[发明专利]小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法

权利要求书

1.小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法，其特征在于它由主任务main_task和四个子任务实现，所述四个子任务为GNC规划任务Task_GNC_pro、数据采集任务Task_SAM_X、GNC任务Task_GNC和轨道确定任务；

主任务main_task的优先级最高，用于完成各部分的初始化，设置系统时钟中断频率、系统当前时间及任务调度策略，完成对各二进制信号量、子任务及定时器的创建，并在获取得到相关信号量时，启动与所述信号量相关的定时器，结束相关任务；

GNC规划任务Task_GNC_pro的优先级仅次于主任务main_task，用于在每个执行周期开始时，根据当前撞击器的轨道和姿态状态量，给出探测器轨道机动标识位flag_mot_orb、探测器姿态机动标识位flag_mot_ati和机动点火标识位flag_mot_ign，为确定同周期GNC任务Task_GNC下的功能函数的执行顺序提供判断依据；

数据采集任务Task_SAM_X的优先级仅次于GNC规划任务Task_GNC_pro，用于在不同采样周期读取各敏感器的测量数据；所述数据采集任务Task_SAM_X包括4个数据采集子任务，分别为速率陀螺数据采集任务Task_SAM_omega、加速度计数据采集任务Task_SAM_acel、星敏感器数据采集任务Task_SAM_q和光学导航相机数据采集任务Task_SAM_p；所述4个子任务的优先级相同，所述4个子任务间采用时间片轮转调度算法进行调度执行；

GNC任务Task_GNC的优先级仅次于数据采集任务Task_SAM_X，根据GNC规划任务Task_GNC_pro给出的各个标志位的组合来确定飞行模式，并根据数据采集任务Task_SAM_X得到的当前时刻敏感器更新数据，完成在每个执行周期内对撞击器状态的导航、制导与控制任务；

轨道确定任务Task_ORB_fuse的优先级最低，所述轨道确定任务Task_ORB_fuse每隔15s进行一次，在执行任务时，首先判断轨道和姿态是否有机动的情况，当轨道和姿态均无机动，则小天体处于稳定状态，利用光学导航相机数据对小天体轨道参数进行修正；否则退出任务。

2.根据权利要求1所述的小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法，其特征在于主任务main_task的工作过程如下：

步骤1A、初始化时间规格、定时器信号事件、定时器ID标识、定时器信号处理和任务ID标识；

步骤1B、设置系统时钟终端频率和任务调度策略，所述系统时钟终端频率为200Hz，所述任务调度策略为采用基于任务优先级的时间片轮转换的调度方法；

步骤1C、设置当前时间；

步骤1D、创建二进制信号量，所述二进制信号量包括状态指标信号量semaphore、主任务更新同步数据信号量semb1_sam、GNC规划任务更新同步数据信号量semb2_sam、GNC任务更新同步数据信号量semb3_sam、更新星敏感器数据信号semb_q、更新速率陀螺数据信号量semb_omega、更新光学导航相机数据信号量semb_p、更新加速度计数据信号semb_acel、速率陀螺控制采样周期信号量semb_sam_omega、加速度计控制采样周期信号量semb_sam_acel、星敏感器控制采样周期信号量semb_sam_q、星敏感器控制采样周期临时信号量semb_sam_q_temp、光学导航相机控制采样周期信号量semb_sam_p、光学导航相机控制采样周期临时信号量semb_sam_p_temp和控制GNC规划任务Task_GNC_pro每25ms最先执行信号量，所述控制GNC规划任务Task_GNC_pro每25ms最先执行信号量包括25ms执行周期执行完毕信号量semb和25ms定时器到期信号量semb_tm；

步骤1E、创建四个子任务：GNC规划任务Task_GNC_pro、数据采集任务Task_SAM_X、GNC任务Task_GNC和轨道确定任务Task_ORB_fuse；

步骤1F、设置定时器信号处理函数，分别为25ms定时器处理任务time_handler、2s定时器处理任务time_handler_one和15s定时器处理任务time_handler_two；

步骤1G、创建定时器；

步骤1H、获取主任务更新同步数据信号量semb1_sam的内容；

步骤1I、启动定时器，设定三个采样周期分别为25ms、2s和15s；

步骤1J、获取状态指标信号量semaphore的内容；

步骤1K、当撞击器状态满足撞击条件时，进行信号量的删除、定时器的删除、任务的删除操作。