[发明专利]一种星载软件在轨维护及升级方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星软件的在轨处理方法。

背景技术

卫星的高可靠性及长寿命对星载软件的在轨维护和升级提出了高要求。星载软件在轨维护及升级的主要原因包括：1）原有软件设计缺陷的更正；2）当硬件设计存在缺陷或发生故障时，实现软件在轨重构或改变使用策略；3）适应应用需求的变化；4）在轨进行软件开发。目前在轨软件维护及升级的实现方式是通过星地遥控，对星载原有软件进行修改。

根据在轨维护升级原因以及在轨维护的便利程度，星载软件的在轨维护一般有以下三种需求：1）整体软件升级，完全替换原有方案；2）替换某些模块或修改参数；3）增加某些模块。目前大部分星载软件均通过预留钩子函数，通过增加某些模块来实施在轨维护，现有文献中并未发现能够同时满足以上三种需求的软件在轨维护方法。

另外，目前星载软件多使用PROM或EEPROM作为软件的存储介质，使用PROM存储软件，由于PROM上的软件不可更改，软件整体升级和替换某些模块不易实施，且应用程序一般规模较大，全部存储在PROM中，成本较高。使用EEPROM作为软件的的存储介质，由于EEPROM为非挥发性存储介质在空间应用上没有解决单粒子翻转的问题，安全性不如PROM高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种能够同时支持整体软件升级、软件模块替换或参数修改、增加软件模块三种需求的星载软件在轨维护及升级方法。

本发明的技术解决方案是：一种星载软件在轨维护及升级方法，包括如下步骤：

（1）将星载软件划分为基础程序和应用程序，其中基础程序存储在PROM中，应用程序存储在可读写的非挥发性存储介质中；所述的星载软件包括星务中心计算机软件及除星务中心计算机软件以外的其他星载软件，星务中心计算机软件与地面通过星地通信链路通信，星务中心计算机软件与其他星载软件通过总线进行通信，其中星务中心计算机软件基础程序的最小功能集包括遥控遥测功能、非挥发性存储介质读写功能，校验功能、程序加载功能；其他星载软件基础程序最小功能集包括总线通信功能、非挥发性存储介质读写功能、校验功能、程序加载功能；所述非挥发性存储介质在逻辑上包括原软件存储区、升级软件存储区、模块软件上注区，三区均包含区校验信息，初始状态下原软件存储区与升级软件存储区的存储内容均为星载软件的原始应用程序，而模块软件上注区为空；将三个存储区分别划分为块，每一块设置块校验信息；

（2）硬件加电或复位后，首先运行基础程序，基础程序运行后等待固定时间，判断是否接收到地面发送的运行上注模式指令；如果在等待时间内收到运行上注模式指令，则转步骤（3）进行软件上注，否则转步骤（4）；

（3）接收地面发送的上注程序块，并对上注程序块进行校验；若上注程序块校验正确，则依据上注程序块中所标识的存储位置将上注程序块存入相应的升级软件存储区或者模块软件上注区；若上注程序块校验错误，则重新发送上注数据块，直至所有上注程序块发送完毕；

（4）根据地面发送的加载应用程序标志判断加载原软件存储区还是升级软件存储区，若为加载升级软件存储区，转步骤（5），若为加载原软件存储区，转步骤（6）；

（5）对升级软件存储区进行区校验，若区校验正确则进行升级软件区加载，转步骤（7），若区校验错误则进一步进行块校验，并向地面下传块校验错误信息进行错误定位，转步骤（6）；

（6）对原软件存储区进行区校验，若区校验正确则进行原软件存储区加载，转步骤（7），若区校验错误则返回步骤（2）；

（7）判断模块软件上注区是否有新程序块写入，若有新程序块写入则转步骤（8），否则转步骤（9）；

（8）对模块软件上注区的新程序块进行校验，若校验正确则进行模块软件上注区的加载，若校验错误则向地面下传校验错误信息进行错误定位；

（9）跳转至SRAM区运行应用程序，本次星载软件启动或更新完成。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明方法能够同时支持星载软件在轨维护及升级的三种需求，即整体软件升级、软件模块替换或参数修改、增加软件模块，可以大大提高星载软件在轨维护及升级的效率和通用性；

（2）本发明方法将星载软件分为基础程序和应用程序，基础程序存储在PROM中，应用程序存储在EEPROM中，减少了PROM使用量，节约了成本。由于具有维护功能，并不会降低应用程序的存储安全性；