CN112579333A - 空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法 - Google Patents

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金浩
樊弢
易志坤
李江腾
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Abstract

本发明公开了一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法，该系统包括：上级系统、CPU、第一SRAM和第二SRAM；所述的CPU接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；所述的CPU内部具有一错误检测与纠正电路，所述的错误检测与纠正电路对在轨注入程序进行修复。

Description

空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法
技术领域
本发明涉及航天系统大型太阳翼控制在轨可编程技术，特别涉及一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法。
背景技术
目前的航天系统里，无论是飞船还是卫星，维持其在轨正常运行的主要动力为电能，而太阳翼是实现太阳光能到电能转换的重要能量源。以往的太阳翼控制采用的在轨修复技术是通过数据读写比对SRAM区进行检测，并利用PROM的引导软件进行SRAM应用软件的重载，空间环境会导致PROM程序发生单粒子翻转，安全性低，可靠性低，而且无法实现在轨软件的修改，灵活性差。
但是，空间站多舱段运行基于对电能的巨大需求，采用大型太阳翼(翼展约60米)采集太阳能，要求太阳翼的控制安全性、可靠性高，并且要求软件具备在轨可修改性。因此，针对全新的空间站大型太阳翼控制高可靠自修复在轨编程要求，目前无可直接可参考的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法，解决了现有的太阳翼控制在轨编程技术不能满足航天器大型太阳翼高可靠自修复在轨可编程要求。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，其特点是，包括：上级系统、CPU、第一SRAM和第二SRAM；
所述的CPU接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；
所述的CPU内部具有一错误检测与纠正电路，所述的错误检测与纠正电路对在轨注入程序进行修复。
所述的第一SRAM为32位SRAM，第二SRAM为8位SRAM。
所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：
对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
所述的对在轨注入程序进行修复包括：
所述的错误检测与纠正电路对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
一种利用上述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统的方法，其特点是，包括：
接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；
对在轨注入程序进行修复。
所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：
对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
所述的对在轨注入程序进行修复包括：
所述的错误检测与纠正电路对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
基于SRAM实现了在轨注入程序的注入功能，具备在轨注入程序纠一检二的EDAC功能，实现了程序的自修复功能，程序运行安全性可靠性高。
附图说明
图1为本发明一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统的结构图；
图2为本发明一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，包括：上级系统、CPU、第一SRAM(静态随机存取存储器)和第二SRAM；所述的CPU通过1553B通讯接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；所述的CPU内部具有一错误检测与纠正电路，所述的错误检测与纠正电路对在轨注入程序进行修复。
所述的第一SRAM为32位SRAM，第二SRAM为8位SRAM。
所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
所述的对在轨注入程序进行修复包括：所述的错误检测与纠正电路对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
如图2所示，一种利用上述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统的方法，包括：
接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；
对在轨注入程序进行修复。
所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：
对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
在具体实施例中，CPU将校验正确的在轨注入程序写入32位SRAM，并且将程序校验码写入8位SRAM中，替换需要被替换的程序。
所述的对在轨注入程序进行修复包括：
利用错误检测与纠正电路的纠一检二机制实现在轨注入程序的高可靠自恢复，即所述的错误检测与纠正电路(EDAC)对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
具体地，该纠一检二机制为如果出现一位错误则自动纠正，将正确的数据送出，并同时将改正以后的数据回写覆盖原来错误的数据；如果出现两位错误则产生中断报告，通知CPU进行异常处理。
综上所述，本发明一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统和方法，解决了现有的太阳翼控制在轨编程技术不能满足航天器大型太阳翼高可靠自修复在轨可编程要求。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，其特征在于，包括：上级系统、CPU、第一SRAM和第二SRAM；
所述的CPU接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；
所述的CPU内部具有一错误检测与纠正电路，所述的错误检测与纠正电路对在轨注入程序进行修复。
2.如权利要求1所述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，其特征在于，所述的第一SRAM为32位SRAM，第二SRAM为8位SRAM。
3.如权利要求1所述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，其特征在于，所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：
对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
4.如权利要求1所述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统，其特征在于，所述的对在轨注入程序进行修复包括：
所述的错误检测与纠正电路对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
5.一种利用如权利要求1-4任一项所述的空间站太阳翼控制的高可靠自修复在轨可编程系统的方法，其特征在于，包括：
接收上级系统发出的多包在轨注入程序，并对所述的多包在轨注入程序进行处理，将在轨注入程序搬到第一SRAM中运行，并将在轨注入程序生成的校验码存储于第二SRAM中；
对在轨注入程序进行修复。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的对所述的多包在轨注入程序进行处理包括：
对接收的多包在轨注入程序进行正确性校验判断，如果判断正确，则将正确的在轨注入程序注入第一SRAM，如果判断错误，则丢弃在轨注入程序，并将在轨注入程序错误信息通过遥测下发。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的对在轨注入程序进行修复包括：
所述的错误检测与纠正电路对每周期CPU的指令进行校验，若根据第二SRAM的校验结果，判断第一SRAM的在轨注入程序中CPU指令中的数据位发生反转错误，则对CPU指令中的反转位进行纠正。
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