[发明专利]卫星载荷数据接收监测和自主复位装置及方法

说明书

本发明提供了一种卫星载荷数据接收监测和自主复位装置及方法，包括第一级缓存器、组帧格式化单元、第二级缓存器以及监测和复位判断单元；载荷输入原始数据调度进入第一级缓存器进行缓存，通过组帧格式化单元对原始数据进行组帧处理后由第二级缓存器对组帧数据进行缓存，并由监测和复位判断单元对第二级缓存器缓存的数据进行监测和判断后执行对第二级缓存器进行复位操作或执行第二级缓存器将数据发送至后端编码和调制单元，本发明通过对载荷输入数据监测能够在输入速率出现异常后，及时进行复位操作，从而具备在异常工作状态恢复正常的能力，提高了基带处理设备的可靠性，具有工程实现简单、在轨应用灵活的优点。

技术领域

本发明涉及卫星数据传输领域，具体地，涉及一种卫星载荷数据接收监测和自主复位装置及方法。

背景技术

卫星数据传输系统基带处理设备的主要功能是对卫星有效载荷设备获取的数据进行复接、格式化、存储、编码、加扰等处理。数据接收缓存及组帧模块是基带处理设备的核心部分，主要完成各类载荷数据的接收、复接和组帧处理。在以往的数传系统基带处理设备设计中，为了保证将载荷数据正确、可靠传输至地面，数据接收缓存及组帧模块设计的调度速率大于载荷数据输入总速率。但是在载荷设备异常工作时，其输出数据速率会短时超过数传系统设计的调度能力，在这种情况下数据接收缓存及组帧模块会工作于异常状态，输出不完整数据帧或错误数据帧，导致地面站接收数据异常。当载荷设备输出数据速率恢复正常时，由于数据接收缓存及组帧模块无法进行载荷输入速率的监测和自主复位，不具有从异常工作状态恢复正常的能力。

在卫星数据传输领域，根据已检索的专利，该领域研究人员针对单机如何从异常工作状态恢复到正常工作状态已提出多种方法，例如，专利文献CN104572330B公开了一种敏捷卫星星务中心计算机在轨复位或切机自主恢复方法，该发明实现了星务计算机在异常复位后，通过在轨读取第三方模块数据实现恢复星务计算机、整星的状态和任务数据，并自主判读复位后应执行的任务。该发明主要解决了单机异常复位后自主恢复正常工作的能力，但不能解决本发明提出的载荷输入速率超过设计速率的问题。

再例如，专利文献CN103051310B公开了一种用于星载高速调制器编码FPGA中的DCM自动复位方法，该发明实现了调制器编码FPGA的DCM模块在输入信号异常时，自动进行判断并进行复位。该发明主要解决了输入时钟抖动或频率变化导致DCM锁定异常的问题，但不能解决本发明提出的载荷输入速率超过设计速率的问题。

又例如，专利文献CN102710396B公开了一种卫星载荷数据重传设计方法，该发明实现了载荷数据受到干扰异常中断后，自动进行重传的功能。但不能解决本发明提出的载荷输入速率超过设计速率的问题。

因此，目前尚无解决载荷输入速率超过设计速率导致单机异常问题的解决方法。针对该异常情况的解决方案只有一种，即地面站发现接收异常时，通过上注指令进行故障恢复。该方案的缺点是操作延迟大，会导致整个任务期间载荷数据接收异常，可能造成重要任务数据的缺失。

针对这一情况，卫星数据传输系统基带处理设备有必要考虑设计载荷输入速率的监测和自主复位的处理方法及装置，提高系统的可靠性，确保载荷数据的星地完整、可靠传输。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星载荷数据接收监测和自主复位装置及方法。

根据本发明提供的一种卫星载荷数据接收监测和自主复位装置，包括第一级缓存器、组帧格式化单元、第二级缓存器以及监测和复位判断单元；

所述第一级缓存器位于组帧格式化单元的一侧并与组帧格式化单元相连接；所述第二级缓存器位于组帧格式化单元的另一侧且与组帧格式化单元相连接，其中，所述第二级缓存器还分别与监测和复位判断单元、编码和调制单元相连。

优选地，所述第一级缓存器的数量为多个；

所述多个第一级缓存器并列布置且分别与组帧格式化单元电连接。