CN112713923A

CN112713923A - 一种卫星综合电子数据链路动态调度方法

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Publication number: CN112713923A
Application number: CN202011376028.7A
Authority: CN
Inventors: 张增安; 吴德安; 张涛; 周胜良; 杨智颖; 高四宏
Original assignee: Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Current assignee: Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: CN112713923B

Abstract

本发明提供一种卫星综合电子数据链路动态调度方法，包含：将卫星综合电子以时间T为一个工作周期；将工作周期依序划分为第一至第四子工作周期；在第一、第三子工作周期内，处理单元通信调度模块Pa向接口单元通信调度模块Ia0发送控制命令，在第二、第四子工作周期内，处理单元通信调度模块Pb向接口通信调度模块Ib0发送控制命令，第一至第四子工作周期内，控制命令中控制权字节的值分别为M、

M，控制命令中还包含标志号i；Ia0/Ib0转发接收的控制命令给对应的接口单元功能模块Iai和Ibi，根据控制权字节，Iai和Ibi中的一个执行该控制命令。

Description

一种卫星综合电子数据链路动态调度方法

技术领域

本发明涉及卫星综合电子技术领域，特别涉及一种卫星综合电子数据链路动态调度方法。

背景技术

因卫星产品不可维护性特征，要求卫星产品自身具有极高可靠度。卫星用综合电子一般通过冗余硬件资源加软件管理逻辑的方法来提高可靠性。如图1所示，卫星综合电子一般由管理单元和若干个扩展单元构成。管理单元也称为处理单元，由运算模块和通信调度模块组成，负责数学运算、逻辑处理、数据调度功能。扩展单元也称为接口单元，由若干接口模块组成，负责采集外部环境状态数据、输出控制命令。处理单元和接口单元一般通过总线或串口连接，组成卫星电子系统。处理单元和接口单元之间数据链路的可靠通信关系到卫星任务成败，同时也与卫星寿命直接关联。

因此需要一种有效的卫星综合电子数据链路动态调度方法，能够对数据链路动态管理实现指令快速响应，故障快速隔离，提高卫星电子系统可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种卫星综合电子数据链路动态调度方法，能管理接口单元功能模块控制权，通过数据链路动态管理实现快速响应控制指令，并能快速隔离接口单元故障链路，提高卫星电子系统可靠性。

为了达到上述目的，本发明提供一种卫星综合电子数据链路动态调度方法，卫星综合电子包含处理单元和接口单元，所述处理单元包含处理单元通信调度模块Pa、Pb，所述接口单元包含接口单元通信调度模块Ia0、Ib0，接口单元还包含接口单元功能模块Iai和Ibi，i∈[1,n]，所述调度方法包含：

卫星综合电子以时间T为一个工作周期，所述工作周期被依序划分为第一至第四子工作周期；

在第一、第三子工作周期内，处理单元通信调度模块Pa向接口单元通信调度模块Ia0发送控制命令；在第二、第四子工作周期内，处理单元通信调度模块Pb向接口通信调度模块Ib0发送所述控制命令；所述控制命令包含控制权字节和标志号i，所述标志号i对应于接口单元功能模块Iai和Ibi，i∈[1,n]；

在第一、第三子工作周期内，接口通信调度模块Ia0发送其接收的控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；接口单元功能模块Iai和Ibi中的一个根据所述控制权字节执行该控制命令，另一个丢弃该控制命令；

在第二、第四子工作周期内，接口通信调度模块Ib0发送其接收的控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；接口单元功能模块Iai和Ibi中的一个根据所述控制权字节执行该控制命令，另一个丢弃该控制命令。

优选的，在第一子工作周期中，控制权字节的值为M，且M∈[0,255]，接口单元功能模块Iai执行所述控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

优选的，在第二子工作周期中，控制权字节的值为M，M为M的补数，接口单元功能模块Ibi执行所述控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

优选的，在第三子工作周期中，控制权字节的值为M，接口单元功能模块Ibi执行所述控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

优选的，在第四工作周期中，控制权字节的值为M，且M∈[0,255]，接口单元功能模块Iai执行所述控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

优选的，当接口单元功能模块Iai、Ibi在预设的时长T_yz内没有接收到新的控制命令，清空接口单元功能模块Iai、Ibi内的所有控制命令。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明的卫星综合电子数据链路动态调度方法可以通过软件实现，操作简单，成本低廉；

2)本发明的处理单元、接口单元在一个子工作周期内只进行单一数据链路，该链路故障后切换使用其他单一数据链路；本发法通过动态调度，可以保持处理单元、接口单元间数据链路故障的有效隔离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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：

图1为卫星综合电子的处理单元、接口单元示意图；

图2为本发明的卫星综合电子数据链路动态调度方法流程图；

图3为本发明的实施例中，处理单元与接口单元之间的数据链路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，卫星综合电子包含处理单元和接口单元，所述处理单元包含处理单元通信调度模块Pa、Pb，所述接口单元包含接口单元通信调度模块Ia0、Ib0，接口单元还包含接口单元功能模块Iai和Ibi，i∈[1,n]。其中，接口单元功能模块Ibi为接口单元功能模块Iai的备份。处理单元发送的控制命令包含控制权字节和标志号i，所述标志号i对应于接口单元功能模块Iai和Ibi，i∈[1,n]。在本发明的实施例中，控制权字节为单字节，其具体的值在不同的工作周期进行改变，用于控制接口单元功能模块Iai、Ibi中的一个来执行所述控制命令。

