[发明专利]高可靠星载软件启动系统及方法

说明书

本发明提供了一种高可靠星载软件启动系统及方法，包括：初始化模块，被配置为使用根程序对参数进行初始化；三模启动次数模块，被配置为对星载软件进行三模启动；顺序启动模块，被配置为三模启动失败时，对星载软件进行顺序启动。

技术领域

本发明涉及航天器控制技术领域，特别涉及一种高可靠星载软件启动系统及方法。

背景技术

随着人类航天活动越来越频繁、航天探索的足迹越来越远，人类航天活动从最初的近地轨道逐渐拓展到高轨以及行星探测等更远的深空。恶劣复杂的太空环境以及航天器本身的复杂性对星载软件启动的可靠性提出了更高的要求。星载软件需要能够在极端复杂的情况下正常启动，并且要具备一定的自我纠错能力。传统航天软件的启动方式一般采用反熔丝的PROM存储软件，并且采用主、备份的方式以增加可靠性。软件启动时采用简单的三模冗余方式或者启动时不进行三模冗余。此外，受限于FLASH容量，一般只对关键模块进行三模冗余，缺乏对全部代码进行三模冗余。该方式虽然可以在一定程度上增加星载软件的可靠性，但存在以下不足：

1)星载软件在启动过程中不进行三模冗余，当代码受空间环境影响出现某些比特位错误时，将会使软件启动失败，并可能导致航天器任务失败；

2)传统三模冗余启动方式在应对代码某些比特位错误时能够正常启动，但是在极端环境下存储的几份代码可能出现同一比特位的错误，导致进行三选二表决时将错误的比特位作为正常的比特位，导致启动失败；

3)传统星载软件启动方式，不具备交叉互启动功能，缺乏应对复杂环境的能力。这种方式当某个区域的代码出现错误并且无法恢复时会导致单机始终无法正常启动造成单机死机，卫星功能失效，影响卫星任务；

4)PROM容量限制以及只能进行一次烧写，一旦完成烧写便不能更改。这在很大程度上限制了航天器的灵活性。随着航天器的角色越来越多样化，根据实际情况可能需要在轨优化或增加新的功能，增加新的功能只能通过发射新的航天器进行，成本高昂；

5)软件在轨运行由于单粒子打翻累积效应，可能引起存储器程序无法再次正常启动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高可靠星载软件启动系统及方法，以解决现有的星载软件启动可靠性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高可靠星载软件启动系统，包括：

初始化模块，被配置为使用根程序对参数进行初始化；

三模启动次数模块，被配置为对星载软件进行三模启动；

顺序启动模块，被配置为三模启动失败时，对星载软件进行顺序启动。

可选的，在所述的高可靠星载软件启动系统中，所述高可靠星载软件启动系统还包括固定存储载体、第一非固存储载体、第二非固存储载体及第三非固存储载体，其中：

所述固定存储载体存储所述根程序，以使所述初始化模块向卫星上加载所述根程序；

所述第一非固存储载体、所述第二非固存储载体及所述第三非固存储载体均存储状态标志和星载软件镜像；

所述三模启动次数模块及所述顺序启动模块根据所述三模启动次数是否大于等于2确定进行所述三模启动或所述顺序启动；

所述三模启动次数模块及所述顺序启动模块将所述星载软件镜像加载到卫星上。

可选的，在所述的高可靠星载软件启动系统中，

所述第一非固存储载体、所述第二非固存储载体及所述第三非固存储载体均包括为三模启动次数存储区、三模代码选择标志存储区、固化区代码存储区和重构区代码存储区；

所述固化区代码存储区和所述重构区代码存储区均存储相同的星载软件镜像的代码；