CN116192809A - 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统 - Google Patents

一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116192809A
CN116192809A CN202310191099.7A CN202310191099A CN116192809A CN 116192809 A CN116192809 A CN 116192809A CN 202310191099 A CN202310191099 A CN 202310191099A CN 116192809 A CN116192809 A CN 116192809A
Authority
CN
China
Prior art keywords
star
machine
attitude control
function
void
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310191099.7A
Other languages
English (en)
Inventor
龙也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Taifu Jingyu Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Taifu Jingyu Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Taifu Jingyu Technology Co ltd filed Critical Suzhou Taifu Jingyu Technology Co ltd
Priority to CN202310191099.7A priority Critical patent/CN116192809A/zh
Publication of CN116192809A publication Critical patent/CN116192809A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/10Architectures or entities
    • H04L65/1013Network architectures, gateways, control or user entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18513Transmission in a satellite or space-based system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

本发明涉及一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统。本架构系统由综合电子硬件框架和星务、姿控交互接口构成,综合电子硬件框架中包含相互独立但功能相同的A机和B机,由A机和B机构成双机冷备系统;星务、姿控交互接口中包含实现具体功能的子结构体及相应的接口函数。本发明综合考虑了硬件冗余备份及星务、姿控交互需求,针对双机冷备星载计算机进行了软硬件一体化设计,既明确了星载计算机硬件框架,又针对各类细分交互需求,明确了数据结构体与接口函数设计,可实现异常复位时当班机高可靠自主恢复,以及双机冷备切换时对方机高可靠切机恢复,当出现在轨各类异常时可保证系统连续稳定运行。

Description

一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统
技术领域
本发明属于卫星星务与姿控管理系统技术领域,具体涉及一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统。
背景技术
微纳卫星通常采用综合电子进行星上各类设备管理、整星能源管理、星地测控管理、以及姿态轨道控制。当前,将星务、姿控计算机合并到同一计算机板,通过不同业务线程实现星务、姿控功能,已成为主流设计趋势,但是,如何结合硬件冗余备份及星务、姿控交互需求(如状态同步、数据备份、数据恢复、切机恢复、遥测遥控、参数上注等),设计出合理且可靠的软硬件架构系统,尚无相关文献报道。
发明内容
本发明的目的在于针对星载计算机硬件冗余备份需求,及星务、姿控交互需求(如状态同步、数据备份、数据恢复、切机恢复、遥测遥控、参数上注等),提出了一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,本发明架构系统中同时包含了软硬件架构,既明确了星载计算机硬件框架,又针对各类细分交互需求,明确了数据结构体与接口函数设计。
具体而言,本发明提供了一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,所述架构系统由综合电子硬件框架和星务、姿控交互接口两部分构成,其中:
综合电子硬件框架中包含相互独立但功能相同的A机和B机,由A机和B机构成双机冷备系统;
A机和B机均包括电源POW模块、CPU模块、HDC模块、TCU模块以及APU模块;所述TCU模块中包括FPGA模块、隔离驱动模块和公用MRAM模块;
星务、姿控交互接口中包含实现具体功能的子结构体及相应的接口函数。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的模拟量采集、开关量采集、OC指令输出及热控驱动、电磁阀驱动输出接口电路由A机和B机双机共用。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的公用MRAM模块采用双端口共享型器件,用于重要切机数据高可靠存储;
双机冷备切换后,当班机通过FPGA访问MRAM,即可获取对方机的重要数据;
