CN114442057A - 一种基于hy2卫星的微波散射计载荷故障定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法及系统，该方法包括：当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；判断一轨数据是否完整；当一轨数据完整时，根据几何参量判据判断微波散射计载荷是否存在机械故障；当微波散射计载荷不存在机械故障时，根据物理参量判据判断微波散射计载荷是否存在软体故障；当微波散射计载荷存在软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。可见，实施这种实施方式，能够快速、准确的对载荷故障进行定位，从而提高故障处理的效率，减少数据损失。

Description

一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法及系统

技术领域

本申请涉及航空航天领域，具体而言，涉及一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法及系统。

背景技术

目前，由于海洋二号卫星长期运行在电磁环境复杂的外太空，所以不可避免地会有高能单粒子击中海洋二号卫星微波散射计载荷，从而导致各种异常或故障的发生，从长期来看这会影响载荷的稳定性。因此需要工作人员对载荷发生的故障进行定位，并对载荷故障的原因进行分析。

然而，对于各种载荷故障的定位方法通常是从分析L1B级别雷达后向散射系数数据出发，根据数据文件的大小判断是否存在观测数据丢失的问题，再通过绘制雷达后向散射系数的分布图来判断载荷是否正常工作，若有故障则再判断故障发生的开始时间和结束时间，然后将载荷故障情况较为笼统地汇报给载荷仪器研制方，等待详细的故障分析结果和可能的数据补救或卫星星上处理方案。

但是，该种方法对于载荷故障的定位时间所需较长，并不利于快速发现问题，从而使得故障处理的效率降低，增加了数据损失。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法及系统，能够快速、准确的对载荷故障进行定位，从而提高故障处理的效率，减少数据损失。

本申请实施例第一方面提供了一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，包括：

当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取所述HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；所述一轨数据是所述HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；所述几何参量判据是与所述一轨数据的几何特性相关的参量；所述物理参量判据是与所述一轨数据的物理特性相关的参量；

判断所述一轨数据是否完整；

当所述一轨数据完整时，根据所述几何参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在机械故障；

当所述微波散射计载荷不存在所述机械故障时，根据所述物理参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在软体故障；

当所述微波散射计载荷存在所述软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。

进一步地，所述方法还包括：

当所述一轨数据不完整时，输出数据丢失故障信息。

进一步地，所述方法还包括：

当所述微波散射计载荷存在所述机械故障时，输出机械故障定位结果。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述机械故障定位结果或所述软体故障定位结果生成星上处理方案；

向所述HY2卫星发送所述星上处理方案的星上控制指令，以使所述HY2卫星采取对应的星上动作。

本申请实施例第二方面提供了一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统，所述基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统包括：

获取单元，用于当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取所述HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；所述一轨数据是所述HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；所述几何参量判据是与所述一轨数据的几何特性相关的参量；所述物理参量判据是与所述一轨数据的物理特性相关的参量；

第一判断单元，用于判断所述一轨数据是否完整；

第二判断单元，用于当所述一轨数据完整时，根据所述几何参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在机械故障；

第三判断单元，用于当所述微波散射计载荷不存在所述机械故障时，根据所述物理参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在软体故障；

输出单元，用于当所述微波散射计载荷存在所述软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法。

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基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统的系统示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于HY-2卫星的微波散射计分系统组成框图；

图4为本申请实施例提供的一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法的流程架构图；

图5为本申请实施例提供的一种微波散射计的数据包示意图；

图6为本申请实施例提供的一种天线方位角变化示意图；

图7为本申请实施例提供的一种卫星平台的高度变化示意图；

图8为本申请实施例提供的一种卫星平台的飞行速度变化示意图；

图9为本申请实施例提供的一种面元观测入射角变化示意图；

图10为本申请实施例提供的一种面元观测方位角变化示意图；

图11为本申请实施例提供的一种微波散射计天线基座的温度变化示意图；

图12为本申请实施例提供的一种微波散射计波导开关的温度变化示意图；

图13为本申请实施例提供的一种海洋二号微波散射计信号通道功率值变化示意图；

图14为本申请实施例提供的一种海洋二号微波散射计噪声通道功率值变化示意图；

图15为本申请实施例提供的一种海洋二号微波散射计接收机自动增益值变化示意图。

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。

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进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本实施例提供了一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法的流程示意图。其中，该基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法包括：

