CN115616894B - 一种卫星系统控制方法、卫星系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卫星系统控制方法、卫星系统及设备，涉及卫星控制技术领域，旨在解决现有技术缺乏卫星系统管理控制逻辑方法和卫星系统可靠性不足的技术问题；所述方法用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统，包括：获取当值控制分系统的工作监测数据信息；基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级；在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行。
Description
技术领域
本申请涉及卫星控制技术领域，尤其涉及一种卫星系统控制方法、卫星系统及设备。
背景技术
卫星在复杂的宇宙环境中工作时，当控制分系统出现数据传输错误、卡死、硬件故障或者单粒子翻转等故障时，管理系统通过判断该控制分系统的检测信号来确认该控制分系统是否正常工作，并根据判断结果进行备份系统替换。
一般的，为了保证卫星运行的可靠性，星载计算机通常采用管理环节逻辑简单的双机冗余备份的方式，若出现当值机故障时，直接将当值机切换为备用机。但上述双机冗余备份的方式由于备份系统数量较少，因此极易遇到当值机和备用机均发生故障的情况，导致卫星应用服务工作极易中断。但若增加备份系统数量以降低卫星应用服务的中断概率，又需要较为完善的管理逻辑，但目前并未卫星系统管理控制逻辑方法的技术公开。
因此，亟需一种可靠性较高的卫星系统控制方法。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种卫星系统控制方法、卫星系统及设备，旨在解决现有技术缺乏卫星系统管理控制逻辑方法和卫星系统可靠性不足的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例提出了：一种卫星系统控制方法，用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统，包括以下步骤：
获取当值控制分系统的工作监测数据信息；
基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级；
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。
作为本申请一些可选实施方式，在所述获取当值控制分系统的工作监测数据信息之前，还包括：
将若干所述控制分系统分别进行模拟工作，获得若干所述控制分系统的历史运行数据；
基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值，包括：
基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的总运行时间和正常工作的时间；
基于所述总运行时间和所述正常工作的时间，获得所述控制分系统的可靠度值。
作为本申请一些可选实施方式，所述控制分系统的可靠度值满足以下关系式：
R=t正常/t
其中，R表示为所述控制分系统的可靠度值，t正常表示为所述控制分系统正常工作的时间，t表示为所述控制分系统的总运行时间。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
基于若干控制分系统的可靠度值，获取可靠度值满足预设可靠度值阈值的至少两个除所述当值控制分系统外的控制分系统；
根据可靠度值满足预设可靠度值阈值的至少两个所述控制分系统的物理地址参数，确定物理地址参数满足预设条件的目标控制分系统；
将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
作为本申请一些可选实施方式，所述管理系统通过串行总线连接若干控制分系统；所述控制分系统不当值时，均为断电状态；
所述在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，确定可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统；
为所述目标控制分系统供电，并将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
作为本申请一些可选实施方式，所述基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级的步骤之后，还包括：
在所述当值控制分系统的故障等级为第二预设故障等级的情况下，将所述当值控制分系统进行重启；
若所述当值控制分系统的重启次数达到预设重启次数后，所述当值控制分系统的故障等级仍为所述第二预设故障等级，则将所述当值控制分系统确定为所述第一预设故障等级；
其中，所述第一预设故障等级为严重故障等级，所述第二预设故障等级为一般故障等级。
为解决上述技术问题，本申请实施例还提出了：一种卫星系统，包括控制系统和管理系统；
所述控制系统，包括若干控制分系统，所述控制分系统用于实现卫星工作任务；