在正常工作情况下,当班机定时刷新FIFO数据,当计算机软件异常申请切机或看门狗狗咬切机时,对方机加电复位完成之后,可从FIFO中获取切机前的数据信息,以保证系统运行连续性。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的CPU模块在CPU板卡的SRAM存储区划分中,除采用CPU内部抗辐照SRAM外,还外扩有板载MRAM作为关键数据存储区,当系统初始上电或计算机异常复位时,当班机可从上述板载MRAM中获取初始/复位前的数据信息,以保证系统运行连续性。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的CPU模块作为综合电子硬件框架的管理中枢,以CPU最小系统为核心,实现对整个架构系统的控制和管理;所述CPU模块分为CPUA和CPUB两块互为备份的印制件。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的子结构体包括:
a)快帧遥测
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:分系统实时遥测;
b)慢帧遥测
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:分系统实时遥测;
c)分系统状态
覆盖需求:分系统状态传递、分系统实时遥测、系统状态初始化、重要数据保存、重要数据恢复;
d)分系统参数
覆盖需求:系统状态初始化、上注参数初始化、上注参数保存、上注参数恢复;
e)控制输出
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:控制输出指令;
f)单机诊断
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:单机诊断状态;
g)数据保存
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:重要数据保存、上注参数保存、重要数据恢复、上注参数恢复;
h)状态交互
信息流向:星务至姿控和姿控至星务;
覆盖需求:分系统状态传递、星务状态传递;
i)单机数据
信息流向:星务至姿控;
覆盖需求:单机数据传递;
j)遥控指令
信息流向:星务至姿控;
覆盖需求:遥控解析执行。
进一步地,根据本发明的一些实施例,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的接口函数包括:
a)快帧遥测函数:void adcs_teleframe_fastpack(ADCS_TELEFRAME_FAST*adcs_fastframe);
b)慢帧遥测函数:void adcs_teleframe_slowpack(ADCS_TELEFRAME_SLOW*adcs_slowframe);
c)分系统状态传递函数:void adcs_system_statetrans(ADCS_STATETRANS*adcs_statetrans);
d)系统状态初始化函数:void adcs_system_stateinit(void);
e)上注参数初始化函数:void adcs_upload_parainit(void);
f)动量轮指令输出函数:void adcs_output_mwctrl(DEVICE_WHEEL_CONTROL*wheelspeed);
g)磁力矩器指令输出函数:void adcs_output_mtqctrl(DEVICE_MTQ_CONTROL*magtorq);
h)单机状态诊断函数:void adcs_device_diag(DEVICE_ABNORMAL_DIAG*device_diag);
i)重要数据保存函数:void adcs_importantdata_save(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data);
j)上注参数保存函数:void adcs_uploadpara_save(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para);
k)重要数据恢复函数:void adcs_importantdata_restore(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data);
l)上注数据恢复函数:void adcs_uploadpara_restore(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para);
m)星务状态传递函数:void hk_system_statetrans(HK_STATETRANS*hk_statetrans);
n)单机数据传递函数:void adcs_device_data(DEVICE_DATATRANS*device_data);
o)遥控解析执行函数:void adcs_telecom_update(UINT8*cmdbuff)。
此外,本发明还涉及上述双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统在星务及姿控管理中的应用。
本发明具有以下优点:
(1)本发明综合考虑了硬件冗余备份及星务、姿控交互需求,针对双机冷备星载计算机,进行了软硬件一体化设计,提出一种高可靠星务与姿控交互架构系统,既明确了星载计算机硬件框架,又针对各类细分交互需求,明确了数据结构体与接口函数设计,可实现异常复位时当班机高可靠自主恢复,以及双机冷备切换时对方机高可靠切机恢复,当出现在轨各类异常时可保证系统连续稳定运行,本发明可作为双机冷备星载计算机硬件设计及星务姿控交互设计的参考架构。
(2)本发明架构系统对于当班机异常复位恢复和双机冷备切机恢复,均明确采用单粒子免疫的高可靠MRAM进行重要数据保存和恢复,避免了FLASH或FPGA等器件作为中间介质,可能受单粒子影响出现翻转、锁定等数据异常的风险,且对于冷备切机选用了双端口公用型MRAM。
(3)针对双机冷备星载计算机,本发明在完整梳理星务姿控交互需求的基础上,提出了以标准结构体与接口函数为基础的交互架构,可严格划分星务/姿控界面,避免星务、姿控代码互相耦合,出现全局变量及函数调用混乱,引起隐藏代码缺陷或开发调试进度缓慢等问题。
