[发明专利]一种基于实时操作系统的多进程星务系统及其实现方法

说明书

本发明提供了一种基于实时操作系统的多进程星务系统及其实现方法，包括：星务保障进程、星务核心进程和星务业务进程；所述星务核心进程分别与所述星务保障进程以及星务业务进程进行数据、指令交互；所述星务保障进程作为设计保障模块，包括上行、下行以及重构基本功能；所述星务核心进程作为设计通用模块，包括遥测处理功能、遥控分类功能、时间管理功能、总线管理、健康管理、飞行程序和进程交互功能；所述星务业务进程作为设计差异性模块，根据卫星载荷、应用场景和应用任务的不同，设置不同的星务业务进程，以保证独立性和隔离性。

技术领域

本发明涉及星务软件设计领域，具体地，涉及一种基于实时操作系统的多进程星务系统及其实现方法，更为具体地，涉及一种基于实时操作系统的多进程星务软件架构及其实现方法。

背景技术

随着航天技术的不断发展，卫星平台研制逐步随着小型化、周期短、通用化、智能化进行发展，同时伴随着卫星载荷的多样性和卫星业务设计的复杂性。为提国内卫星平台的研制能力，近年来采用实时操作系统的卫星平台的设计方案逐步提上日程。现有大部分国内星务软件采用多任务的软件设计架构，应用软件部分出现异常会导致软件整体复位，且在轨编程内容受限。而卫星平台在使用操作系统后，在保证星务软件可靠性、稳定性的同时，需要保证可扩展性、多样性的特点，一种采用实时操作系统的星务软件架构的需求日益提升。由于支持多进程的操作系统在国内航天工程中应用较少，所以本发明针对此情况设计了一种软件结构。

本发明对基于实时操作系统的多进程星务软件架构方法进行了阐述：1)多进程的设计保证星务软件的可靠性、稳定性的特点，提高软件设计自由度；2)动态链接库的设计保证了星务软件全部重构的能力同时，减少了应用软件目标文件大小，为低轨卫星的在轨设计提供了便利；3)一种多进程的通信方式和协议，保证了星务软件在不破坏、不影响原有进程的同时实现了对卫星多样化业务内容的扩展，甚至保证实现在轨卫星，地面设计新业务内容，后期在轨安装的功能。

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基于实时操作系统的多进程星务系统及其实现方法。

根据本发明提供的一种基于实时操作系统的多进程星务系统，包括：星务保障进程、星务核心进程和星务业务进程；

所述星务核心进程分别与所述星务保障进程以及星务业务进程进行数据、指令交互；

所述星务保障进程作为设计保障模块，包括上行、下行以及重构基本功能；

所述星务核心进程作为设计通用模块，包括遥测处理功能、遥控分类功能、时间管理功能、总线管理、健康管理、飞行程序和进程交互功能；

所述星务业务进程作为设计差异性模块，根据卫星载荷、应用场景和应用任务的不同，设置不同的星务业务进程，以保证独立性和隔离性。

优选地，所述星务保障进程、星务核心进程或星务业务进程包括：单个进程由进程应用文件与.So文件的动态链接库联合运行。

优选地，所述星务核心进程通过共享内存和信号量实现与星务保障进程和/或星务业务进程的共享内存数据交互，星务核心进程通过消息队列实现与星务保障进程和/或星务业务进程的指令交互。

优选地，所述共享内存数据交互包括：业务参数配置、进程遥测和校验；

所述业务参数配置包括参数数目n以及n组遥测通道号、遥测字节号和遥测内容；

所述进程遥测包括遥测长度、遥测通道号以及遥测内容；

所述校验包括对业务参数配置和进程遥测进行异或和数据校验，当校验正确时，则进程交互数据可靠，进行交互操作；当校验错误时，则将当前数据交互丢弃，星务核心进程标记错误情况，并下传遥测通知测试人员；

优选地，所述共享内存数据交互包括：