S101、当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据。

本实施例中，一轨数据是HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；几何参量判据是与一轨数据的几何特性相关的参量；物理参量判据是与一轨数据的物理特性相关的参量。

本实施例中，该方法将L2B级别海面风场产品之前的数据产品看成一个整体，即面对载荷故障定位时，将L0级、L1A级、L1B级数据视为一个整体，并对三个级别数据所包含的参量进行重新分类。其中，与载荷观测数据的物理特性相关的参量定义为物理参量判据，主要包括：温度、功率、接收机增益值等；与载荷观测数据的几何特性相关的参量定义为几何参量判据，主要包括：姿态角、GPS数据、天线方位角等。

在本实施例中，L0级、L1A级、L1B级数据中包括一轨数据、几何参量判据和物理参量判据。

如图3所示，物理参量判据通常表征了仪器内部各个部件的运行状态，物理参量判据可以监测的载荷部件包括：行波管放大器、频率综合器、接收机、接收与发射波导开关、天线基座等。同时，几何参量判据通常表征了与载荷运动相关的各个部件的状态，主要包括：天线的转速、天线方位角、天线观测入射角、天线观测方位角、卫星姿态角、卫星位置和速度等。

在本实施例中，当海洋二号微波散射计地面数据处理系统不能正常生产0级(原始数据包)、一级产品和二级产品时，本方法可以以较短的时间定位问题，根据问题的不同类型，需要由相应的部门采取应对措施。原始数据的缺失可能是卫星地面站数据接收造成的，需要通知地面站相关人员检查载荷原始数据的接收与拼站分轨情况，载荷本身的故障也可能导致没有观测数据，需联系载荷研制方分析故障原因。物理参量判据和几何参量判据表征了载荷不同部件可能出现的问题，当问题准确定位后可以指导地面测控系统向卫星发送指令采取星上动作。

S102、判断一轨数据是否完整，若是，则执行步骤S103；若否，则结束本流程。

作为一种可选的实施方式，判断一轨数据是否完整的步骤包括：

判断一轨数据的字节数是否小于预设字节数；

当一轨数据的字节数不小于预设字节数时，确定一轨数据完整；

当一轨数据的字节数小于预设字节数时，获取一轨数据中的多个数据包序号；

判断多个数据包序号是否连续；

当多个数据包序号连续时，确定一轨数据完整；

当多个数据包序号不连续时，确定一轨数据不完整。

本实施例中，本方法所采用的一轨数据完整性检测方法不仅仅限于对载荷单轨观测数据量的计算，而是根据L0级原始数据中的包序号的连续性来做出判断。一轨数据的平均观测时间约为104分钟，数据大小约为98,372,160字节，当数据量严重小于这个数值时，可以简单判别出原始数据不完整。但是当数据量与这个数值非常接近时，就难以判别是否有数据包丢失的问题。目前，散射计单个原始数据包的大小为960字节，卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后构成一轨数据，亦即由若干个大小为960字节的数据包构成了一轨原始数据(如图5所示)。因此，数据包序号的连续性能够从根本上表征一轨数据的完整性。

S103、根据几何参量判据判断微波散射计载荷是否存在机械故障，若是，则执行步骤S106；若否，则执行步骤S104。

作为一种可选的实施方式，根据几何参量判据判断微波散射计载荷是否存在机械故障的步骤包括：

根据几何参量判据中的天线方位角判断天线转速是否存在漂移；

当天线转速不存在漂移时，判断几何参量判据中的卫星高度是否在预设的高度阈值范围内；

当卫星高度在高度阈值范围内时，判断几何参量判据中的卫星飞行速度是否在预设的速度阈值范围内；

当卫星飞行速度在速度阈值范围内时，判断几何参量判据中的面元观测入射角是否为两个；

当几何参量判据中的面元观测入射角为两个时，判断几何参量判据中的面元观测方位角在0～360°之间是否均匀变化；

当面元观测方位角在0～360°之间均匀变化时，确定微波散射计载荷不存在机械故障；

当天线转速存在漂移、卫星高度不在高度阈值范围内、卫星飞行速度不在速度阈值范围内、几何参量判据中的面元观测入射角不为两个或面元观测方位角在0～360°之间未均匀变化时，确定微波散射计载荷存在机械故障。