(4)本发明架构系统中的子结构体设计与接口函数设计,根据星务、姿控软件运行特点,针对性地优化了各类接口函数调用逻辑及调用时机,可保障数据流时序合理、稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对实施例描述中需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是针对本发明述及的具体实施例,对于本领域技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据下述附图获得其他的附图。
图1为本发明架构系统中综合电子硬件框架组成结构图。
图2为本发明架构系统中单机与FPGA及公用MRAM连接拓扑图。
图3为本发明架构系统中A/B双机与FPGA及公用MRAM连接拓扑图。
图4为根据本发明一种实施例的架构系统中CPU板卡SRAM存储区划分框图。
图5为根据本发明一种实施例的架构系统中CPU模块的CPU印制件原理框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
在本发明中,若无特别说明,所有涉及到的部件、装置和软件均可从商业途径得到或是采用本行业常规方法制造获得的。
一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,包括:
(一)综合电子硬件框架
总体架构上,本发明双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统中的综合电子硬件框架(综合电子计算机)中包含相互独立但功能相同的A(计算)机和B(计算)机,由A机和B机构成双机冷备系统。系统中的模拟量采集、开关量采集、OC指令输出及热控驱动、电磁阀驱动输出接口电路由A机和B机双机共用。
A机和B机均包括电源POW模块、CPU模块、HDC模块、TCU模块以及APU模块,综合电子硬件框架组成结构如图1所示。
本发明架构系统中的重要组件为CPU模块、FPGA模块及公用MRAM模块,其连接拓扑如图2和图3所示。其中,公用MRAM采用双端口共享型器件,设计中用于重要切机数据高可靠存储,双机冷备切换后,当班机通过FPGA访问MRAM,可获取对方机的重要数据。正常工作情况下,当班机定时刷新FIFO数据,计算机软件异常申请切机或看门狗狗咬切机时,对方机加电复位完成之后,可从FIFO中获取切机前的重要数据信息,从而保证系统运行连续性。
此外,CPU板卡的SRAM存储区划分中,除采用CPU内部抗辐照SRAM外,还外扩板载MRAM作为关键数据存储区,系统初始上电或计算机异常复位时,当班机可从自身板载MRAM中获取初始/复位前的重要数据信息,从而保证系统运行连续性,CPU板卡SRAM存储区划分如图4所示。
CPU模块是综合电子硬件框架的管理中枢,以CPU最小系统为核心,完成对整个系统的控制和管理。CPU模块分为CPUA和CPUB两块互为备份的印制件。CPU板设计采用抗辐照SoC,外部扩展CAN、1553B总线驱动器、2MB SRAM、8MB FLASH,具有11路GPIO接口、2路CAN总线、2路RS422串口、1路DSU调试串口,支持EEPROM/FLASH、SRAM外部扩展。CPU板看门狗电路采用三次狗咬设计,由SiP模块定时实现看门狗电路喂狗操作。CPU印制件原理框图如图5所示。
(二)星务、姿控交互接口
根据星务、姿控交互接口的应用需求,进行相应的子结构体设计和接口函数设计。
1.交互接口应用需求
a)分系统实时遥测
信息流向:姿控至星务(转至地面)。
b)分系统状态传递
信息流向:姿控至星务(星务使用)。
c)系统状态初始化
信息流向:无;
包括:对分系统状态、代码装订参数、单机数据、单机诊断的初始化。
d)上注参数初始化
信息流向:无;
包括:对各类上注参数的初始化。
e)控制指令输出
信息流向:姿控至星务(单机执行)。
包括:各类执行器指令输出;
f)单机状态诊断
信息流向:姿控至星务(异常指示)。
g)重要数据保存
信息流向:姿控至星务(运行数据);
包括:对各类重要数据的保存。
h)上注参数保存
信息流向:姿控至星务(配置参数)。
i)切机数据保存
信息流向:姿控至星务(转到公用MRAM);
包括:对重要数据、上注参数的保存。
j)重要数据恢复
信息流向:星务至姿控(源自当班机MRAM)。
k)上注数据恢复
信息流向:星务至姿控(源自当班机MRAM)。
l)切机数据恢复
信息流向:星务至姿控(源自公用MRAM);
包括:对重要数据、上注参数的恢复。
m)星务状态传递
信息流向:星务至姿控;
包括:运行阶段、时间、能源、分离、展开等状态。
n)单机数据传递
信息流向:星务至姿控;
包括:单机加断状态、单机通信状态、单机测量数据。
o)遥控解析执行
信息流向:星务至姿控(地面上行)。
2.子结构体设计
a)快帧遥测
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:分系统实时遥测。
b)慢帧遥测
信息流向:姿控至星务;
由单机异常诊断、其它状态信息、数据复用显示构成;
覆盖需求:分系统实时遥测。
c)分系统状态
信息流向:内部使用,带初始化,部分可保存、恢复;
覆盖需求:分系统状态传递、分系统实时遥测、系统状态初始化、重要数据保存、重要数据恢复。
d)分系统参数
信息流向:内部使用,带初始化,上注参数可保存、恢复;
覆盖需求:系统状态初始化、上注参数初始化、上注参数保存、上注参数恢复。
e)控制输出
信息流向:姿控至星务(单机执行);
覆盖需求:控制输出指令。
f)单机诊断
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:单机诊断状态。
g)数据保存
信息流向:姿控至星务;
由重要数据保存、上注参数保存两个结构体构成,保存、恢复时复用;
覆盖需求:重要数据保存、上注参数保存、重要数据恢复、上注参数恢复。
h)状态交互
信息流向:星务至姿控、姿控至星务;
由分系统状态传递、星务状态传递两个结构体组成;
覆盖需求:分系统状态传递、星务状态传递。
i)单机数据
信息流向:星务至姿控;
覆盖需求:单机数据传递。
j)遥控指令
信息流向:星务至姿控;
由指令缓存、指令长度构成,指令缓存采用UINT8数组,长度按255字节,指令长度为UINT8,支持最大255长度指令;
覆盖需求:遥控解析执行。
3.接口函数设计
a)快帧遥测