所述管理系统，用于获取当值控制分系统的工作监测数据信息；基于所述工作监测数据信息，获得存在故障的控制分系统及其故障等级；在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设要求的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得。
作为本申请一些可选实施方式，所述管理系统通过串行总线连接有若干控制分系统，所述管理系统还用于将不当值的控制分系统处理为断电状态。
为解决上述技术问题，本申请实施例还提出了：一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现如上所述的方法。
与现有技术相比，第一方面，本申请实施例所述方法基于工作检测数据信息，对所述当值控制分系统的故障等级进行判断。并基于判断结果，决定是否需要进行切机处理，避免发生不必要的切机处理。即：获取当值控制分系统的工作监测数据信息，所述当值控制分系统的工作监测数据信息包括正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态。基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级。通过将所述当值控制分系统的故障等级与达到第一预设故障等级进行比较，判断所述当值控制分系统的故障等级是否达到第一预设故障等级，以便进行后续步骤。第二方面，当所述当值控制分系统的故障等级达到第一预设故障等级的情况，需要进行切机处理时；本申请实施例所述方法又针对如何从若干控制分系统中较快的获取目标控制分系统的方法。即：在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。由此可见，本申请提供了一种较为完善地用于管理卫星运行的管理逻辑，能针对当值控制分系统所出现的故障，准确并及时的作出管理指令，以保证卫星运行的可连续性，从而提高了卫星系统的可靠性。第三方面，本申请实施例所述方法通过将管理系统与若干控制分系统进行串行总线连接；使得在所述控制分系统不当值时，处于断电状态；并且在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，确定可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统；为所述目标控制分系统供电，并将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统；以此避免备用控制分系统对当值控制系统产生信号干扰，并且避免了由于备用的控制分系统数量过多而引起的能耗高的技术问题。
附图说明
图1是本申请实施例涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图；
图2是本申请实施例所述卫星系统控制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例所述卫星系统的框架结构示意图；
图4是本申请实施例所述管理系统和若干所述控制系统的连接关系示意图；
图5是本申请实施所述卫星系统控制方法在一种实施方式下的逻辑示意图；
图6是本申请实施例所述卫星系统控制装置的功能模块示意图；
图中标记：101-处理器，102-通信总线，103-网络接口，104-用户接口，105-存储器。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例的主要解决方案是：提出一种卫星系统控制方法，用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统，包括：获取当值控制分系统的工作监测数据信息；基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级；在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。
据申请人研究发现，目前为了保证卫星运行的可靠性，星载计算机通常采用管理环节逻辑简单的双机冗余备份的方式，当星载计算机出现故障时直接将当值机切换为备用机；但上述双机冗余备份的方式由于备份系统数量较少，因此极易遇到当值机和备用机均发生故障的情况，导致卫星应用服务工作极易中断。针对上述情况，虽然也有学者提出过使用三机冗余备份的方式，但是并没有提供相应配套的管理逻辑方法，因此在其使用三机冗余备份时，需要保证三机同时在线，即均处于通电状态，因此也大幅增加了卫星系统的能源消耗。
基于此，本申请实施例提供了一种可靠性较高且能耗较低的卫星系统控制方法。
本申请提出了一种卫星控制方法；与现有技术相比，第一方面，本申请实施例所述方法基于工作检测数据信息，对所述当值控制分系统的故障等级进行判断。并基于判断结果，决定是否需要进行切机处理，避免发生不必要的切机处理。即：获取当值控制分系统的工作监测数据信息，所述当值控制分系统的工作监测数据信息包括正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态。基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级。通过将所述当值控制分系统的故障等级与达到第一预设故障等级进行比较，判断所述当值控制分系统的故障等级是否达到第一预设故障等级，以便进行后续步骤。