[发明专利]小卫星电子载荷任务上注及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星通信(遥感)领域，涉及一种卫星任务在轨注入方法。

背景技术

现代小卫星以当代迅猛发展起来的微电子、微计算机、微机械、新材料和新工艺等高新技术为依托，应用新的设计概念和科学处理方法，形成并具有了重量轻、体积小、研制发射成本低、性能好、研制周期短、发射灵活、低轨运行等特点。具体来讲，它与传统大卫星相比的优势如下：(1)重量轻，体积小。(2)研制周期短，成本低。(3)发射灵活，启用速度快，抗毁性强。(4)卫星技术性能高。但与大卫星相比小卫星也有一些劣势，比如小卫星的轨道一般为低轨，过境时间短，从而对小卫星的遥控时间相对较短，为了让小卫星的有效载荷在特定时间内完成某些任务，就需要在可控的轨道，提前把有效载荷的任务上注。特别是对遥感类载荷，用户在特定时间内可能有特定的需求，因此有效载荷支持在轨任务上注是必不可少的。

所谓的有效载荷任务上注，就是把地面生成的有效载荷任务数据，通过地面遥控设备编排成某种遥控格式，然后发送到小卫星星上测控设备，星上测控设备接收处理后，把得到的数据发送给小卫星星务分系统，小卫星星务分系统根据数据通信协议把有效载荷任务数据发送到相应有效载荷，有效载荷接收到任务数据后，可根据任务数据的内容执行相应的任务。例如，遥感卫星可根据收到的任务内容执行对某一区域的重复观测等等。

以往在执行小卫星电子有效载荷的上注任务时，由于载荷工作模式简单，上注的数据量有限(不足一个数据帧)，只需要一次上注即可完成，而且小卫星上搭载的有效载荷通常为相机、雷达等，只需要设定好设备硬件工作状态或者雷达产生何种脉冲即可，长时期内状态不会改变，因此工作模式较为简单，在轨任务执行也比较容易，基本不存在上注方法和在轨任务处理的问题。

随着小卫星电子有效载荷技术的发展，小卫星上搭载的有效载荷的功能变得越来越强大，任务模式也越来越多，应用也越来越灵活，例如遥感类卫星，工作模式可能包含对信号的识别、测量、采样、测向、解调等多种模式的组合，每种模式又对应有效载荷硬件的不同设置，由此带来的结果就是任务的数据量越来越大，因此对载荷任务的上注及处理提出了较高的要求。如何更有效、可靠、灵活的对需要执行的任务进行上注及上注的任务如何更有效进行处理，成为了一个比较关键的问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种操作简单、可靠性高、灵活性好的小卫星电子载荷任务上注及处理方法。

本发明的技术解决方案是：小卫星电子载荷任务上注及处理方法，步骤如下：

(1)将各电子载荷任务分别拆分成多个数据帧，当卫星进入可控区域内时，将各数据帧按照拆分时的顺序或者乱序经由地面站向卫星连续发送；

(2)当所有数据帧全部接收完毕后，卫星上接收数据帧的载荷下位机向星务主机返回“接收完毕”遥测信号，星务主机经由卫星测控单元把“接收完毕”遥测信号发送至地面站；

(3)卫星上的载荷下位机将接收到的各数据帧进行对应组合，恢复成各载荷任务，并将各载荷任务按照预定的执行时间进行排序，形成任务执行排序表；

(4)按照任务执行排序表，在规定的时间段内执行相应的载荷任务；若载荷下位机的时间到达某载荷任务的执行时间，则开始执行任务执行排序表中相应的载荷任务，若两个或多个载荷任务的执行时间相同或者执行时间有重叠，则在任务执行排序表中用最新上注的载荷任务覆盖冲突的原有任务，若在规定的时间段内所执行的载荷任务未处理完成，则立即停止执行未完成的载荷任务，若在规定的时间段内所执行的载荷任务已经执行完毕，则从任务执行排序表中删除已经执行完毕的载荷任务；

(5)载荷下位机发生中断需要关机时，保存最新更新的任务执行排序表。

所述的数据帧格式为“引导码+遥控帧”，遥控帧的格式为“地址同步字+方式字+遥控注入数据域+数字签名序列+CRC”，遥控注入数据域的格式为“主导头+数据域+差错控制域”，其中数据区域中的内容为地面生成的载荷任务数据包拆分成可上载的任务数据帧内容，任务数据帧的格式为“数据种类+数据总帧数+当前帧序号+当前帧编号+当前帧长度+任务包内容+校验位”。