函数名称:void adcs_teleframe_fastpack(ADCS_TELEFRAME_FAST*adcs_fastframe)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务组遥测帧时,调用函数更新结构体。
b)慢帧遥测
函数名称:void adcs_teleframe_slowpack(ADCS_TELEFRAME_SLOW*adcs_slowframe)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务组遥测帧时,调用函数更新结构体。
c)分系统状态传递
函数名称:void adcs_system_statetrans(ADCS_STATETRANS*adcs_statetrans)
函数定义:姿控负责定义,修改、传递姿控状态;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务需获取姿控状态时,调用函数更新结构体,获取当前状态。
d)系统状态初始化
函数名称:void adcs_system_stateinit(void)
函数定义:姿控负责定义,内部完成分系统状态、代码装订参数、单机数据、单机诊断等结构体的初始化;
变量定义:姿控定义结构体变量实例;
函数使用:星务初始化姿控任务,或地面上行指令时调用进行初始化。
e)上注参数初始化
函数名称:void adcs_upload_parainit(void)
函数定义:姿控负责定义,仅初始化上注参数部分;
变量定义:姿控定义结构体变量实例;
函数使用:星务初始化姿控任务,或地面上行指令时调用进行初始化。
f)动量轮指令输出
函数名称:void adcs_output_mwctrl(DEVICE_WHEEL_CONTROL*wheelspeed)
函数定义:星务负责定义,用于执行动量轮转速(RPM)指令;
变量定义:姿控定义结构体变量实例,使用时仅传入轮控部分;
函数使用:算法解算完成时,姿控调用函数立即输出给各轮。
g)磁力矩器指令输出
函数名称:void adcs_output_mtqctrl(DEVICE_MTQ_CONTROL*magtorq)函数定义:星务负责定义,用于执行各磁力矩器输出(占空比)指令;
变量定义:姿控定义结构体变量实例,使用时仅传入磁控部分;
函数使用:算法解算完成时,姿控调用函数立即输出给各磁力矩器。
h)单机状态诊断
函数名称:void adcs_device_diag(DEVICE_ABNORMAL_DIAG*device_diag)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务、姿控均定义实例,进行传输和内部保管;
函数使用:姿控单机状态诊断完成后,调用函数更新结构体。
i)重要数据保存
函数名称:void adcs_importantdata_save(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务进行周期保存,或地面上行指令时,调用函数获取结构体。
j)上注参数保存
函数名称:void adcs_uploadpara_save(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务进行切机保存,或地面上行指令时,调用函数获取结构体,进行保存。
k)切机数据保存
星务以重要数据保存、上注参数保存函数为基础实现。
l)重要数据恢复
函数名称:void adcs_importantdata_restore(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务对姿控进行恢复,或地面上行指令时,调用函数推送结构体,进行恢复。
m)上注数据恢复
函数名称:void adcs_uploadpara_restore(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para)
函数定义:姿控负责定义;
变量定义:星务定义结构体变量实例;
函数使用:星务对姿控进行恢复,或地面上行指令时,调用函数推送结构体,进行恢复。
n)切机数据恢复
星务以重要数据恢复、上注参数恢复函数为基础实现。
o)星务状态传递
函数名称:void hk_system_statetrans(HK_STATETRANS*hk_statetrans)
函数定义:姿控负责定义,用于更新内部变量或逻辑分支判断;
变量定义:星务、姿控均定义实例,进行传输和内部缓存;
函数使用:星务更新状态后,在本周期姿控代码执行前,调用函数推送状态。
p)单机数据传递
函数名称:void adcs_device_data(DEVICE_DATATRANS*device_data)
函数定义:姿控负责定义,更新内部变量或用于逻辑分支判断;
变量定义:星务、姿控均定义实例,进行传输和内部缓存;
函数使用:星务更新数据后,在本周期姿控代码执行前,调用函数推送数据。
q)遥控解析执行
函数名称:void adcs_telecom_update(UINT8*cmdbuff)
变量定义:星务定义指令缓存数组实例;
函数使用:当前待执行指令属于姿控时,星务调用函数推送,姿控解析执行。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式和实施例,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述架构系统由综合电子硬件框架和星务、姿控交互接口两部分构成,其中:
所述综合电子硬件框架中包含相互独立但功能相同的A机和B机,由A机和B机构成双机冷备系统;
A机和B机均包括电源POW模块、CPU模块、HDC模块、TCU模块以及APU模块;所述TCU模块中包括FPGA模块、隔离驱动模块和公用MRAM模块;
所述星务、姿控交互接口中包含实现具体功能的子结构体及相应的接口函数。
2.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述架构系统中的模拟量采集、开关量采集、OC指令输出及热控驱动、电磁阀驱动输出接口电路由A机和B机双机共用。
3.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述公用MRAM模块采用双端口共享型器件,用于重要切机数据高可靠存储;
