[发明专利]基于在轨路由切换的自主故障处理方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于在轨路由切换的自主故障处理方法和系统，以综合电子计算机为核心，通过1553B、RS422总线通信，实现与测控、姿轨控、太阳翼、载荷等分系统单机或模块的互联互通，各分系统以单机或模块形式实现备份，备份形式有双热备份或一热一冷备份，当因空间环境辐射影响或自身故障原因，某单机或模块失效，需要及时从总线网络上隔离并切换备份单机，实现业务功能不中断。本发明可以在对实时性、安全性可靠性要求苛刻的环境下，如深空探测环境，通过在轨路由的自主切换，提升系统的故障容错性。

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，具体地，涉及一种基于在轨路由切换的自主故障处理方法和系统。

背景技术

火星深空探测项目“日凌”期间测控链路中断，长时间无地面测控支持，地火转移阶段长达200天以上，单次通信时延最长超过45分钟，期间将实施多次“中途修正、深空机动”等关键动作，某些阶段的关键程控指令动作只有一次机会，无法通过传统飞控“星地遥测和指令大回路比对方法”来满足深空实时飞控需求。因此飞行器对故障诊断和自主处理的需求远远大于近地卫星的需求，能否实时诊断故障并自动切换不同冗余模块或单机，确保指令正常转发和执行，是确保任务成功的关键。

目前在航天领域，尚无采用通过两种不同类型网络的路由切换，来实现故障自动诊断与处理的先例。与路由切换的相关专利比较研究，一种基于序贯决策路由切换的节点卫星通信方法(CN105979557A)，该专利利用低轨卫星星座节点卫星为移动终端提供的服务信号强弱及点波束服务方位，采用序贯决策路由切换对低轨卫星星座进行最优化卫星切换。路由切换方法和系统以及路由设备(CN106856453A)，该专利通过采用入节点路由设备向下游发布误比特率测量消息，使入节点路由设备能够根据下游测量节点路由设备的测量情况确定传输路径，实现了根据流量的误比特率来进行路由的切换的效果。一种应用于路由中断的实时自动切换装置及方法(CN106209619A)，实现当主链路路由器发生断路时自动切换到备用路由器。这些路由切换相关的专利，不能应用于航天领域的专用电子系统架构，没有考虑应用于两种不同的异构网络中作切换，也没有考虑终端设备的冷热状态等。

专利文献CN109219105B(申请号：CN201710518731.9)公开了一种路由切换方法以及路由切换系统，涉及移动通信领域。其中的方法包括：在网络节点以及多个客户系统内分别设置路由心跳服务器；位于网络节点的路由心跳服务器通过心跳消息分别与位于多个客户系统的路由心跳服务器进行通信，并根据心跳消息的心跳响应消息确定故障业务路由；利用备用业务路由代替故障业务路由。然而该专利不能应用于航天领域的专用电子系统架构，没有考虑应用于两种不同的异构网络中作切换，也没有考虑终端设备的冷热状态等。

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在轨路由切换的自主故障处理方法和系统。

根据本发明提供的基于在轨路由切换的自主故障处理方法，包括：

步骤1：根据CCSDS指令包中的APID，查询1553B总线的RT地址或RS422串口的终端地址，并根据路由地址转发给相应1553B或RS422终端；若一终端同时挂载RS422和1553B总线上，优先从1553B总线发送指令或注数；

步骤2：启动1553B通信，查询各RT的遥测发送请求，根据RT地址向各RT发送1553B总线矢量字命令；

步骤3：向各RS422终端每0.5s发送RS422遥测采集命令；

步骤4：根据1553B总线各RT的矢量字请求，组织RT的遥测发送；

步骤5：读取各RS422端口的终端遥测；

步骤6：初始化1553B总线上RT序号，初始值i＝0，

步骤7：判断1553B总线第i个RT的遥测是否更新，若未更新，第i个RT的故障计数M_Err(i)＝M_Err(i)+1，否则判断下一个RT状态；