第二方面，当所述当值控制分系统的故障等级达到第一预设故障等级的情况，需要进行切机处理时；本申请实施例所述方法又针对如何从若干控制分系统中较快的获取目标控制分系统的方法。即：在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。由此可见，本申请提供了一种较为完善地用于管理卫星运行的管理逻辑，能针对当值控制分系统所出现的故障，准确并及时的作出管理指令，以保证卫星运行的可连续性，从而提高了卫星系统的可靠性。第三方面，本申请实施例所述方法通过将管理系统与若干控制分系统进行串行总线连接；使得在所述控制分系统不当值时，处于断电状态；并且在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，确定可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统；为所述目标控制分系统供电，并将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统；以此避免备用控制分系统对当值控制系统产生信号干扰，并且避免了由于备用的控制分系统数量过多而引起的能耗高的技术问题。
参照附图1，附图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图，该电子设备可以包括：处理器101，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通信总线102、用户接口104，网络接口103，存储器105。其中，通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口104可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口104还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口103可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（WIreless-FIdelity，WI-FI）接口）。存储器105可选的可以是独立于前述处理器101的存储装置，存储器105可以是高速的随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）存储器，也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器；处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等，还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列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。
本领域技术人员可以理解，附图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如附图1所示，作为一种存储介质的存储器105中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及电子程序。
在附图1所示的电子设备中，网络接口103主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口104主要用于与用户进行数据交互；本申请中的处理器101、存储器105可以设置在电子设备中，电子设备通过处理器101调用存储器105中存储的卫星系统控制装置，并执行本申请实施例提供的卫星系统控制方法。
参照附图2，基于前述实施例的硬件设备，本申请的实施例提供一种卫星系统控制方法，用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统，包括以下步骤：
步骤S10、获取当值控制分系统的工作监测数据信息。
在具体应用中，所述当值控制分系统是指星务系统中正在执行任务的控制分系统。所述当值控制分系统的工作监测数据信息包括正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态；如工作状态、基础数据、运行健康状态的监测数据信息。
具体来说，如管理系统通过对所述当值控制分系统进行实时监控，获取当值控制分系统的正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态；并对所述工作监测数据信息进行分析，以获得所述当值控制分系统的故障等级，即步骤S20。
步骤S20、基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级。
在具体应用中，所述管理系统通过对所述当值控制分系统的工作监测数据信息进行分析，获得分析结果，即所述当值控制分系统的故障等级。所述当值控制分系统的故障等级包括第一预设故障等级和第二预设故障等级；所述第一预设故障等级为严重故障等级，所述第二预设故障等级为一般故障等级。其中，所述一般故障等级是指所述当值控制分系统所存在的故障不影响当前系统功能正常运行；所述严重故障等级即是指所述当值控制分系统所存在的故障可能导致重要物件损坏或其他不可容忍后果，从而影响当前系统功能正常运行。
