机，在计算机或站机中对发、收指令进行比对，得到自环比对结果。

步骤S102、将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

步骤S103、在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

在一实施例中，步骤S103包括，所有的所述传输节点均根据配置文件中的预制策略完成对遥控指令的诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断信息加工为诊断信息数据并发送至软件界面。

步骤S104、当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

在一实施例中，步骤S104包括，通过判断条件对航天器遥测数据进行诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断过程信息发送至软件界面。

步骤S105、获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

在一实施例中，步骤S105包括，以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程，并将所述传输节点的数据展示在多个所述传输节点预先确定的位置。

具体地，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述遥控指令经过每个节点的状态，使单个节点能够展示所述遥控指令通过成功、失败或未收的状态。

其中，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述传输节点的和遥控指令执行过程的诊断信息，对多个所述传输节点的数据进行诊断信息的列表显示，列表显示的诊断信息可切换为内嵌表单显示。

当软件界面收到来自传输和执行节点发出的诊断信息，根据信息中的参数，在界面预定义位置显示指令通过时该节点的状态，状态包括成功、失败、未收到，当指令传输或执行失败时，以醒目的颜色和声音提示用户指令执行失败，并将指令执行的过程信息以及失败原因，以表格方式在界面上进行显示。

图2为本实施例中航天器故障快速定位方法的具体运用场景示意图。下面结合图2，以一个具体例子说明本发明实施例的具体实现过程：

建立传输节点模型，每个传输节点对应了遥控指令传输过程中，实际通过的计算机节点，这些节点包括了：测控中心软件节点(简称中心)，测站传输节点(简称测站)，小环比对节点(简称小环)，软件为每个节点创建数据结构，当指令通过节点时，判断指令的各种参数信息，根据预定义规则完成指令的健康诊断，并将诊断结果发送至软件界面。

建立执行节点模型，包括航天器节点(简称航天器)，软件为该节点创建数据结构，当指令到达该节点时，根据卫星下传的遥测参数值或其它环境变量，根据判据表达式，完成对遥控指令的执行效果诊断，并将诊断结果发送至软件界面。

遥控处理软件启动后，读取配置文件中的信息，建立传输节点和数据结构，等待用户发送遥控指令，此时可以先接收遥测参数，并缓存在软件中。

当用户发送遥控指令后，遥控处理软件启动判断线程，根据判据表达式，在设定的超时时间内使用航天器遥测数据判断，遥控指令是否执行成功，并将执行结果，判断表达式诊断过程数据换成JSON数据格式，发送至软件界面。

收到传输节点发送的诊断信息，将该信息转换成JSON数据格式，发送至软件界面；

软件界面收到诊断数据，判断其属于哪个节点，并根据诊断信息中的状态标志，对界面显示的节点图标进行变换。若传输和执行节点诊断信息中的错误标志为真，那么软件界面以醒目的图标提醒用户该节点处发生故障，用户可以快速判断出故障发生的位置，此时，用户可以点击指令信息表格，下拉嵌套表格来浏览具体诊断过程信息。

软件界面收到诊断数据，判断其属于哪个节点，并根据诊断信息中的状态标志，对界面显示的节点图标进行变换。

判断表达式的语法规则，采用类C程序设计语言的语法，支持浮点、十六进制、实数的常量，支持遥测参数和其它环境变量形式作为变量；支持算数运算表达式，常量和变量支持加法、减法、乘法、除法、取模运算；支持关系表达式，关系运算符包括，大于、大于等于、小于、小于等于、等于；支持逻辑表达式，逻辑运算符包括，与、或、异或。其中，运算符之间有优先级结构顺序；支持采用圆括号改变运算顺序，支持预置函数调用，支持对遥测参数等各类参数按照变量形式调用。判断表达式的变量支持从航天器实时接收的不同传输周期的遥测参数，并对这些遥测参数进行同周期处理。

图3是本发明实施例提供的一种航天器故障快速定位装置的示意性框图。如图3所示，对应于以上航天器故障快速定位方法，本发明还提供一种航天器故障快速定位装置。该航天器故障快速定位装置包括用于执行上述航天器故障快速定位方法的单元，该装置可以被配置于台式电脑、平板电脑、手提电脑、等终端中。具体地，请参阅图3，该航天器故障快速定位装置200包括传输节点单元201、执行节点单元202、传输诊断单元203、执行诊断单元204以及诊断展示单元205。

传输节点单元201，用于将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

执行节点单元202，用于将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

传输诊断单元203，用于在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

执行诊断单元204，用于当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

诊断展示单元205，用于获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述航天器故障快速定位装置200和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述航天器故障快速定位装置200可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图4所示的计算机设备上运行。

参阅图4，该计算机设备300包括通过系统总线301连接的处理器302、存储器和网络接口305，其中，存储器可以包括非易失性存储介质303和内存储器304。

该非易失性存储介质303可存储操作系统3031和计算机程序3032。该计算机程序3032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器302执行一种航天器故障快速定位方法。

该处理器302用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备300的运行。

该内存储器304为非易失性存储介质303中的计算机程序3032的运行提供环境，该计算机程序3032被处理器302执行时，可使得处理器302执行一种航天器故障快速定位方法。

该网络接口305用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备300的限定，具体的计算机设备300可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，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。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。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件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，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种航天器故障快速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

2.根据权利要求1所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点的步骤包括，建立测控中心软件节点、测站传输节点、小环比对节点。

3.根据权利要求1所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况的步骤包括，所有的所述传输节点均根据配置文件中的预制策略完成对遥控指令的诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断信息加工为诊断信息数据并发送至软件界面。

4.根据权利要求1所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断的步骤包括，通过判断条件对航天器遥测数据进行诊断，并按照接口数据格式定义，将诊断过程信息发送至软件界面。

5.根据权利要求1所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示的步骤包括，以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程，并将所述传输节点的数据展示在多个所述传输节点预先确定的位置。

6.根据权利要求5所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述遥控指令经过每个节点的状态，使单个节点能够展示所述遥控指令通过成功、失败或未收的状态。

7.根据权利要求5所述的航天器故障快速定位方法，其特征在于，所述以动画和图标形式展示所述遥控指令的传输和执行过程的步骤包括，显示所述传输节点的和遥控指令执行过程的诊断信息，对多个所述传输节点的数据进行诊断信息的列表显示，列表显示的诊断信息可切换为内嵌表单显示。

8.一种航天器故障快速定位装置，其特征在于，包括以下单元：

传输节点单元，用于将遥控指令传输至航天器上经过的计算机节点进行抽象为传输节点，建立关于每一个所述传输节点的计算模型；

执行节点单元，用于将航天器抽象为执行节点，建立关于所述执行节点的计算模型；

传输诊断单元，用于在所述遥控指令传输过程中，根据所述传输节点的计算模型诊断遥控指令健康状况；

执行诊断单元，用于当所述遥控指令到达执行节点，根据所述执行节点的计算模型进行执行过程诊断，判断遥控指令是否成功执行；

诊断展示单元，用于获取传输节点以及执行节点的诊断信息，对所述遥控指令的传输和执行过程进行可视化展示。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的航天器故障快速定位程序，其中，所述航天器故障快速定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任一项中所述的航天器故障快速定位方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项中所述的航天器故障快速定位方法。

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