[发明专利]一种航天器载荷实验流程控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空、航天电子综合化、通用化、模块化技术领域，更具体地涉及航天器载荷实验流程通用控制协议，及本发明提供了一种航天器载荷实验流程控制系统及方法。

背景技术

航天器上进行科学实验的有效载荷设备有以下特点：种类繁多，功能独特，可靠性安全性要求高，控制流程复杂，科学需求、实验参数不确定而且多变等特点。通常情况下载荷控制管理软件或FPGA只针对指定载荷设备专门开发。这种开发模式研制周期长、通用性差，可靠性不能保证，增加了载荷设备的研制周期及研制成本；同时由于没有继承性、每台设备属于完全重新研制，所以增加了系统的安全性、可靠性风险。在航天科技技术飞速发展的今天，这种开发模式已经不能适应载荷设备发展的要求。

发明内容

本发明的目的在于，为了克服上述问题，本发明提供一种航天器载荷实验流程控制系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种航天器载荷实验流程控制系统，所述系统包含：

初始化配置模块，用于定义并设置与载荷实验流程的运行相关的信息，所述信息包含：载荷实验流程控制数据的存储位置信息、实验样品总批次数、载荷实验动作的条数、软件自动执行参数、温控主备份参数、电机主备份和模拟量采集参数；

载荷动作设置模块，用于定义各航天载荷设备所有动作的合集，所述所有动作的合集为各个载荷为实现其功能所有需要执行的动作；即载荷实验动作是对载荷的操作流程进行归纳进而得到的完成载荷各项功能的具体操作；且每一个动作采用动作ID、动作类型信息及该类型动作下执行的内容进行表征；

载荷实验流程设置模块，用于以实验批次为单位列举每一批次实验的每一步动作的执行时刻、动作标号并依据所述载荷表中定义的动作集合确定每一步动作具体的执行内容；和

在线监控模块，用于监控所有载荷的动作或所有载荷的当前状态，当发现监控的一个载荷状态发生异常时，按照在线监控模块中的存储的处理策略处理该异常；其中，所述所有载荷的动作包括：故障判断、异常处理；所述处理策略为若干动作的集合，且这些动作在所述载荷动作设置模块中进行定义；

其中，所述载荷实验流程控制数据的存储位置信息具体包含：载荷动作模块、实验流程模块和在线监控模块的存储位置的首地址信息。

可选的，上述系统采用三模冗余的方式存储初始化配置模块、载荷动作设置模块、载荷实验流程设置模块和在线监控模块中的信息。

可选的，上述初始化配置模块进一步包含：

载荷实验地址初始化信息存储子模块，用于加载并存储整个载荷控制系统的数据存储地址，数据存储地址包括：载荷动作表存储位置、实验流程表存储位置、实验流程表存储位置、在线监控表存储位置；

载荷实验初始化信息设置子模块，用于定义载荷设备的所有实验总信息，包括：实验样品总批次数、载荷实验动作条数、软件自动执行载荷实验批次号、软件自动执行载荷实验批次开始时间；

载荷设备硬件端口初始化信息设置子模块，用于当载荷加电后对载荷硬件端口的初始化操作，包括：模拟量采集端口、电机控制端口、温控端口、图像端口。

此外，本发明还提供了一种航天器载荷实验流程控制方法，所述方法包含：

步骤101)定义并设置与载荷实验流程的运行相关的信息，所述信息包含：载荷实验流程控制数据的存储位置信息、实验样品总批次数、载荷实验动作的条数、软件自动执行参数、温控主备份参数、电机主备份设置和模拟量采集参数设置；

步骤102)定义各航天载荷设备所有动作的合集，所述所有动作的合集为各个载荷为实现其功能所有需要执行的动作；即载荷实验动作是对载荷的操作流程进行归纳进而得到的完成载荷各项功能的具体操作；

步骤103)以实验批次为单位列举每一批次实验的每一步动作的执行时刻、动作标号并依据所述载荷表中定义的动作集合确定每一步动作具体的执行内容；

步骤104)监控所有载荷的动作或所有载荷的当前状态，当发现监控的一个载荷状态发生异常时，按照存储的策略处理该异常的处理；其中，所述策略为若干动作的集合。

可选的，上述步骤101)进一步包含： 

步骤101-1)设置载荷动作表、实验流程表和在线监控表存储位置的首地址，并 设置三模冗余数据存储位置的首地址；

步骤101-2)设置实验样品总批次数，即定义实验载荷总共需要进行的实验批次数，即实验流程表中的记载的实验批次总数；