[发明专利]一种卫星在轨自主故障处理方案

说明书

本申请涉及一种卫星在轨自主故障处理方案，其包括步骤1)判断卫星在轨运行故障类型；和步骤2)针对所述故障类型进行故障处理。

技术领域

本申请涉及卫星在轨自主运行管理软件方案，即针对卫星在轨不同层面可能出现的故障，提出相应的自主处理的技术方案。该方案可提高在轨卫星单机或系统出现故障处理的效率，减少卫星故障损失，极大地减少地面人员的抢救成本。

背景技术

随着工业级器件在航天系统的应用，卫星电子学功能越来越复杂，卫星在轨故障出现的频率越来越高。卫星在轨出现的故障，多数采用地面设计人员分析后指令处理恢复。

卫星在轨运行一般由地面测控中心进行监测维护，卫星用户上注任务数据完成卫星任务，卫星设计者负责卫星故障分析和测控中心协同完成故障处理。卫星出现故障时，通常的处理时间较长。首先需要测控中心通知设计方，设计方根据遥测进行分析，确定故障原因，提出故障处理办法，再由测控中心完成故障处理操作。并且在此期间，通知用户，暂停执行任务。此外，卫星故障处理存在出境时间长，入境时间短，地面处理周期较长，容易耽误故障处理操作。可见卫星在轨故障人工处理，流程较多，牵涉面较广，周期长，所以对状态明确的卫星故障具备自主处理能力的需求迫切。

针对卫星故障，现有文献有提出智能故障诊断和智能故障处理的技术，但偏重理论，对实际的工程没有可行的技术方案。

因此，本领域仍然需要一种可实施的，流程简单的卫星在轨自主故障处理方案。

发明内容

本申请之目的在于提供一种卫星在轨自主故障处理方案。

本申请提供一种卫星在轨自主故障处理方案，其包括步骤1)判断卫星在轨运行故障类型；和步骤2)针对所述故障类型进行故障处理；

其中所述步骤1)的故障类型包括任务输入层故障，卫星系统层故障，和单机层故障；

其中当注入任务数据包后，如果任务数据包有效性遥测显示为无效，则判定为任务输入层故障；

其中当卫星工作模式遥测显示进入“安全模式”时，则判定为卫星系统层故障；

其中当单机状态遥测显示为“异常”时，则判定为单机层故障；

其中当发生任务输入层故障时，在步骤2)中仅在上注任务包满足以下条件时认为任务包有效：(1)上注任务包中姿态机动范围在阈值范围内；(2)上注任务包格式正确；(3)上注任务包执行时间与已有任务无冲突；和(4)上注任务执行间隔在设定阈值范围外；

其中当发生卫星系统层故障时，按故障类别进行故障处理；

其中所述卫星系统层故障包括无轨道故障、姿控安全模式、能源减载模式、星务复位或切机；

其中所述无轨道故障的处理方案包括以下步骤：(1)置任务数据包无效，任务指向和指令取消；(2)姿控进入帆板对日模式；(3)关闭任务相关单机；和(4)关闭轨控单机；

其中所述能源减载模式的处理方案包括以下步骤：(1)置任务数据包无效，任务指向和指令取消；(2)姿控进入帆板对日模式；(3)热控进入安全模式；(4)关闭任务相关单机；和(5)关闭轨控单机。

其中所述姿控安全模式的处理方案包括以下步骤：(1)置任务数据包无效，任务指向和指令取消；(2)姿控进入帆板对日模式；(3)热控进入安全模式；(4)关闭任务相关单机；(5)关闭轨控单机；和(6)陀螺重启。

其中所述星务复位或切机的处理方案包括以下步骤：(1)关闭任务相关单机；(2)关闭轨控单机开关；和(3)热控进入安全模式。

其中当发生单机层故障时，在步骤2)按照以下步骤进行处理：(1)根据判据判断单机是否处于异常状态；(2)若为异常状态超过阈值时间，则进行重启操作；(3)重启操作完成后一段时间内不再进行重启。