在具体应用中，步骤S20所述基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级的步骤之后，还包括：
步骤S21、在所述当值控制分系统的故障等级为第二预设故障等级的情况下，将所述当值控制分系统进行重启。
在具体应用中，为避免资源浪费，如通过系统重启即可自行解决的一般故障等级，则无需进行切机处理，管理系统直接向当值控制分系统发出重启指令即可。
步骤S22、若所述当值控制分系统的重启次数达到预设重启次数后，所述当值控制分系统的故障等级仍为所述第二预设故障等级，则将所述当值控制分系统确定为所述第一预设故障等级。
在具体应用中，可能会存在当值控制分系统的重启次数达到预设重启次数后（如重启次数≥2次或3次等，可根据实际需求设定），所述当值控制分系统的故障等级仍未消除，即仍为所述第二预设故障等级；则将所述当值控制分系统确定为所述第一预设故障等级，并进行下述步骤S30进行处理。
步骤S30、在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。
在具体应用中，将上述获取得到当值控制分系统的故障等级与第一预设故障等级进行对比，判断所述当值控制分系统的故障等级是否达到了第一预设故障等级，只有当所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级时，管理系统才会发出切机指令，从而避免不必要的切机处理，降低了设备的运行成本。
在具体应用中，由于本申请所述方法是从至少3个控制分系统中选取获得目标控制分系统，因此这里提出来“可靠度值”的概念，即将基于若干控制分系统的历史运行数据获得的可靠度值，作为目标控制分系统的选取标准，即：基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行。其中，所述若干控制分系统的历史运行数据是指若干控制分系统的持续正常工作时间和总运行工作时间。
在具体应用中，在一些实施例中，可以按照预设的可靠度值阈值进行选取标准，将可靠度值满足可靠度值阈值的控制分系统作为目标控制分系统；或在另一些实施例中，可以按照所述可靠度值的高度进行排序，选取可靠度值最高的控制分系统作为目标控制分系统。
在具体应用中，在步骤S10所述获取当值控制分系统的工作监测数据信息之前，还包括：
步骤S01、将若干所述控制分系统分别进行模拟工作，获得若干所述控制分系统的历史运行数据。
在具体应用中，所述若干所述控制分系统在不工作时均为断电状态，在进行模拟工作时，所述管理系统通过对若干所述控制分系统分别进行通电，即将若干所述控制分系统分别进行模拟工作，获得若干所述控制分系统的持续正常工作时间和总运行工作时间，作为历史运行数据。
步骤S02、基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值。
在具体应用中，基于若干所述控制分系统的持续正常工作时间和总运行工作时间，分别计算所述控制分系统的可靠度值。
具体地，步骤S02所述基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值，包括：基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的总运行时间和正常工作的时间；基于所述总运行时间和所述正常工作的时间，获得所述控制分系统的可靠度值。
更具体地，所述控制分系统的可靠度值满足以下关系式：
R=t正常/t
其中，R表示为所述控制分系统的可靠度值，t正常表示为所述控制分系统正常工作的时间，t表示为所述控制分系统的总运行时间。
通过上述方法可以提前获得若干控制分系统的可靠度值，以便在后续需要进行切机处理时作为切机逻辑的参考标准。另外，在模拟工作结束后，可将所述若干控制分系统进行断电处理，一方面避免备用控制分系统对当值控制系统产生信号干扰；另一方面避免了由于备用的控制分系统数量过多而引起的能耗高的技术问题。
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，在具体应用中，所述基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
步骤S31、基于若干控制分系统的可靠度值，获取可靠度值满足可靠度值阈值的至少两个除所述当值控制分系统外的控制分系统。
在具体应用中，在基于所述若干控制分系统的历史运行数据分别获得若干控制分系统的可靠度值后，在一些实施例中，可以按照预设的可靠度值阈值进行选取标准，将可靠度值满足可靠度值阈值的控制分系统作为目标控制分系统；但是在这些实施例中，极有可能会存在满足预设的可靠度值阈值的控制分系统数量≥2的情况。或在另一些实施例中，可以按照所述可靠度值的高度进行排序，选取可靠度值最高的控制分系统作为目标控制分系统；但在这些实施例中，极有可能会存在至少两个控制分系统为并列可靠度值最高。因此本申请对这两种情况下如何选取目标控制分系统的方法进行了详细描述，即步骤S31－步骤S33。
步骤S32、根据可靠度值满足可靠度值阈值的至少两个所述控制分系统的物理地址参数，确定物理地址参数满足预设条件的目标控制分系统。