双机冷备切换后,当班机通过FPGA访问MRAM,即可获取对方机的重要数据;
在正常工作情况下,当班机定时刷新FIFO数据,当计算机软件异常申请切机或看门狗狗咬切机时,对方机加电复位完成之后,可从FIFO中获取切机前的数据信息,以保证系统运行连续性。
4.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述CPU模块在CPU板卡的SRAM存储区划分中,除采用CPU内部抗辐照SRAM外,还外扩有板载MRAM作为关键数据存储区,当系统初始上电或计算机异常复位时,当班机可从上述板载MRAM中获取初始/复位前的数据信息,以保证系统运行连续性。
5.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述CPU模块作为综合电子硬件框架的管理中枢,以CPU最小系统为核心,实现对整个架构系统的控制和管理;所述CPU模块分为CPUA和CPUB两块互为备份的印制件。
6.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述子结构体包括:
a)快帧遥测
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:分系统实时遥测;
b)慢帧遥测
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:分系统实时遥测;
c)分系统状态
覆盖需求:分系统状态传递、分系统实时遥测、系统状态初始化、重要数据保存、重要数据恢复;
d)分系统参数
覆盖需求:系统状态初始化、上注参数初始化、上注参数保存、上注参数恢复;
e)控制输出
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:控制输出指令;
f)单机诊断
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:单机诊断状态;
g)数据保存
信息流向:姿控至星务;
覆盖需求:重要数据保存、上注参数保存、重要数据恢复、上注参数恢复;
h)状态交互
信息流向:星务至姿控和姿控至星务;
覆盖需求:分系统状态传递、星务状态传递;
i)单机数据
信息流向:星务至姿控;
覆盖需求:单机数据传递;
j)遥控指令
信息流向:星务至姿控;
覆盖需求:遥控解析执行。
7.根据权利要求1所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统,其特征在于,所述接口函数包括:
a)快帧遥测函数:void adcs_teleframe_fastpack(ADCS_TELEFRAME_FAST*adcs_fastframe);
b)慢帧遥测函数:void adcs_teleframe_slowpack(ADCS_TELEFRAME_SLOW*adcs_slowframe);
c)分系统状态传递函数:void adcs_system_statetrans(ADCS_STATETRANS*adcs_statetrans);
d)系统状态初始化函数:void adcs_system_stateinit(void);
e)上注参数初始化函数:void adcs_upload_parainit(void);
f)动量轮指令输出函数:void adcs_output_mwctrl(DEVICE_WHEEL_CONTROL*wheelspeed);
g)磁力矩器指令输出函数:void adcs_output_mtqctrl(DEVICE_MTQ_CONTROL*magtorq);
h)单机状态诊断函数:void adcs_device_diag(DEVICE_ABNORMAL_DIAG*device_diag);
i)重要数据保存函数:void adcs_importantdata_save(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data);
j)上注参数保存函数:void adcs_uploadpara_save(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para);
k)重要数据恢复函数:void adcs_importantdata_restore(ADCS_RESTORE_DATA*adcs_restore_data);
l)上注数据恢复函数:void adcs_uploadpara_restore(ADCS_RESTORE_PARA*adcs_restore_para);
m)星务状态传递函数:void hk_system_statetrans(HK_STATETRANS*hk_statetrans);
n)单机数据传递函数:void adcs_device_data(DEVICE_DATATRANS*device_data);
o)遥控解析执行函数:void adcs_telecom_update(UINT8*cmdbuff)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统在星务及姿控管理中的应用。
CN202310191099.7A 2023-03-02 2023-03-02 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统 Pending CN116192809A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310191099.7A CN116192809A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310191099.7A CN116192809A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116192809A true CN116192809A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86448465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310191099.7A Pending CN116192809A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116192809A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331786A (zh) * 2011-07-18 2012-01-25 北京航空航天大学 一种姿轨控计算机双机冷备份系统