作为一种进一步可选的实施方式，根据几何参量判据中的天线方位角判断天线转速是否存在漂移的步骤包括：

判断几何参量判据中的天线方位角在0～360°之间是否均匀变化；

当天线方位角在0～360°之间均匀变化时，确定天线转速不存在漂移；

当天线方位角在0～360°之间不均匀变化时，确定天线转速存在漂移。

本实施例中，海洋二号微波散射计采用了旋转笔形波束天线，天线波束围绕中心轴360度扫描，扫描速度为95°/s。然而，任何一种长时间做机械运动的装置都有可能发生故障，散射计也不例外。在通常情况下，机械故障都会导致较为严重的数据损失，而且后续可以采用的补救措施非常有限。因此在载荷异常期间，该方法首先要进行检测的就是各种几何参量的状态，按照重要性顺序，首先检测天线的转速是否有漂移。

如图6所示，横坐标为一轨卫星观测数据点数，按照时间顺序进行排列，天线方位角在0-360°之间均匀变化，没有跳变即为正常，中间的空隙是天线角度复位时对应归零的情况。

本实施例中，该方法在确定出天线转速没有漂移时，检测卫星高度是否在高度阈值范围内，如图7所示，根据海洋二号卫星轨道运行的特点，其设计运行在高度约为971km的轨道上，在运行过程中，飞行高度会有一定的起伏，但变化的量值非常小，因此可以设定的高度阈值范围为950-980km，当卫星平台的高度不在此范围内时，说明有严重的异常情况发生了。

本实施例中，该方法继续检测卫星飞行速度是否在预设速度阈值范围内，如图8所示，海洋二号卫星在极轨近圆轨道上以近似均匀的速度飞行，除非特殊情况，一般情况下飞行速度都不会发生突变，因此设定的速度阈值范围为7360-7380m/s之间，当卫星平台的飞行速度不在此范围内时，说明有严重的异常情况发生了。

在本实施例中，在上述三个参数正常的情况下再去检测面元观测入射角、面元观测方位角这两个个几何参数。如图9所示，正常情况下，海洋二号微波散射计的观测入射角只能有两个，41.6°和48.7°分别对应内外波束，如果出现了其他观测入射角度值，则可定对应有异常情况的发生。面元观测方位角与天线方位角类似，其变化过程如图10所示。两者的不同点在于面元观测方位角是天线方位角在地球表面上的投影。

本实施例中，由于机械故障是较为严重的异常现象，需要第一时间定位问题，并采取星上处理，本方法对几何参量判据的重要性进行了分类，有利于快速发现是哪个部件出现了问题，从而减少数据损失。

S104、根据物理参量判据判断微波散射计载荷是否存在软体故障，若是，则执行步骤S105；若否，则结束本流程。

作为一种可选的实施方式，根据物理参量判据判断微波散射计载荷是否存在软体故障的步骤包括：

判断物理参量判据中的部件温度在预设时长内是否处于预设的温度阈值范围；部件温度至少包括行波管放大器温度、频率综合器温度、接收机温度、接收与发射波导开关温度和天线基座温度；

当部件温度在预设时长内处于温度阈值范围时，判断物理参量判据中的部件功率是否在预设的功率阈值范围内；部件功率包括信号通道和噪声通道回波信号的功率；

当部件功率在功率阈值范围内时，判断物理参量判据中的接收机自动增益值是否为两个；

当接收机自动增益值为两个时，确定微波散射计载荷不存在软体故障；

当部件温度在预设时长内未处于温度阈值范围、部件功率不在功率阈值范围或接收机自动增益值不为两个时，确定微波散射计载荷存在软体故障。

本实施例中，因为温度是监测载荷内部各个部件工作状态的一个重要指标，所以在出现故障且完成了几何参量判据检测时，首先要对行波管放大器、频率综合器、接收机、接收与发射波导开关、天线基座部件的温度数据进行检测，对于长时间工作在非正常温度区间的部件需进行重置操作或主备份切换操作。

图11示出了海洋二号散射计天线基座的温度变化情况，图12示出了海洋二号散射计波导开关的温度变化情况。

作为一种进一步可选的实施方式，该方法还包括：

当部件功率在功率阈值范围内时，判断部件功率中的无效值数量是否大于预设数量；

当无效值数量大于预设数量时，确定软体故障定位结果为信号处理器故障；

当无效值数量不大于预设数量时，判断部件功率是否小于预设功率；

当部件功率小于预设功率时，确定软体故障定位结果为行波管放大器故障。

本实施例中，信号通道和噪声通道回波信号的功率值是需要重点检测的物理参量，这两个参数从根本上反映了散射计载荷探测目标信息的能力，回波信号功率值异常可能是由信号处理器和行波管放大器工作异常导致，需对具体数值做进一步分析后定位问题，若数值在正常范围内，但整体偏小，则可以定位到行波管放大器，如果出现大量无效值，则可以定位到信号处理器。

