[发明专利]一种基于星载日志系统的卫星在轨自主管理方法

说明书

一种基于星载日志系统的卫星在轨自主管理方法，应用于低轨卫星在轨故障状态和关键参数的监测记录。包括：1)对卫星控制分系统故障错误信息进行通用的标准化编码，建立卫星控制系统错误码标准库；2)在星上控制分系统内开辟固定内存区域，作为星载日志的动态存储空间；3)采用基于哈夫曼编码的无损压缩算法，对日志文件进行无损压缩存储；依据在轨系统执行策略进行具体实施。本发明方法优化了低轨卫星在轨运行自主管理过程，能够对于在轨故障信息进行有效监测及记录，为研制人员对在轨故障事件定位分析处理提供充分且直观的记录支撑，提高故障定位的效率和准确度。

技术领域

本发明涉及一种基于星载日志系统的卫星在轨自主管理方法，属于低轨卫星控制分系统在轨自主管理领域。

背景技术

近年来，在轨卫星数量逐年增加，传统“地面管理，人力分析”的卫星在轨管理模式存在一定的局限性。但在数据管理、事件管理、故障管理、在轨软件维护等几个方面，传统卫星管理方式又有其不可替代的作用。

逐步实现卫星在轨自主管理，使其作为传统卫星管理方式的有益补充，具有重大意义。卫星在轨自主管理管理的目标如下：

自主管理目标一：更完整的在轨故障信息的记录。

案例一：某卫星异常进入太阳捕获模式(喷气故障-控制量超差-故障诊断触发进入太捕-单分支控制模式)。传统处理方法：卫星采用传统黑匣子设计，记录了卫星进入太捕时的关键特征参数。卫星入境后，长管中心触发报警。但是，卫星黑匣子记录是“单次触发、时间锚点”式的，故障信息记录不完整，不利于用户分析。

自主管理目标二：解决境外发生的在轨故障的研判问题。

案例二：某卫星在境外分系统某单机出现短时故障，但很快恢复正常。卫星入境后，由于数据缺失(延遥压缩比1:63)，长管中心无相关遥测，也无法给出故障发生警示，在轨故障未被处理。

自主管理目标三：最快速地开展卫星健康评估。

案例三：卫星健康状态快速评估能力缺失，对于低轨卫星不到100min的圈次间隔，从大量遥测信息中甄别故障原因耗时长，卫星在轨应急处理能力急需提升。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种基于星载日志系统的卫星在轨自主管理方法，能够完成上述在轨自主管理的基本目标，进一步提升卫星控制分系统在轨异常检测能力。

本发明的技术解决方案包括以下步骤：

一种基于星载日志系统的卫星在轨自主管理方法，包括以下步骤：

1)建立卫星控制系统故障信息错误码编码库

识别星上控制分系统在轨运行期间可能发生的故障，按照故障对应的软件、硬件或所属星上单机进行故障分类，获得完成故障分类的故障信息，依次对完成故障分类的故障信息进行编码，每个故障信息设置有唯一对应的错误码值，依据故障信息和故障信息对应的错误码值建立卫星控制系统故障信息错误码编码库；

所述卫星控制系统故障信息错误码编码库中设计有预留的参数地址，地面能够根据需要上注错误码到所述预留的参数地址，对预留的参数地址存储的变量信息进行监测；

2)日志空间申请

在星上控制分系统内开辟固定内存区域，作为星载日志的动态存储空间，星载日志的动态存储空间包括：静态错误码日志存储区和关键特征参数存储区，静态错误码日志存储区用于存储静态错误码日志，关键特征参数存储区用于存储关键特征参数；

所述关键特征参数为表征星上控制分系统健康状态、姿态控制状态和部件单机状态的遥测参数；星上控制分系统按特定周期自动存储所述关键特征参数至特征参数存储区；

所述静态错误码日志包括与故障对应的错误码值、故障参数、错误码触发次数和错误码使能；