CN105549460A (zh) * 2016-03-10 2016-05-04 中国电子科技集团公司第十研究所 星载电子设备综合化管控系统
WO2017071140A1 (zh) * 2015-10-30 2017-05-04 中国空间技术研究院 一种基于优化的信息融合geo卫星控制系统菜单式设计方法
CN109947406A (zh) * 2019-02-28 2019-06-28 中国空间技术研究院 一种通用化星务管理系统架构
CN112131044A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 山东航天电子技术研究所 一种卫星用计算机应急系统及其方法
CN113051007A (zh) * 2021-04-15 2021-06-29 中国科学院微小卫星创新研究院 星务软件快速引导装置及方法
CN113934565A (zh) * 2021-10-12 2022-01-14 中国科学院微小卫星创新研究院 一种导航卫星综合电子系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331786A (zh) * 2011-07-18 2012-01-25 北京航空航天大学 一种姿轨控计算机双机冷备份系统
WO2017071140A1 (zh) * 2015-10-30 2017-05-04 中国空间技术研究院 一种基于优化的信息融合geo卫星控制系统菜单式设计方法
CN105549460A (zh) * 2016-03-10 2016-05-04 中国电子科技集团公司第十研究所 星载电子设备综合化管控系统
CN109947406A (zh) * 2019-02-28 2019-06-28 中国空间技术研究院 一种通用化星务管理系统架构
CN112131044A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 山东航天电子技术研究所 一种卫星用计算机应急系统及其方法
CN113051007A (zh) * 2021-04-15 2021-06-29 中国科学院微小卫星创新研究院 星务软件快速引导装置及方法
CN113934565A (zh) * 2021-10-12 2022-01-14 中国科学院微小卫星创新研究院 一种导航卫星综合电子系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李利军: "星载双机热备份计算机系统设计", 全国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑, 15 May 2013 (2013-05-15) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6636786B2 (en) Aircraft energy systems management method
CN103959234B (zh) 计算系统的快速平台休眠与恢复
DE60016528T2 (de) Leistungssteuerung für Kraftfahrzeug-Rechnersysteme während des Anlassens des Motors
CN101493809A (zh) 一种基于fpga的多核心星载计算机
CN104182304A (zh) 通用多模冗余皮/纳卫星星载计算机系统
CN112162784B (zh) 基于龙芯的中高轨卫星数据处理系统
CN108762994B (zh) 一种基于多机备份的星载计算机系统及该系统的切机方法
CN115168114A (zh) 一种基于cots器件的星载一体化综合电子系统
JP2710909B2 (ja) 検査系を備えた姿勢軌道制御系
CN115421799A (zh) 一种应用于微纳卫星的集成化星载计算机系统
CN113934565A (zh) 一种导航卫星综合电子系统
CN116192809A (zh) 一种双机冷备高可靠星务与姿控交互架构系统
CN111708623A (zh) 一种星务管理和星图处理一体化平台
CN113238985A (zh) Fpga在轨重构控制系统及方法
Witkowski et al. CloudSat-life in daylight only operations (DO-Op)
Balázs et al. Command and data management system (CDMS) of the Philae lander
CN112078807B (zh) 一种飞机燃油系统换向电磁阀的控制系统及方法
CN112860467A (zh) 一种星载计算机的在轨故障平滑修复装置和方法
CN112711214A (zh) 基于fpga的飞行导航数据加载器
CN114442534A (zh) 一种运载火箭控制系统及方法
Gessner et al. Hierarchical FDIR concepts in S/C systems
CN116737649A (zh) 商业航天器的多层冗余可重构计算系统和实现方法
Zhou et al. Research and Implementation of Spacecraft On-Board Software Maintenance Based on TMR System
CN108182167A (zh) 基于集成电路的可重构架构及实现方法
Garcia et al. Flying gyroless around Mars: a SW update for Mars Express

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination