CN116841589A - 卫星在轨软件重构系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星在轨软件重构系统和方法。系统包括地面测运控站、多通道数据传输链路、空间路由器、综合电子单元、载荷管理单元和多个被重构单元。多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路。其中，地面测运控站通过多通道数据传输链路将重构软件文件上传到综合电子单元和空间路由器，空间路由器用于将重构软件文件转发给载荷管理单元，综合电子单元和载荷管理单元用于接收重构软件文件并将重构软件文件分发给与其连接的被重构单元。本发明通过多通道数据传输链路传输重构软件文件至被重构单元，解决了重构数据传输通道少导致在轨软件重构效率低的问题。

Description

卫星在轨软件重构系统和方法

技术领域

本发明主要涉及空间航天器软件重构技术领域，尤其涉及一种卫星在轨软件重构系统和方法。

背景技术

航天器在太空中工作时，会因为多种原因，需要对卫星发射时配置的软件代码进行在轨重构。例如，一原因是航天器会受到空间环境影响，其中空间单粒子事件，会造成软件代码异常，在轨软件重构是恢复代码的一种常用方式。另一原因是卫星需要根据卫星在轨运行情况，地面技术发展，在轨升级软件，提高应用性能。

目前常用的卫星在轨软件重构系统只能通过唯一的通道-星地测控链路传输软件代码，实现在轨软件重构。卫星在轨软件重构系统的通道少导致重构效率低、可靠性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种卫星在轨软件重构系统和方法，解决重构数据传输通道少导致在轨软件重构效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种卫星在轨软件重构系统，包括：地面测运控站、多通道数据传输链路、空间路由器、综合电子单元、载荷管理单元和多个被重构单元，所述地面测运控站与所述多通道数据传输链路通信连接，所述多通道数据传输链路分别与所述综合电子单元、所述空间路由器通信连接，所述空间路由器还与所述载荷管理单元通信连接，所述综合电子单元和载荷管理单元通信连接，每个被重构单元与所述综合电子单元或载荷管理单元通信连接；其中，所述地面测运控站通过所述多通道数据传输链路将重构软件文件上传到所述综合电子单元和所述空间路由器，所述空间路由器用于将所述重构软件文件转发给所述载荷管理单元，所述综合电子单元和所述载荷管理单元用于接收所述重构软件文件并将所述重构软件文件分发给与其连接的被重构单元；所述多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路。

可选地，所述地面测运控站用于根据通道选取策略从所述多通道数据传输链路中选择其中一条或多条链路传输所述重构软件文件。

可选地，所述通道选取策略包括：当卫星处于境内时，根据所述重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输所述重构软件文件。当所述重构软件文件的大小大于第一阈值时，选取星地馈电链路，否则，选取星地测控链路。

可选地，所述通道选取策略还包括：当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将所述重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的所述星间链路将所述重构软件文件传输到被重构单元。

可选地，系统还包括卫星用户终端，与所述星地用户链路通信连接，所述卫星用户终端通过所述星地用户链路所述将所述重构软件文件上传到所述空间路由器。

可选地，通过所述星地测控链路传输所述重构软件文件时，所述重构软件文件直接传输到所述综合电子单元，当被重构目标单元连接在所述综合电子单元时，所述综合电子单元下发所述重构软件文件到所述被重构目标单元；当被重构目标单元连接在所述载荷管理单元时，所述综合电子单元输出所述重构软件文件到所述载荷管理单元，所述载荷管理单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元，所述被重构目标单元是需要在轨软件重构的被重构单元。

可选地，通过所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路传输所述重构软件文件时，所述重构软件文件传输到所述空间路由器，所述空间路由器输出到所述载荷管理单元，当被重构目标单元连接在所述载荷管理单元时，所述载荷管理单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元，当被重构目标单元连接在所述综合电子单元时，所述载荷管理单元输出所述重构软件文件到所述综合电子单元，所述综合电子单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元。

可选地，所述星地测控链路包括测控接收天线和测控基带，所述星地馈电链路包括馈电接收天线和馈电基带，所述星地用户链路包括用户接收天线和用户基带，所述星间链路包括星间接收天线和星间基带；其中，所述测控接收天线和所述测控基带连接，所述测控基带和所述综合电子单元连接；所述馈电接收天线和所述馈电基带连接，所述馈电基带和所述空间路由器连接；所述用户接收天线和所述用户基带连接，所述用户基带和空间路由器连接；所述星间接收天线和所述星间基带连接，所述星间基带和所述空间路由器连接。

可选地，所述星地测控链路逐帧接收所述重构软件文件的数据帧并对所述数据帧进行帧校验，校验通过后输出所述数据帧到所述综合电子单元，所述综合电子单元接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

可选地，所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路逐帧接收所述重构软件文件的数据帧并对所述数据帧进行帧校验，校验通过后输出所述数据帧到所述空间路由器，所述空间路由器转发所述数据帧到所述载荷管理单元，所述载荷管理单元接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

可选地，所述综合电子单元和所述载荷管理单元逐帧下发所述重构软件文件的数据帧到所述重构单元，所述重构单元对所述数据帧进行帧校验，校验通过后接收所述数据帧，以及接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

可选地，所述星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路的各自支持不同的最高上行传输速率。

可选地，所述星地测控链路支持最高2kbps上行传输速率，所述星地馈电链路支持最高1.25Gbps上行传输速率，所述星地用户链路支持最高100Mbps上行传输速率，所述星间链路支持最高2.5Gbps上行传输速率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种卫星在轨软件重构方法，包括：根据通道选取策略从多通道数据传输链路中选择其中一条或多条链路传输重构软件文件，所述多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路；通过选取的数据传输链路将所述重构软件文件上传到重构软件分发中心；所述重构软件分发中心将所述重构软件文件下发给被重构目标单元。

可选地，所述通道选取策略包括：

当卫星处于境内时，根据所述重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输所述重构软件文件；

当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将所述重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的所述星间链路将所述重构软件文件传输到被重构单元；

当卫星用户终端接入系统时，选取星地用户链路传输所述重构软件文件。

可选地，通过选取的数据传输链路将所述重构软件文件上传到重构软件分发中心包括：选取的数据传输链路是所述星地测控链路时，所述重构软件文件直接传输到综合电子单元；选取的数据传输链路是所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路时，所述重构软件文件传输到空间路由器，所述空间路由器输出到载荷管理单元，所述重构软件分发中心包括综合电子单元和载荷管理单元。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本申请的卫星在轨软件重构系统和方法，通过多通道数据传输链路传输重构软件文件至被重构目标单元，多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路，满足了卫星软件代码在轨重构升级需求，提高了在轨软件重构的效率；在重构数据传输过程，采用多层级、多次数据校验方式，保证重构数据传输可靠性。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是根据本发明一实施例的卫星在轨软件重构系统的系统框图。

图2是图1一实施例的卫星在轨软件重构系统的系统框图。

图3是图2通过星地测控链路传输重构软件文件的信息流示意图。

图4是图2通过星地馈电链路传输重构软件文件的信息流示意图。

图5是图2通过星地用户链路传输重构软件文件的信息流示意图。

图6是图2通过星间链路对境外卫星实施在轨软件重构的信息流示意图。

图7是根据本发明一实施例的卫星在轨软件重构方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

通常，卫星只能通过星地测控链路传输软件代码，实现在轨软件重构，重构速率低。本发明充分考虑低轨通信卫星的特点，设计多通道的卫星在轨软件重构系统，通过多通道数据传输链路传输重构软件文件至被重构目标单元，多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路，满足了卫星软件代码在轨重构升级需求，提高了在轨软件重构的效率。

图1是根据本发明一实施例的卫星在轨软件重构系统的系统框图。如图1所示，卫星在轨软件重构系统100包括地面测运控站11、多通道数据传输链路12、空间路由器13、综合电子单元14、载荷管理单元15和多个被重构单元。每个被重构单元与综合电子单元14或载荷管理单元15通信连接。多个被重构单元的数目可按需设置，本申请对此不作限制。在本实施例中，多个被重构单元包括被重构单元161和被重构单元162。多通道数据传输链路12包括星地测控链路121、星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124。地面测运控站11与星地测控链路121和星地馈电链路122通信连接。星地测控链路121与综合电子单元14连接。星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124与空间路由器13通信连接，空间路由器13与载荷管理单元15连接。综合电子单元14和载荷管理单元15通信连接。被重构单元161与综合电子单元14连接，被重构单元162与载荷管理单元15连接。

地面测运控站11可以通过星地测控链路121将重构软件文件(重构代码)上传到综合电子单元14。地面测运控站11也可以通过星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124将重构软件文件上传到空间路由器13。空间路由器13将重构软件文件转发给载荷管理单元15。综合电子单元14和载荷管理单元15将重构软件文件分发给被重构单元。

地面测运控站11由硬件和软件组合执行。地面测运控站11包括高精度的遥、外测设备和智能测运控软件。利用各种高精度的遥、外测设备采集大量的遥测信息和外测信息，通过智能测运控软件对这些信息进行汇集、分析和处理，从而制定数据处理规则。在本实施例中，地面测运控站11接收卫星运行状态信息，根据卫星运行状态信息分析出哪些被重构单元需要在轨软件重构。需要在轨软件重构的被重构单元称为被重构目标单元。

如果通过星地测控链路121传输重构软件文件时，重构软件文件直接传输到综合电子单元14。如果被重构目标单元是被重构单元161，综合电子单元14下发重构软件文件到被重构单元161。如果被重构目标单元是被重构单元162，综合电子单元14输出重构软件文件到载荷管理单元15，载荷管理单元15下发重构软件文件到被重构单元162。

如果通过星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124传输重构软件文件时，重构软件文件传输到空间路由器13，空间路由器13输出到载荷管理单元15。如果被重构目标单元是被重构单元162，载荷管理单元15下发重构软件文件到被重构单元162。如果被重构目标单元是被重构单元161，载荷管理单元15输出重构软件文件到综合电子单元14，综合电子单元14下发重构软件文件到被重构单元161。

可选地，系统还包括卫星用户终端17。卫星用户终端17与星地用户链路123通信连接。卫星用户终端17通过星地用户链路123将重构软件文件上传到空间路由器13，空间路由器13转发重构软件文件到载荷管理单元15。即在卫星用户终端17接入情况下，重构软件文件可以通过星地用户链路123上行传输。

可选地，星地测控链路121、星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124上行传输过程完全独立，而且均可以支持对其他三个通道软件代码的重构。

本申请的卫星在轨软件重构系统通过多通道数据传输链路传输重构软件文件至被重构目标单元，多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路，满足卫星软件代码在轨重构升级需求，提高了在轨软件重构的效率。

可选地，地面测运控站11还用于根据通道选取策略从多通道数据传输链路12中选择其中一条或多条链路传输重构软件文件至被重构目标单元。其中，通道选取策略包括：

当卫星处于境内时，根据重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输重构软件文件。优选地，当重构软件文件的大小大于第一阈值时，选取星地馈电链路，否则，选取星地测控链路。在卫星入境，地面测运控站11可见情况下，地面测运控站11可以根据重构软件文件的大小选择通过星地测控链路121或星地馈电链路122上行传输重构软件文件。由于星地测控链路121传输速率低，用于数据量较小代码传输；星地馈电链路122传输速率高，用于大数据量代码传输。第一阈值的值可按实际情况设置，本申请对此不作限制。

当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的星间链路将重构软件文件传输到被重构单元。在卫星处于境外，地面测运控站11不直接可见情况下，地面测运控站11可通过星地馈电链路122将被重构软件代码上行传输到可见卫星，通过星座卫星间的星间链路通道124，将重构软件代码传输到被重构的不可见卫星。

本申请的卫星在轨软件重构系统的多通道数据传输链路支持不同档位的数据传输速率。可选地，星地测控链路121、星地馈电链路122、星地用户链路123和星间链路124的各自支持不同的最高上行传输速率。优选地，星地测控链路121支持最高2kbps上行传输速率，星地馈电链路122支持最高1.25Gbps上行传输速率，星地用户链路123支持最高100Mbps上行传输速率，星间链路124支持最高2.5Gbps上行传输速率且星间链路124支持其他三个通道上行数据的星间传输。

图2是图1一实施例的卫星在轨软件重构系统的系统框图。卫星在轨软件重构系统200重点在于说明多通道数据传输链路12的构成，因此，一些系统的组成部分做了省略，例如，地面测运控站和卫星用户终端在图中未示出。如图2所示，星地测控链路121包括测控接收天线1211和测控基带1212。星地馈电链路122包括馈电接收天线1221和馈电基带1222。星地用户链路123包括用户接收天线1231和用户基带1232。星间链路124包括星间接收天线1241和星间基带1242。其中，测控接收天线1211和测控基带1212连接，测控基带1212和综合电子单元14连接。馈电接收天线1221和馈电基带1222连接，馈电基带1222和空间路由器13连接。用户接收天线1231和用户基带1232连接，用户基带1232和空间路由器13连接；星间接收天线1241和星间基带1242连接，星间基带1242和空间路由器13连接。

图3是图2通过星地测控链路传输重构软件文件的信息流示意图。星地测控链路支持上行传输速率2kbps。如图3所示，地面测运控站(未示出)将待上传的重构软件文件分为多个数据帧，每次将一个数据帧上传到测控接收天线1211。测控接收天线1211接收数据帧并输出到测控基带1212。测控基带1212对数据帧进行帧校验。如果帧校验通过则输出数据帧到综合电子单元14，综合电子单元14存储数据帧。如果帧校验不通过，则请求地面测运控站重新上传数据帧。综合电子单元14接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。校验正确后，对于被重构单元直接连接综合电子单元14的，以被重构单元161为例，在地面指令控制下，综合电子单元14向被重构单元161发送重构软件文件的数据帧，被重构单元161逐帧接收并对数据帧进行帧校验，校验通过后存储到存储区。被重构单元161完整接收重构软件文件后，再次校验重构软件文件的正确性。校验通过后，可在地面控制指令下加载重构软件文件以更新卫星在轨软件。对于被重构单元连接在载荷管理单元15的，以被重构单元162为例，综合电子单元15将重构软件文件输出到载荷管理单元14，由载荷管理单元14向被重构单元162下发重构软件文件。同理，被重构单元162也是逐帧接收数据帧并对数据帧进行帧校验以及完整接收重构软件文件后，再次校验重构软件文件的正确性。校验通过后，可在地面控制指令下加载重构软件文件以更新卫星在轨软件。

在一些实施例中，综合电子单元14还用于下发重构软件文件给测控基带1212。载荷管理单元15还用于下发重构软件文件给空间路由器13、馈电基带1222、用户基带1232和星间基带1242。

图4是图2通过星地馈电链路传输重构软件文件的信息流示意图。星地馈电链路支持最大上行传输速率1.25Gbps。如图4所示，地面测运控站(未示出)将待上传的重构软件文件分为多个数据帧，每次将一个数据帧上传到馈电接收天线1221。馈电接收天线1221接收数据帧，输出到馈电基带1222，馈电基带1222完成帧校验。校验通过后，馈电基带1222输出数据帧到空间路由器13。空间路13转发数据帧到载荷管理单元15。载荷管理单元15接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。校验正确后，对于被重构单元直接连接载荷管理单元15的，向被重构单元按帧下发重构数据。对于被重构单元连接在综合电子单元14的，载荷管理单元15将重构软件文件输出到综合电子单元14，由综合电子单元14向被重构单元下发重构软件文件。被重构单元收到数据帧和重构软件文件也要进行校验，具体过程可参考图3，在此，不再赘述。

图5是图2通过星地用户链路传输重构软件文件的信息流示意图。星地用户链路支持最大上行传输速率100Mbps。如图5所示，卫星用户终端(未示出)将待上传的重构软件文件分为多个数据帧，每次将一个数据帧上传到用户接收天线1231。用户接收天线1231接收数据帧，输出到用户基带1232，用户基带1232完成帧校验。校验通过后，用户基带1232输出数据帧到空间路由器13。空间路13转发数据帧到载荷管理单元15。载荷管理单元15接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。校验正确后，对于被重构单元直接连接载荷管理单元15的，向被重构单元按帧下发重构数据。对于被重构单元连接在综合电子单元14的，载荷管理单元15将重构软件文件输出到综合电子单元14，由综合电子单元14向被重构单元下发重构软件文件。被重构单元收到数据帧和重构软件文件也要进行校验。

图6是图2通过星间链路对境外卫星实施在轨软件重构的信息流示意图。星间链路支持最大上行传输速率2.5Gbps。如图6所示，境内可见卫星(称为卫星A)的馈电天线1221A接收地面测运控站上注的数据帧，输出到馈电基带1222A，馈电基带1222A完成帧校验。校验通过后，输出数据帧到空间路由器13A。空间路由器13A根据被重构卫星地址，选择到达境外卫星路径上的下一颗卫星，输出数据帧到对应的星间基带1242A，星间基带1242A通过星间发射天线1241A发射数据帧。境外不可见卫星通过星间接收天线1241接收数据帧，输出到星间基带1242。星间基带1242完成数据帧校验。校验通过后输出到空间路由器13。空间路由器13输出数据帧到载荷管理单元15。后续信息流向和图4相同，在此，不再赘述。

本申请的卫星在轨软件重构系统在重构数据传输过程，采用多层级、多次数据校验方式，保证重构数据传输可靠性。例如，星地测控链路上行传输环节、星地馈电链路上行传输环节、星地用户链路上行传输环节、星间链路传输环节，均通过帧差错控制和重传机制，对每帧数据进行校验。当所有数据帧均正确接收后，对整个重构代码数据包进行整体校验，提高了卫星在轨软件重构系统的可靠性。

图7是根据本发明一实施例的卫星在轨软件重构方法的流程图。如图7所示，卫星在轨软件重构方法700包括如下步骤：

步骤S71：根据通道选取策略从多通道数据传输链路中选择其中一条或多条链路传输重构软件文件，多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路。

可选地，通道选取策略包括：

当卫星处于境内时，根据重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输重构软件文件。

当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的星间链路将重构软件文件传输到被重构单元。

当卫星用户终端接入系统时，选取星地用户链路传输重构软件文件。

步骤S72：通过选取的数据传输链路将重构软件文件上传到重构软件分发中心。

可选地，重构软件分发中心包括综合电子单元和载荷管理单元。选取的数据传输链路是星地测控链路时，重构软件文件直接传输到综合电子单元；选取的数据传输链路是星地馈电链路、星地用户链路和星间链路时，重构软件文件传输到空间路由器，空间路由器输出到载荷管理单元。

步骤S73：重构软件分发中心将重构软件文件下发给被重构目标单元。

需要在轨软件重构的被重构单元称为被重构目标单元。

如果是通过星地测控链路传输重构软件文件时，重构软件文件直接传输到综合电子单元。当被重构目标单元连接在综合电子单元时，综合电子单元下发重构软件文件到被重构目标单元；当被重构目标单元连接在载荷管理单元时，综合电子单元输出重构软件文件到载荷管理单元，载荷管理单元下发重构软件文件到被重构目标单元。

如果是通过星地馈电链路、星地用户链路和星间链路传输重构软件文件时，重构软件文件传输到空间路由器，空间路由器输出到载荷管理单元，当被重构目标单元连接在载荷管理单元时，载荷管理单元下发重构软件文件到被重构目标单元，当被重构目标单元连接在综合电子单元时，载荷管理单元输出重构软件文件到综合电子单元，综合电子单元下发重构软件文件到被重构目标单元。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种卫星在轨软件重构系统，其特征在于，包括：

地面测运控站、多通道数据传输链路、空间路由器、综合电子单元、载荷管理单元和多个被重构单元，所述地面测运控站与所述多通道数据传输链路通信连接，所述多通道数据传输链路分别与所述综合电子单元、所述空间路由器通信连接，所述空间路由器还与所述载荷管理单元通信连接，所述综合电子单元和载荷管理单元通信连接，每个被重构单元与所述综合电子单元或载荷管理单元通信连接；

其中，所述地面测运控站通过所述多通道数据传输链路将重构软件文件上传到所述综合电子单元和所述空间路由器，所述空间路由器用于将所述重构软件文件转发给所述载荷管理单元，所述综合电子单元和所述载荷管理单元用于接收所述重构软件文件并将所述重构软件文件分发给与其连接的被重构单元；