图13示出了海洋二号散射计信号通道功率值分布情况示意图，图14示出了海洋二号散射计噪声通道功率值分布情况示意图。其中，图13、14分别给出了信号通道和噪声通道回波信号功率值的分布情况，若超出了正常的阈值范围则表示载荷有异常情况发生。

本实施例中，接收机自动增益(G_e,AGC)是指使放大电路的增益自动地随信号强度而自动控制其数值，如公式(1)所示，接收机自动增益的大小直接影响雷达后向散射系数的数值。

如图15所示，在通常情况下海洋二号散射计接收机自动增益值只有两个数值：16和8，分别对应测量脉冲和内定标脉冲的情况。因此，若出现了其他数值，则将导致雷达后向散射系数计算错误。此时，便认为出现软体故障。

S105、确定并输出软体故障定位结果，并结束本流程。

本实施例中，该方法可以根据物理参量判据的异常情况确定出异常的部件，并确定软体故障定位结果。

S106、确定并输出机械故障定位结果，并结束本流程。

本实施例中，该方法可以根据几何参量判据的异常情况确定出异常的部件，并确定机械故障定位结果。

S107、输出数据丢失故障信息，并结束本流程。

作为一种可选的实施方式，该方法还包括：

根据机械故障定位结果或软体故障定位结果生成星上处理方案；

向HY2卫星发送星上处理方案的星上控制指令，以使HY2卫星采取对应的星上动作。

请参阅图4，图4示出了本方法的流程架构图。其中，该流程架构图对应于上述方法。

本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。

可见，实施本实施例所描述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，能够对原始数据缺失的情况进行准确定位；还能够将L0级、L1A级、L1B级数据视为一个整体，按照几何参量判据和物理参量判据进行故障排查，并对两种参量的内部数据按照重要性进行先后排序，从而实现更快速地将故障定位到具体部件的效果，节约了故障定位需要的时间，减少了数据的损失；还能够更加精细地对载荷问题进行定位，从而有利于载荷研制方改进微波散射计的设计。

实施例2

请参看图2，图2为本实施例提供的一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统的结构示意图。如图2所示，该基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统包括：

获取单元210，用于当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；一轨数据是HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；几何参量判据是与一轨数据的几何特性相关的参量；物理参量判据是与一轨数据的物理特性相关的参量；