在具体应用中，每个控制分系统的物理地址参数是独立且唯一的，如控制分系统M3和控制分系统M5的可靠度值相同且为最高可靠度值时，由于每个控制分系统的物理地址是独立且唯一的，如控制分系统M3的物理地址参数为0X0003，控制分系统M5的物理地址参数为0X0010；因此管理系统会基于上述两个控制分系统的物理地址参数的大小进行切换排序。因此在可靠度值的基础上，以每个控制分系统独立且唯一的物理地址参数的大小作为基础进行切换排序，从而解决了多个控制分系统在出现当值控制系统出现严重故障时的切换排序难题。
步骤S33、将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
上述卫星系统控制方法，用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统；其中所述管理系统通过串行总线连接若干控制分系统；所述控制分系统不当值时，均为断电状态。一方面避免了其他控制分系统对当值控制系统产生信号干扰；另一方面可有效降低卫星系统的能源消耗。
在具体应用中，由于所述若干控制分系统在被选取为目标控制分系统之前，均为断电状态，因此所述在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，确定可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统；为所述目标控制分系统供电，并将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
综上所述，一方面，本申请实施例所述方法基于工作检测数据信息，对所述当值控制分系统的故障等级进行判断。并基于判断结果，决定是否需要进行切机处理，避免发生不必要的切机处理。即：获取当值控制分系统的工作监测数据信息，所述当值控制分系统的工作监测数据信息包括正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态。基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级。通过将所述当值控制分系统的故障等级与达到第一预设故障等级进行比较，判断所述当值控制分系统的故障等级是否达到第一预设故障等级，以便进行后续步骤。另一方面，当所述当值控制分系统的故障等级达到第一预设故障等级的情况，需要进行切机处理时；本申请实施例所述方法又针对如何从若干控制分系统中较快的获取目标控制分系统的方法。即：在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。由此可见，本申请提供了一种较为完善地用于管理卫星运行的管理逻辑，能针对当值控制分系统所出现的故障，准确并及时的作出管理指令，以保证卫星运行的可连续性，从而提高了卫星系统的可靠性。
现有的卫星控制系统为了保证卫星运行的可靠性，星载计算机通常采用管理环节逻辑简单的双机冗余备份的方式，当星载计算机出现故障时直接将当值机切换为备用机。但上述双机冗余备份的方式由于备份计算机数量较少，因此极易遇到两台星载计算机均发生故障的情况，导致卫星应用服务工作极易中断，无法保证卫星的正常运行。
因此本申请提出了一种多备份的卫星系统，如图3所示，本申请实施例还提出了：一种卫星系统，包括控制系统和管理系统；
所述控制系统，包括若干控制分系统，所述控制分系统用于实现卫星工作任务；具体地，所述控制系统的个数≥1，并且每个控制系统具备不同的功能，用以实现卫星系统中不同的工作任务需求，如图中控制系统1～控制系统M所具备的功能均不相同。另外，所述控制系统包括若干控制分系统，所述每个控制系统中的若干控制分系统的功能相同，以控制系统M为例，其由控制分系统M1～控制分系统Mn组成，每个控制分系统都独立具备所述控制系统需要的功能。
所述管理系统，用于获取当值控制分系统的工作监测数据信息；基于所述工作监测数据信息，获得存在故障的控制分系统及其故障等级；在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设要求的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得。
在具体应用中，所述管理系统通过上述管理逻辑对若干所述控制系统进行任务管理、故障监测和当班选择等任务管理，如实现对卫星姿态控制的任务进行管理。
在具体应用中，所述管理系统通过串行总线连接有若干控制分系统，所述管理系统还用于将不当值的控制分系统处理为断电状态。如：当控制分系统M1为当值控制系统M时，其余控制分系统M2～控制分系统Mn为断电状态。
在具体应用中，如图4所示，管理系统和若干所述控制系统的连接关系为：若干所述控制系统的若干控制分系统的对外接口通过总线连接的方式与管理系统独立相连，如RS422串口通讯、控制器局域网络（Controller Area Network, CAN）等方式。当控制分系统M1为当值控制系统M时，其余控制分系统M2～控制分系统Mn为断电状态，作为当值控制系统M的冷备份系统，因此信号之间不会存在干扰，从而提高了信号传输的稳定性和可靠性，并且解决了功耗加倍、卫星能源消耗过快的问题。
在具体应用中，所述当值控制系统和所述若干控制分系统共同组成控制系统，其中所述当值控制系统和所述若干控制分系统具备相同功能。以控制系统M为例，其由控制分系统M1～控制分系统Mn组成，每个控制分系统都独立具备所述控制系统需要的功能。如，当控制分系统M1为当值控制系统M时，其余控制分系统M2～控制分系统Mn为断电状态，作为当值控制系统M的冷备份系统。