令卫星综合电子以时间T为一个工作周期，所述工作周期被依序划分为第一至第四子工作周期；第一至第四子工作周期的时长可以相等或不等。

本发明提供一种卫星综合电子数据链路动态调度方法，如图2、图3(图3中的部件Ei表示接口单元功能模块Iai和Ibi所作用的外部设备)所述调度方法包含：

步骤S1、在第一子工作周期内，处理单元通信调度模块Pa向接口单元通信调度模块Ia0发送所述控制命令；控制命令中控制权字节的值为M，标志号为i，且M∈[0,255]，i∈[1,n]；接口通信调度模块Ia0转发控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；接口单元功能模块Iai执行该控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃该控制命令；在本发明的实施例中，M＝0x11，其表征由接口单元功能模块Iai执行控制命令；

步骤S2、在第二子工作周期内，处理单元通信调度模块Pb向接口通信调度模块Ib0发送控制命令；控制命令中控制权字节的值为M，标志号为i，M为M的补数，M＝255-M，i∈[1,n]；接口通信调度模块Ib0转发控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；接口单元功能模块Ibi执行该控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃该控制命令；在本发明的实施例中，M＝0xEE，其表征由接口单元功能模块Ibi执行控制命令；

步骤S3、在第三子工作周期内，处理单元通信调度模块Pa向接口单元通信调度模块Ia0发送控制命令；接口通信调度模块Ia0发送其接收的控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；控制命令中控制权字节的值为M＝0xEE，标志号为i，i∈[1,n]；接口单元功能模块Ibi执行该控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃该控制命令；

步骤S4、在第四子工作周期内，处理单元通信调度模块Pb向接口通信调度模块Ib0发送控制命令；控制命令中控制权字节的值为M＝0x11，标志号为i，i∈[1,n]；接口单元功能模块Iai执行该控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃该控制命令；

也即是说，在第一至第四子工作周期内，控制权字节的值依序为M、M、M、M。当控制权字节为M时，Iai执行控制命令；当控制权字节为M时，Ibi执行控制命令。其中控制权字节的取值M＝0x11、M＝0xEE仅作为示例，不应作为本发明的限制。

步骤S5、当通信调度模块Pa→接口单元通信调度模块Ia0之间的数据链路故障或主动停止，则重复步骤S2、S4；

当通信调度模块Pb→接口单元通信调度模块Ib0之间的数据链路数据链路故障或主动停止，重复步骤S1、S3；

步骤S6、当接口单元通信调度模块Ia0→接口单元功能模块Iai之间的数据链路故障或主动停止，则重复步骤S2、S3、S4；

当接口单元通信调度模块Ib0→接口单元功能模块Ibi之间的数据链路故障或主动停止，则重复步骤S1、S3、S4；

当接口单元通信调度模块Ia0→接口单元功能模块Ibi之间的数据链路故障或主动停止，则重复步骤S1、S2、S4；

当接口单元通信调度模块Ib0→接口单元功能模块Iai之间的数据链路故障或主动停止，则重复步骤S1、S2、S3。

步骤S7、当接口单元功能模块Iai、Ibi在预设的时长T_yz内没有接收到新的控制命令，停止执行原有的控制命令，并清空接口单元功能模块Iai、Ibi内的所有控制命令。

本发明的卫星综合电子数据链路动态调度方法的优点在于：处理单元与接口单元之间在同一时间内只进行单一数据链路，该链路故障后可以切换使用其他单一数据链路。本发法通过动态调度，可以保持处理单元、接口单元间数据链路故障的有效隔离。同时本发明的方法易于通过软件实现，且实现简单，成本低廉，为综合电子可靠使用提供有力保障。

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

1.一种卫星综合电子数据链路动态调度方法，卫星综合电子包含处理单元和接口单元，所述处理单元包含处理单元通信调度模块Pa、Pb，所述接口单元包含接口单元通信调度模块Ia0、Ib0，接口单元还包含接口单元功能模块Iai和Ibi，i∈[1,n]，其特征在于，

卫星综合电子以时间T为一个工作周期，所述工作周期被依序划分为第一至第四子工作周期；所述调度方法包含：

在第一、第三子工作周期内，接口通信调度模块Ia0发送其接收的控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；基于所述控制权字节，接口单元功能模块Iai和Ibi中一个执行该控制命令，另一个丢弃该控制命令；

在第二、第四子工作周期内，接口通信调度模块Ib0发送其接收的控制命令给接口单元功能模块Iai和Ibi；基于所述控制权字节，接口单元功能模块Iai和Ibi中的一个执行该控制命令，另一个丢弃该控制命令。

2.如权利要求1所述的卫星综合电子数据链路动态调度方法，其特征在于，在第一子工作周期中，控制权字节的值为M，且M∈[0,255]，接口单元功能模块Iai执行所述控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

3.如权利要求2所述的卫星综合电子数据链路动态调度方法，其特征在于，在第二子工作周期中，控制权字节的值为

为M的补数，接口单元功能模块Ibi执行所述控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

4.如权利要求3所述的卫星综合电子数据链路动态调度方法，其特征在于，在第三子工作周期中，控制权字节的值为

接口单元功能模块Ibi执行所述控制命令，接口单元功能模块Iai丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

5.如权利要求4所述的卫星综合电子数据链路动态调度方法，其特征在于，在第四工作周期中，控制权字节的值为M，接口单元功能模块Iai执行所述控制命令，接口单元功能模块Ibi丢弃所述控制命令，i∈[1,n]。

6.如权利要求1所述的卫星综合电子数据链路动态调度方法，其特征在于，当接口单元功能模块Iai、Ibi在预设的时长T_yz内没有接收到新的控制命令，清空接口单元功能模块Iai、Ibi内的所有控制命令，i∈[1,n]。