第一判断单元220，用于判断一轨数据是否完整；

第二判断单元230，用于当一轨数据完整时，根据几何参量判据判断微波散射计载荷是否存在机械故障；

第三判断单元240，用于当微波散射计载荷不存在机械故障时，根据物理参量判据判断微波散射计载荷是否存在软体故障；

输出单元250，用于当微波散射计载荷存在软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。

作为一种可选的实施方式，输出单元250，还用于当一轨数据不完整时，输出数据丢失故障信息。

作为一种可选的实施方式，第一判断单元220包括：

第一判断模块221，用于判断一轨数据的字节数是否小于预设字节数；

第一确定模块222，用于当一轨数据的字节数不小于预设字节数时，确定一轨数据完整；

第一获取模块223，用于当一轨数据的字节数小于预设字节数时，获取一轨数据中的多个数据包序号；

第一判断模块221，还用于当多个数据包序号连续时，确定一轨数据完整；

第一确定模块222，还用于当多个数据包序号不连续时，确定一轨数据不完整。

作为一种可选的实施方式，输出单元250，还用于当微波散射计载荷存在机械故障时，输出机械故障定位结果。

作为一种可选的实施方式，第二判断单元230包括：

第二判断模块231，用于根据几何参量判据中的天线方位角判断天线转速是否存在漂移；

第二判断模块231，还用于当天线转速不存在漂移时，判断几何参量判据中的卫星高度是否在预设的高度阈值范围内；

第二判断模块231，还用于当卫星高度在高度阈值范围内时，判断几何参量判据中的卫星飞行速度是否在预设的速度阈值范围内；

第二判断模块231，还用于当卫星飞行速度在速度阈值范围内时，判断几何参量判据中的面元观测入射角是否为两个；

第二判断模块231，还用于当几何参量判据中的面元观测入射角为两个时，判断几何参量判据中的面元观测方位角在0～360°之间是否均匀变化；

第二确定模块232，用于当面元观测方位角在0～360°之间均匀变化时，确定微波散射计载荷不存在机械故障；

第二确定模块232，还用于当天线转速存在漂移、卫星高度不在高度阈值范围内、卫星飞行速度不在速度阈值范围内、几何参量判据中的面元观测入射角不为两个或面元观测方位角在0～360°之间未均匀变化时，确定微波散射计载荷存在机械故障。

作为一种可选的实施方式，第二判断模块231具体应用于判断几何参量判据中的天线方位角在0～360°之间是否均匀变化；当天线方位角在0～360°之间均匀变化时，确定天线转速不存在漂移；当天线方位角在0～360°之间不均匀变化时，确定天线转速存在漂移。

作为一种可选的实施方式，第三判断单元240包括：

第三判断模块241，用于判断物理参量判据中的部件温度在预设时长内是否处于预设的温度阈值范围；部件温度至少包括行波管放大器温度、频率综合器温度、接收机温度、接收与发射波导开关温度和天线基座温度；

第三判断模块241，还用于当部件温度在预设时长内处于温度阈值范围时，判断物理参量判据中的部件功率是否在预设的功率阈值范围内；部件功率包括信号通道和噪声通道回波信号的功率；

第三判断模块241，还用于当部件功率在功率阈值范围内时，判断物理参量判据中的接收机自动增益值是否为两个；

第三确定模块242，用于当接收机自动增益值为两个时，确定微波散射计载荷不存在软体故障；

第三确定模块242，还用于当部件温度在预设时长内未处于温度阈值范围、部件功率不在功率阈值范围或接收机自动增益值不为两个时，确定微波散射计载荷存在软体故障

作为一种可选的实施方式，第三判断模块241，还用于当部件功率在功率阈值范围内时，判断部件功率中的无效值数量是否大于预设数量；

第三确定模块242，还用于当无效值数量大于预设数量时，确定软体故障定位结果为信号处理器故障；

第三判断模块241，还用于当无效值数量不大于预设数量时，判断部件功率是否小于预设功率；

第三确定模块242，还用于当部件功率小于预设功率时，确定软体故障定位结果为行波管放大器故障.

作为一种可选的实施方式，基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统还包括：

生成单元260，用于根据机械故障定位结果或软体故障定位结果生成星上处理方案；

控制单元270，用于向HY2卫星发送星上处理方案的星上控制指令，以使HY2卫星采取对应的星上动作。

本申请实施例中，对于基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统的解释说明可以参照实施例1中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施本实施例所描述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统，能够对原始数据缺失的情况进行准确定位；还能够将L0级、L1A级、L1B级数据视为一个整体，按照几何参量判据和物理参量判据进行故障排查，并对两种参量的内部数据按照重要性进行先后排序，从而实现更快速地将故障定位到具体部件的效果，节约了故障定位需要的时间，减少了数据的损失；还能够更加精细地对载荷问题进行定位，从而有利于载荷研制方改进微波散射计的设计。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例1中的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1中的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统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系统、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。

所述功能如果以软件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，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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、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。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进行进一步定义和解释。

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。

需要说明的是，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。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。

Claims (10)

1.一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，包括：

当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取所述HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；所述一轨数据是所述HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；所述几何参量判据是与所述一轨数据的几何特性相关的参量；所述物理参量判据是与所述一轨数据的物理特性相关的参量；

判断所述一轨数据是否完整；

当所述一轨数据完整时，根据所述几何参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在机械故障；

当所述微波散射计载荷不存在所述机械故障时，根据所述物理参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在软体故障；

当所述微波散射计载荷存在所述软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。

2.根据权利要求1所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述一轨数据不完整时，输出数据丢失故障信息。

3.根据权利要求1或2所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述判断所述一轨数据是否完整的步骤包括：