将本申请所述卫星系统和所述卫星系统控制方法结合应用，在增加备份计算机数量的同时，提供了较为完善的管理逻辑，以降低卫星应用服务的中断概率，从而保证卫星系统运行的可靠性。
下面，在业务场景下，结合图5的逻辑示意图做进一步说明：
SS1、管理系统会依次对各控制分系统上电，进行模拟工作或正常实际工作；若为实操业务场景下，本说明中的“控制分系统”即表示“当值管理系统”；
SS2、管理系统等待各控制分系统上报自检信号，管理系统接收到自检信号后，基于自检信号判断各控制分系统是否存在故障以及故障等级，并记载故障次数；
若A控制分系统无故障，则系统正常工作；该控制分系统在后续工作中，管理系统会实时对其进行工作监测；若出现一般故障，则按照B控制分系统的处理方式进行处理；若出现严重故障，则按照C控制分系统的处理方式进行处理；
若B控制分系统的故障等级为一般故障并且出现一般故障次数小于3次，则管理系统对B控制分系统进行重启处理；若重启处理可消除一般故障，则B控制分系统继续正常工作；该控制分系统在后续工作中，管理系统会实时对其进行工作监测；若出现一般故障，则按照B控制分系统的处理方式进行处理；若出现严重故障，则按照C控制分系统的处理方式进行处理；
若C控制分系统的故障等级为严重故障或者出现一般故障次数大于3次，则管理系统对C控制分系统进行关闭管理，并采用切换顺序为第一的控制分系统作为新当值控制系统，继续正常工作；该控制分系统在后续工作中，管理系统会实时对其进行工作监测；若出现一般故障，则按照B控制分系统的处理方式进行处理；若出现严重故障，则按照C控制分系统的处理方式进行处理。
SS3、直至该卫星系统工作任务完成，结束该控制流程。
参照图6，基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种卫星系统控制装置，包括：
第一获取模块，用于获取当值控制分系统的工作监测数据信息；
第二获取模块，用于基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级；
管理模块，用于在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。
本领域技术人员应当理解，实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际应用时可以全部或部分集成到一个或多个实际载体上，且这些模块可以全部以软件通过处理单元调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，或是以软件、硬件结合的形式实现，需要说明的是，本实施例中卫星系统控制装置中各模块是与前述实施例中的卫星系统控制方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式可参照前述卫星系统控制方法的实施方式，这里不再赘述。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器加载执行时，实现如本申请实施例提供的卫星系统控制方法。
此外，基于与前述实施例中同样的发明构思，本申请的实施例还提供一种电子设备，至少包括有处理器及存储器，其中，
存储器用于存储计算机程序；
处理器用于加载执行计算机程序，以使电子设备执行如本申请实施例提供的卫星系统控制方法。
在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。
在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言（包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言）来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。
作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言（HTML，Hyper TextMarkup Language）文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件（例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件）中。
作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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（如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台多媒体终端设备（可以是手机、计算机、电视接收机或者网络设备等）执行本申请各个实施例的方法。
