[发明专利]一种低成本小卫星重要数据容错方法

权利要求书

1.一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定指令数据监督位的位数r

进行扩展汉明码编码，k比特的指令数据对应产生r位监督位，编码后每组相对程控指令的数据长度n＝k+r，其中，指令数据的信息位包括：D₁～D_k，监督位包括：P₁～P_r，定义P_r为全局监督位；

2)分配信息位的地址和监督位的地址，获得n个r位二进制编码

21)分配第j个监督位P_j的地址对应为2^j-1；信息位D_i按编号i由小至大依次分配n个地址[1，n]中未被监督位占用的地址；获得信息位的k个地址和监督位的r个地址；i∈[1，k]，j∈[1，r]；i和j均为正整数；

22)将所有n个地址值增加2^r-1后转化为r位的二进制编码；将每个二进制编码中的元素由低位至高位顺序编号j；

3)根据二进制编码，确定r个监督位的值；第j个监督位P_j的值的确定方法，具体为：

获得k个二进制编码中所有第j位元素为1的二进制编码对应的信息位数据的异或和值作为监督位P_j的值；

4)重复步骤1)～3)，对多条指令数据进行编码处理，获得编码后的指令数据并组侦上注；每个上注帧包括同步字、帧长度、CRC值、多条指令数据及每条指令数据对应的监督位；

5)星务中心计算机接收步骤4)上注的上注帧，判断上注帧的同步字、帧长及CRC正确后，将上注帧中的多条指令数据及每条指令数据对应的监督位进行存储处理；

6)在星务中心计算机启动运行每条指令数据前，实时计算该指令数据的r个校正子的值，根据r个校正子的值判断是否发生单粒子翻转，具体为：

若r个校正子的值均等于0，则判断没有发生单粒子翻转；

若r个校正子的值不全等于0，且校正子S_r的值等于1，则判断发生1位错误，进入步骤7)；

若r个校正子的值不全等于0，且校正子S_r的值等于0，则判断发生偶数位错误；

7)反查确定错码发生位置。

2.根据权利要求1所述的一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，步骤1)所述r与k满足关系式如下：

2^r-1-1≥k+r-1。

3.根据权利要求1所述的一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，星务中心计算机按任务周期根据校正子的值，对m条指令进行检错，判断是否发生单粒子翻转；m根据处理器处理能力确定，不影响处理器原来的任务；其中，m为正整数。

4.根据权利要求1～3任意之一所述的一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，步骤6)所述r个校正子的值的计算方法，具体为：

对于第j个校正子S_j的值等于n个二进制编码中所有第j位元素为1的二进制编码对应的监督位数据和信息位数据的异或和值；S_r为全局校正子，定义S_r的值等于n个所有监督位数据和信息位数据的异或和值。

5.根据权利要求4所述的一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，步骤7)所述反查确定错码发生位置的方法，具体为：

在步骤2)获得的n个r位二进制编码中，查找与步骤6)计算得到的r个校正子的值对应的二进制编码，获得对应的二进制编码，与该二进制编码相同的地址对应的信息位或监督位即错码发生位置。

6.根据权利要求4所述的一种低成本小卫星重要数据容错方法，其特征在于，在步骤6)判断发生偶数位错误后，还包括方法，设置双比特错误计数器计数加1，在双比特错误计数器计数高于安全阈值后对星务中心计算机进行复位处理。