所述多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面测运控站用于根据通道选取策略从所述多通道数据传输链路中选择其中一条或多条链路传输所述重构软件文件。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通道选取策略包括：当卫星处于境内时，根据所述重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输所述重构软件文件。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，包括：当所述重构软件文件的大小大于第一阈值时，选取星地馈电链路，否则，选取星地测控链路。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通道选取策略还包括：当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将所述重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的所述星间链路将所述重构软件文件传输到被重构单元。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：卫星用户终端，与所述星地用户链路通信连接，所述卫星用户终端通过所述星地用户链路所述将所述重构软件文件上传到所述空间路由器。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过所述星地测控链路传输所述重构软件文件时，所述重构软件文件直接传输到所述综合电子单元，当被重构目标单元连接在所述综合电子单元时，所述综合电子单元下发所述重构软件文件到所述被重构目标单元；当被重构目标单元连接在所述载荷管理单元时，所述综合电子单元输出所述重构软件文件到所述载荷管理单元，所述载荷管理单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元，所述被重构目标单元是需要在轨软件重构的被重构单元。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路传输所述重构软件文件时，所述重构软件文件传输到所述空间路由器，所述空间路由器输出到所述载荷管理单元，当被重构目标单元连接在所述载荷管理单元时，所述载荷管理单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元，当被重构目标单元连接在所述综合电子单元时，所述载荷管理单元输出所述重构软件文件到所述综合电子单元，所述综合电子单元下发所述重构软件文件到被重构目标单元。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述星地测控链路包括测控接收天线和测控基带，所述星地馈电链路包括馈电接收天线和馈电基带，所述星地用户链路包括用户接收天线和用户基带，所述星间链路包括星间接收天线和星间基带；其中，所述测控接收天线和所述测控基带连接，所述测控基带和所述综合电子单元连接；所述馈电接收天线和所述馈电基带连接，所述馈电基带和所述空间路由器连接；所述用户接收天线和所述用户基带连接，所述用户基带和空间路由器连接；所述星间接收天线和所述星间基带连接，所述星间基带和所述空间路由器连接。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述星地测控链路逐帧接收所述重构软件文件的数据帧并对所述数据帧进行帧校验，校验通过后输出所述数据帧到所述综合电子单元，所述综合电子单元接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路逐帧接收所述重构软件文件的数据帧并对所述数据帧进行帧校验，校验通过后输出所述数据帧到所述空间路由器，所述空间路由器转发所述数据帧到所述载荷管理单元，所述载荷管理单元接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

12.如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述综合电子单元和所述载荷管理单元逐帧下发所述重构软件文件的数据帧到所述重构单元，所述重构单元对所述数据帧进行帧校验，校验通过后接收所述数据帧，以及接收到所有数据帧后，对整个重构软件文件进行校验。

13.如权利要求1任一项所述的系统，其特征在于，所述星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路的各自支持不同的最高上行传输速率。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述星地测控链路支持最高2kbps上行传输速率，所述星地馈电链路支持最高1.25Gbps上行传输速率，所述星地用户链路支持最高100Mbps上行传输速率，所述星间链路支持最高2.5Gbps上行传输速率。

15.一种卫星在轨软件重构方法，其特征在于，包括：

根据通道选取策略从多通道数据传输链路中选择其中一条或多条链路传输重构软件文件，所述多通道数据传输链路包括星地测控链路、星地馈电链路、星地用户链路和星间链路；

通过选取的数据传输链路将所述重构软件文件上传到重构软件分发中心；

所述重构软件分发中心将所述重构软件文件下发给被重构目标单元。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述通道选取策略包括：

当卫星处于境内时，根据所述重构软件文件的大小选取星地测控链路或星地馈电链路传输所述重构软件文件；

当卫星处于境外时，通过星地馈电链路将所述重构软件文件上行传输到可见卫星，通过星座卫星之间的所述星间链路将所述重构软件文件传输到被重构单元；

当卫星用户终端接入系统时，选取星地用户链路传输所述重构软件文件。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，通过选取的数据传输链路将所述重构软件文件上传到重构软件分发中心包括：

选取的数据传输链路是所述星地测控链路时，所述重构软件文件直接传输到综合电子单元；

选取的数据传输链路是所述星地馈电链路、星地用户链路和星间链路时，所述重构软件文件传输到空间路由器，所述空间路由器输出到载荷管理单元，所述重构软件分发中心包括综合电子单元和载荷管理单元。