综上所述，一方面，本申请实施例所述方法基于工作检测数据信息，对所述当值控制分系统的故障等级进行判断。并基于判断结果，决定是否需要进行切机处理，避免发生不必要的切机处理。即：获取当值控制分系统的工作监测数据信息，所述当值控制分系统的工作监测数据信息包括正常工作期间的工况信息及健康状态，以及非正常工作期间的工况信息及健康状态。基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级。通过将所述当值控制分系统的故障等级与达到第一预设故障等级进行比较，判断所述当值控制分系统的故障等级是否达到第一预设故障等级，以便进行后续步骤。另一方面，当所述当值控制分系统的故障等级达到第一预设故障等级的情况，需要进行切机处理时；本申请实施例所述方法又针对如何从若干控制分系统中较快的获取目标控制分系统的方法。即：在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统。由此可见，本申请提供了一种较为完善地用于管理卫星运行的管理逻辑，能针对当值控制分系统所出现的故障，准确并及时的作出管理指令，以保证卫星运行的可连续性，从而提高了卫星系统的可靠性。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种卫星系统控制方法，其特征在于，用于管理系统，所述管理系统连接有若干控制分系统，包括以下步骤：
获取当值控制分系统的工作监测数据信息；
基于所述工作监测数据信息，获得所述当值控制分系统的故障等级；
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得；所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统；
在所述当值控制分系统的故障等级为第二预设故障等级的情况下，将所述当值控制分系统进行重启；若所述当值控制分系统的重启次数达到预设重启次数后，所述当值控制分系统的故障等级仍为所述第二预设故障等级，则将所述当值控制分系统确定为所述第一预设故障等级；
其中，所述第一预设故障等级为严重故障等级，所述第二预设故障等级为一般故障等级。
2.根据权利要求1所述卫星系统控制方法，其特征在于，在所述获取当值控制分系统的工作监测数据信息之前，还包括：
将若干所述控制分系统分别进行模拟工作，获得若干所述控制分系统的历史运行数据；
基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值。
3.根据权利要求2所述卫星系统控制方法，其特征在于，所述基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的可靠度值，包括：
基于所述历史运行数据，获得所述控制分系统的总运行时间和正常工作的时间；
基于所述总运行时间和所述正常工作的时间，获得所述控制分系统的可靠度值。
4.根据权利要求3所述卫星系统控制方法，其特征在于，所述控制分系统的可靠度值满足以下关系式：
R=t正常/t
其中，R表示为所述控制分系统的可靠度值，t正常表示为所述控制分系统正常工作的时间，t表示为所述控制分系统的总运行时间。
5.根据权利要求1所述卫星系统控制方法，其特征在于，所述基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
基于若干控制分系统的可靠度值，获取可靠度值满足预设可靠度值阈值的至少两个除所述当值控制分系统外的控制分系统；
根据可靠度值满足预设可靠度值阈值的至少两个所述控制分系统的物理地址参数，确定物理地址参数满足预设条件的目标控制分系统；
将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
6.根据权利要求1所述卫星系统控制方法，其特征在于，所述管理系统通过串行总线连接若干控制分系统；所述控制分系统不当值时，均为断电状态；
所述在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统，包括：
在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，确定可靠度值满足预设可靠度值阈值的目标控制分系统；
为所述目标控制分系统供电，并将所述当值控制分系统的任务切换至所述目标控制分系统。
7.一种卫星系统，其特征在于，包括控制系统和管理系统；
所述控制系统，包括若干控制分系统，所述控制分系统用于实现卫星工作任务；
所述管理系统，用于获取当值控制分系统的工作监测数据信息；基于所述工作监测数据信息，获得存在故障的控制分系统及其故障等级；在所述当值控制分系统的故障等级为第一预设故障等级的情况下，基于若干控制分系统的可靠度值，将所述当值控制分系统的任务切换至可靠度值满足预设要求的目标控制分系统，以保证卫星系统的正常运行；其中，所述可靠度值基于若干控制分系统的历史运行数据获得所述目标控制分系统为除所述当值控制分系统外的控制分系统；在所述当值控制分系统的故障等级为第二预设故障等级的情况下，将所述当值控制分系统进行重启；若所述当值控制分系统的重启次数达到预设重启次数后，所述当值控制分系统的故障等级仍为所述第二预设故障等级，则将所述当值控制分系统确定为所述第一预设故障等级；其中，所述第一预设故障等级为严重故障等级，所述第二预设故障等级为一般故障等级。
8.根据权利要求7所述卫星系统，其特征在于，所述管理系统通过串行总线连接有若干控制分系统，所述管理系统还用于将不当值的控制分系统处理为断电状态。
9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现如权利要求1-6中任一项所述的卫星系统控制方法。
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