判断所述一轨数据的字节数是否小于预设字节数；

当所述一轨数据的字节数不小于所述预设字节数时，确定所述一轨数据完整；

当所述一轨数据的字节数小于所述预设字节数时，获取所述一轨数据中的多个数据包序号；

判断所述多个数据包序号是否连续；

当所述多个数据包序号连续时，确定所述一轨数据完整；

当所述多个数据包序号不连续时，确定所述一轨数据不完整。

4.根据权利要求1所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述微波散射计载荷存在所述机械故障时，确定并输出机械故障定位结果。

5.根据权利要求1或4所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述根据所述几何参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在机械故障的步骤包括：

根据所述几何参量判据中的天线方位角判断天线转速是否存在漂移；

当所述天线转速不存在漂移时，判断所述几何参量判据中的卫星高度是否在预设的高度阈值范围内；

当所述卫星高度在所述高度阈值范围内时，判断所述几何参量判据中的卫星飞行速度是否在预设的速度阈值范围内；

当所述卫星飞行速度在所述速度阈值范围内时，判断所述几何参量判据中的面元观测入射角是否为两个；

当所述几何参量判据中的面元观测入射角为两个时，判断所述几何参量判据中的面元观测方位角在0～360°之间是否均匀变化；

当所述面元观测方位角在0～360°之间均匀变化时，确定所述微波散射计载荷不存在机械故障；

当所述天线转速存在漂移、所述卫星高度不在所述高度阈值范围内、所述卫星飞行速度不在所述速度阈值范围内、所述几何参量判据中的面元观测入射角不为两个或所述面元观测方位角在0～360°之间未均匀变化时，确定所述微波散射计载荷存在机械故障。

6.根据权利要求5所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述根据所述几何参量判据中的天线方位角判断天线转速是否存在漂移的步骤包括：

判断所述几何参量判据中的天线方位角在0～360°之间是否均匀变化；

当所述天线方位角在0～360°之间均匀变化时，确定天线转速不存在漂移；

当所述天线方位角在0～360°之间不均匀变化时，确定天线转速存在漂移。

7.根据权利要求1所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述根据所述物理参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在软体故障的步骤包括：

判断所述物理参量判据中的部件温度在预设时长内是否处于预设的温度阈值范围；所述部件温度至少包括行波管放大器温度、频率综合器温度、接收机温度、接收与发射波导开关温度和天线基座温度；

当所述部件温度在预设时长内处于所述温度阈值范围时，判断所述物理参量判据中的部件功率是否在预设的功率阈值范围内；所述部件功率包括信号通道和噪声通道回波信号的功率；

当所述部件功率在所述功率阈值范围内时，判断所述物理参量判据中的接收机自动增益值是否为两个；

当所述接收机自动增益值为两个时，确定所述微波散射计载荷不存在软体故障；

当所述部件温度在预设时长内未处于所述温度阈值范围、所述部件功率不在所述功率阈值范围或所述接收机自动增益值不为两个时，确定所述微波散射计载荷存在软体故障。

8.根据权利要求7所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，该方法还包括：

当所述部件功率在所述功率阈值范围内时，判断所述部件功率中的无效值数量是否大于预设数量；

当所述无效值数量大于所述预设数量时，确定所述软体故障定位结果为信号处理器故障；

当所述无效值数量不大于所述预设数量时，判断所述部件功率是否小于预设功率；

当所述部件功率小于所述预设功率时，确定所述软体故障定位结果为行波管放大器故障。

9.根据权利要求1或4所述的基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述机械故障定位结果或所述软体故障定位结果生成星上处理方案；

向所述HY2卫星发送所述星上处理方案的星上控制指令，以使所述HY2卫星采取对应的星上动作。

10.一种基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统，其特征在于，所述基于HY2卫星的微波散射计载荷故障定位系统包括：

获取单元，用于当检测到基于HY2卫星的微波散射计载荷异常时，获取所述HY2卫星的一轨数据、几何参量判据和物理参量判据；所述一轨数据是所述HY2卫星绕地球飞行并进行扫描观测一周后得到的数据集合；所述几何参量判据是与所述一轨数据的几何特性相关的参量；所述物理参量判据是与所述一轨数据的物理特性相关的参量；

第一判断单元，用于判断所述一轨数据是否完整；

第二判断单元，用于当所述一轨数据完整时，根据所述几何参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在机械故障；

第三判断单元，用于当所述微波散射计载荷不存在所述机械故障时，根据所述物理参量判据判断所述微波散射计载荷是否存在软体故障；

输出单元，用于当所述微波散射计载荷存在所述软体故障时，确定并输出软体故障定位结果。

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